Mecânica da Orelha Média e Sistema Ossicular

A orelha média é uma cavidade preenchida por ar que conecta a membrana timpânica à orelha interna preenchida por fluido através de três pequenos ossos: o martelo, a bigorna e o estribo. Sua função central é o acoplamento de impedância: o ar e o fluido coclear apresentam resistências muito diferentes ao som, e sem um transformador a maior parte da energia acústica simplesmente se refletiria na interface. O sistema ossicular, juntamente com a diferença de área entre o tímpano e a janela oval, recupera grande parte dessa energia.

Definition

A orelha média é o espaço preenchido por ar que contém a cadeia ossicular (martelo, bigorna, estribo) que transmite e acopla a impedância da vibração da membrana timpânica à janela oval coclear.

Scope

Este tópico abrange a anatomia da membrana timpânica e da cadeia ossicular, o transformador de acoplamento de impedância (relação de área e alavanca ossicular), o papel dos músculos da orelha média e a equalização da pressão pela tuba auditiva (trompa de Eustáquio). Ele trata a transmissão normal da orelha média como o elo entre os estágios condutivo e sensorial da audição. É de caráter educacional-referencial e não aborda diagnóstico ou tratamento otológico.

Core questions

• Por que é necessário um transformador de acoplamento de impedância entre o ar e o fluido coclear?
• Como a relação de área e a alavanca ossicular juntas aumentam a pressão na janela oval?
• Que papéis desempenham os músculos estapédio e tensor do tímpano?
• Como a tuba auditiva mantém a pressão da orelha média equilibrada?

Key concepts

• Membrana timpânica
• Cadeia ossicular (martelo, bigorna, estribo)
• Janela oval e janela redonda
• Acoplamento de impedância
• Relação de área (tímpano para platina do estribo)
• Relação da alavanca ossicular
• Reflexo da orelha média (acústico)
• Tuba auditiva e equalização de pressão

Mechanisms

O som faz vibrar a membrana timpânica, que impulsiona o martelo, a bigorna e o estribo em série, de modo que a platina do estribo empurra o fluido na janela oval. Como a área vibratória do tímpano é muito maior do que a platina do estribo, e porque os ossículos atuam como uma ligeira alavanca, o sistema concentra a força em uma pequena área e aumenta a pressão, recuperando energia que de outra forma seria perdida por reflexão na interface ar-fluido (Wever & Lawrence, 1954; Pickles, 2012). A janela redonda move-se em contrafase para permitir o fluxo do fluido coclear incompressível. O músculo estapédio e o músculo tensor do tímpano podem enrijecer a cadeia via reflexo acústico, reduzindo a transmissão de sons intensos de baixa frequência, e a tuba auditiva equaliza periodicamente a pressão estática para que o tímpano possa vibrar eficientemente (Moller, 2013). A entrega eficiente à janela oval é a condição de entrada para a mecânica da onda viajante coclear (Robles & Ruggero, 2001).

Clinical relevance

A ação transformadora da orelha média explica por que a interrupção da cadeia ossicular ou a presença de fluido na cavidade da orelha média reduzem a transmissão sonora, e o reflexo acústico é utilizado em testes audiológicos. Esta entrada descreve a mecânica normal para referência e educação e não é base para diagnóstico ou tratamento individual.

History

O papel da orelha média como um transformador de acoplamento de impedância foi articulado na acústica fisiológica de meados do século XX, notavelmente por Wever e Lawrence, que quantificaram como a relação de área e a alavanca ossicular recuperam a energia acústica na interface ar-fluido (Wever & Lawrence, 1954).

Key figures

• Ernest Glen Wever
• Merle Lawrence
• James O. Pickles

Seminal works

• wever-lawrence-1954

Frequently asked questions

Por que a orelha média precisa de três ossos?

A cadeia ossicular acopla mecanicamente o tímpano à janela oval e, com a diferença de área entre o tímpano e a platina do estribo, forma um transformador que acopla a impedância do ar ao fluido coclear para que a energia não seja perdida por reflexão.

O que é o reflexo acústico?

Uma contração dos músculos da orelha média (principalmente o estapédio) que enrijece a cadeia ossicular e reduz a transmissão de sons intensos de baixa frequência; também é usado como um teste audiológico.