Ouvido Interno e Função Coclear

A cóclea é o órgão espiral, preenchido por fluido, do ouvido interno que converte a vibração sonora em sinais neurais. À medida que o estribo impulsiona a janela oval, uma onda viajante move-se ao longo da membrana basilar e atinge o seu pico numa posição determinada pela frequência, separando o som nos seus componentes. As células ciliadas do órgão de Corti transduzem este movimento em sinais elétricos, com as células ciliadas externas a amplificarem ativamente a resposta e as células ciliadas internas a impulsionarem o nervo auditivo.

Definition

A cóclea é a parte auditiva do ouvido interno, um ducto espiral preenchido por fluido no qual a membrana basilar e o órgão de Corti realizam a análise de frequência e convertem a vibração induzida pelo som em sinais neurais através de células ciliadas mecanotransdutoras.

Scope

Este tópico abrange a anatomia da cóclea e do órgão de Corti, a onda viajante e a codificação de lugar tonotópica, a mecanotransdução das células ciliadas e o amplificador coclear. É um relato de referência da função auditiva normal do ouvido interno e não aborda a gestão clínica de distúrbios do ouvido interno.

Core questions

• Como a onda viajante coclear separa o som por frequência ao longo da membrana basilar?
• Como as células ciliadas convertem o movimento mecânico em sinais elétricos?
• O que é o amplificador coclear e que papel desempenham as células ciliadas externas?
• Como as células ciliadas internas codificam o som para o nervo auditivo?

Key concepts

• Escala vestibular, escala média, escala timpânica
• Membrana basilar e onda viajante
• Tonotopia (codificação de lugar da frequência)
• Órgão de Corti
• Células ciliadas internas e externas
• Mecanotransdução do feixe de cílios
• Potencial endocócico e endolinfa
• Eletromotilidade das células ciliadas externas

Key theories

Teoria do lugar (tonotópica) da codificação de frequência

Cada frequência produz uma onda viajante que atinge o pico num local específico ao longo da membrana basilar, de modo que a frequência é codificada pela localização coclear e pelo conjunto de fibras nervosas que são mais fortemente estimuladas.

Amplificador coclear (processo ativo)

As células ciliadas externas adicionam energia mecânica à onda viajante, impulsionando e aguçando a resposta a sons suaves e explicando a alta sensibilidade, a sintonização precisa e o comportamento não linear da cóclea.

Mechanisms

O movimento do estribo na janela oval estabelece uma diferença de pressão através da partição coclear, lançando uma onda viajante ao longo da membrana basilar que cresce e depois decai, atingindo o pico mais perto da base para altas frequências e mais perto do ápice para baixas frequências. Este deslocamento deflete os estereocílios das células ciliadas no órgão de Corti, abrindo canais de mecanotransdução e alterando o potencial de membrana das células; a alta concentração de potássio e o potencial endocócico positivo da endolinfa impulsionam esta corrente de transdução. As células ciliadas externas mudam de comprimento em resposta ao seu potencial recetor (eletromotilidade), realimentando energia na partição para amplificar e aguçar o movimento local. As células ciliadas internas, os principais recetores sensoriais, libertam neurotransmissores para as fibras do nervo auditivo, codificando a frequência, o nível e o tempo do som.

Clinical relevance

A cóclea é onde a audição neurossensorial depende; a perda ou disfunção das células ciliadas, especialmente das células ciliadas externas, reduz a sensibilidade e a sintonização, a base da perda auditiva neurossensorial. Esta entrada descreve a função coclear normal como material de referência e não fornece aconselhamento diagnóstico ou de tratamento.

History

As observações diretas de Georg von Békésy da onda viajante coclear estabeleceram o princípio do lugar da análise de frequência e valeram-lhe o Prémio Nobel de 1961. Trabalhos subsequentes revelaram que a cóclea viva não é passiva: a descoberta de emissões otoacústicas e da motilidade das células ciliadas externas levou ao conceito de amplificador coclear, um processo ativo que explica a extraordinária sensibilidade e seletividade de frequência do ouvido.

Key figures

• Georg von Békésy
• A. James Hudspeth
• Mario Ruggero
• Robert Fettiplace

Seminal works

• bekesy-1960
• robles-ruggero-2001
• fettiplace-hackney-2006

Frequently asked questions

Como a cóclea distingue diferentes frequências?

Diferentes frequências atingem o pico em diferentes locais ao longo da membrana basilar, de modo que a localização da estimulação máxima e as fibras nervosas ativadas ali codificam a frequência de um som.

O que fazem as células ciliadas externas?

Elas atuam como um amplificador biológico, mudando de comprimento para adicionar energia mecânica à onda viajante, o que aumenta a sensibilidade a sons suaves e aguça a sintonização de frequência da cóclea.