Audição e Equilíbrio

Audição e Equilíbrio

Audição e Equilíbrio (revisão)

Aluna: Evelyn Pacheco

Revisão de conceitos: Como já deram o ano passado, a onda sonora é uma onda de compressão e des-compressão das moléculas do ar ou de qualquer outro meio onde esta se propaga. Se bem se lembram, a onda sonora não se propaga na ausência de partículas, ou seja, no vácuo. Isto comprova-se com a experiência de Boyle que consiste em colo-car uma campainha dentro de uma garrafa, põe-se a tocar a campainha e esta emite som, ligando o aparelho de vácuo à garrafa, retira-se o ar lá de dentro e deixamos de ouvir a campainha porque não tem partículas para se transmitir. É o comprimir e o descomprimir das partículas que vai criar uma onda sinusoidal de alta pressão e de baixa pressão que chega ao nosso aparelho auditivo.

Fig.1 As ondas sinusoidais, de que são compostas as ondas sonoras, são de diferentes frequências e diferentes amplitudes. Estas frequências e amplitudes vão variar em cada onda sonora, também a composição das frequências de cada onda sonora variam. Uma onda pode ter várias frequências com varias amplitudes. As ondas simples apresentam uma frequência e uma amplitude e as ondas complexas apre-sentam várias frequências e amplitudes misturadas. Muitas vezes as ondas são compostas por harmónicas, isso significa que em cada onda fundamental vai haver uma composição de múltiplos dessa própria frequência ou submúltiplos do comprimento de onda, em que vamos ter a segundaharmónica, a terceira harmónica, a quarta e por aí fora. Quanto maior o número de harmónicas, maior a riqueza da onda sonora e mais complicado é o fenómeno da audição. O ouvido vai ter, posteriormente, de decompor a onda sonora que lhe chega nas várias componentes e frequências que a constituem.

Por outro lado, a velocidade e distância que ondas sonoras conseguem atingir varia consoante o meio em que se transmitem. Por exemplo, o ar e a água nos quais fre-quências altas viajam muito pouco tempo, não ficam muito longe e frequências bai-xas como os 435 Hz que chegam a atingir 190 000Km. O exemplo que se costuma dar é o das baleias que andam no mar sozinhas e quando querem acasalar precisam de transmitir chamamentos, uma vez que os machos andam muito longe, isto é importante para evitar a extinção da espécie. Outro facto é a aplicação de ondas do tipo sonoro por exemplo no diagnóstico, atra-vés dos já tão falados ultra-sons que são frequências acima dos 20 000Hz, usados na ecografia, esse famoso método de diagnóstico. Abaixo dos 20Hz são designados infra-sons. O nosso ouvido só consegue ouvir apenas entre os 20 e os 20 000Hz, se bem que até mesmo estes valores já são limi-tes que a maioria das pessoas não atinge. As aparelhagens sonoras de alta-fidelidade, as de muito boa qualidade atingem estas frequências (20-20 000Hz), abarcam todas as frequências que nós conseguimos ouvir. Se a amplitude tem a ver com a intensidade do som, por outro lado, há um conjunto de fenómenos que determina se o som é mais ou menos agressivo para o nosso ouvido, isso tem a ver com a frequência, com a intensidade, com o local, com o meio de transmissão, com uma série de coisas. A melhor maneira de classificar isso foi arranjar uma nova dimensão que foi chamado o Bell, que se verificou ser uma medi-da muito alta por isso usamos o deciBell. Zero dB marca o limiar da nossa audição, 10 dB o murmúrio das árvores, o perfurador pneumático (usado para fazer furos no alcatrão) corresponde a 100 dB e, aos 160 dB podemos ter ruptura do tímpano. A intensidade (medida em dB) tem a ver com a amplitude da onda, enquanto a característica da onda com a frequência e, por sua vez, o timbre com a composição em harmónicas.

Fisiologia da Audição: Após recordar a onda sonora e as suas características, vamos falar um bocadinho da fisiologia propriamente dita. O ouvido divide-se em ouvido externo, o ouvido médio e o ouvido interno. O ouvido externo é o pavilhão auricular externo que, em algumas espécies, tem a função de captar, como no cão e noutros animais selvagens que conseguem dirigir a orelha de forma a captar o som como uma parabólica. Na nossa espécie, poucos conseguem mover a orelha e os que o fazem não é para captar som.

Fig.2 Ouvido O nosso pavilhão auricular externo tem uma forma anfractuosa, o que tem alguma função. Se cobrirmos todo o pavilhão auricular externo com cera, de modo a deixar de ter as anfractuosidades que normalmente tem, o grau de audição decresce ligei-ramente. Portanto, todas estas formas têm alguma forma de captação do som. Por outro lado, o canal auditivo externo tem uma outra função que é a mesma das vias aéreas superiores, a de acondicionar ligeiramente o ar que chega ao tímpano, ou seja, de o aquecer ligeiramente. O canal auditivo externo é um ducto muito pequeno mas apesar disso tem esta função de aquecer ligeiramente o ar, de o humedecer e lhe retirar algumas impurezas à medida que o ar chega ao tímpano, evitando porventura algumas infecções e algum trauma. A separar o ouvido externo do ouvido médio temos o tímpano e, adstrito ao tímpano, temos o martelo. O cabo do martelo está colado à membrana do tímpano, nesta imagem que é uma otoscopia.

Fig.3 Otoscopia O martelo é um pequeno ossículo que em conjunto com outros dois, a bigorna e o estribo, vai fazer a amplificação dos movimentos da membrana do tímpano de maneira a que, quando chegam à membrana oval (que faz a fronteira com o ouvido interno), as vibrações do tímpano são já muito amplificadas. Vemos aqui a um nível maior, o tímpano a vibrar sendo essas vibrações transmitidas e amplificadas até à membrana oval, que pertence já ao inicio do ouvido interno.

Fig.4 Ouvido externo e médio

O ouvido médio tem duas funções principais, a primeira é a comunicação que se vê aqui na entrada da mastóide, comunicação com todas as pequenas células na mas-tóide, o que faz com que no nosso ouvido ouçamos com mais eco. Quando estamos

constipados a nossa audição fica diferente porque a obstrução destes orifícios faz com que toda a qualidade do som que chega ao ouvido interno sofra modificações. Por outro lado, existe a trompa de Eustáquio, que se liga à nasofaringe e que é essencial para a equalização de pressões. Se alguém mergulha sabe que quando se começa a mergulhar é preciso compensar, ou seja, fechar o nariz e fazer uma manobra de Valsalva, ou seja, expiração forçada contra o nariz, portanto, aumentar a pressão nesta zona da nasofaringe.

À medida que se desce na água ou se aumenta a altitude (ex. andar de avião) a pressão vai aumentando e, o aumento da pressão da água vai empurrar o tímpano para dentro. Se este não voltar à sua posição original não só dá dor como pode ocorrer ruptura do tímpano e, isto não é um caso nem dois, é muito frequente esta ruptura em mergulhadores que não conseguem compensar.

É preciso empurrar ar através da nasofaringe de maneira a que o tímpano retome a sua posição original. Temos aqui uma imagem sobre isso: a pressão aumenta por fora, a trompa de Eustáquio está bloqueada, também não é preciso muito para estar bloqueada pois basta haver a tal constipação em que a inflamação das paredes da trompa de Eustáquio associada ao aumento das secreções faz com que não seja possível a passagem de ar. Portanto, com o aumento da pressão do lado de fora, o tímpano vai sendo empurrado para dentro e, como não pode entrar ar por baixo para compensar, o tímpano pode romper. Por isso é que muitas vezes as pessoas não podem mergulhar porque estão constipadas ou têm dificuldade em andar de avião, porque têm muita dificuldade em compensar a pressão.

Quando o tímpano rompe o que é que acontece? Para já a audição baixa a pique, não acaba completamente porque não há só a transmissão aérea da audição, tam-bém existe a transmissão óssea. Se nós colocarmos um diapasão no crânio (teste de Weber), como iremos efectuar nas aulas práticas, ouvimos o som mesmo tapan-do o ouvido, curioso até porque ouvimos melhor no lado onde o ouvido está tapado, mas porquê? Porque deixamos de ter influência externa, só temos a transmissão óssea e esta faz-se mais eficazmente. Nós temos outras formas de audição mas é claro que a nossa capacidade é diminuída bruscamente, pode haver lesões definiti-vas ao nível dos ossículos dependendo do nível de destruição.

O rebentamento do tímpano é como uma explosão, pode ser maior ou menor, pode ser uma grande ou pequena ruptura dependendo da velocidade e da intensidade.

Ocorrem inclusivamente rupturas do tímpano que nunca mais curam, ficando a audi-ção diminuída permanentemente.

Estava precisamente a falar-vos da condução aerotimpânica versus condução óssea. O ouvido interno vai receber a informação através do estribo, mas se não chegar através do estribo pode chegar através dos ossos que o envolvem. Estes fazem com que a transmissão através do osso seja primordial, por isso, quando tapamos o ouvido (tapar a condução aérea) de que nos queixamos e fazemos o tes-te de Weber, ouvimos melhor do ouvido queixoso.

Para que é que isto serve? Imaginem que vos chega um doente às urgências que diz que ouve mal do ouvido esquerdo, vocês põem-lhe um diapasão no centro da calote craniana (Teste de Weber) e, há duas hipóteses: ou ele ouve melhor do lado em que dizia que ouvia mal e é claramente um problema de condução aérea do ouvido externo ou médio ou, se ele ouve melhor do direito então há um problema no ouvido esquerdo ao nível do ouvido interno ou da transmissão para o cérebro. O problema é interno e nem a condução óssea o consegue resolver, é um problema ao nível dos receptores do ouvido interno e a condução óssea acaba por nos dar mais informação, meios de diagnóstico para detectar o local da lesão.

A condução óssea pode-se fazer através do frontal, do occipital, dos dentes, da calo-te, da mastóide, de qualquer ponto ósseo que comunique com o ouvido interno. Se bem se lembram, pois o ano passado também falámos disto, nos audiogramas vamos ter uma curva em que a audição é limiar, ou seja é mais baixa, ou seja, nós vamos conseguir ouvir melhor com uma intensidade mais pequena, frequências entre os três e quatro mil Hz. Para frequências mais altas e mais baixas, o limiar sobe para decibéis bastante mais elevados, reparem que no zero é nos 4000 HZ que se ouve melhor. Depois conseguimos ouvir até capacidades por volta dos 100 e 130, para cima disso provoca-nos dor, pode provocar até ruptura do tímpano embora nós deixemos de ouvir, de conseguir discriminar o som.

O Ouvido interno é o verdadeiro sitio onde se faz a transdução que, como se lem-bram do ano passado, é a transformação de uma forma de energia noutra forma de energia e aqui vamos transformar uma energia mecânica que fez vibrar o tímpano, (que são as tais ondas sonoras, transmitidas e amplificadas pelo ouvido médio). No ouvido interno, esta energia mecânica faz vibrar um líquido que vai andar pelas rampas.

Há uma rampa superior ou vestibular que é a primeira rampa onde o liquido vai andar a vibrar, empurrado pela janela oval e depois vai passar através de uma membrana intermédia para a rampa timpânica, que vai por sua vez contactar com a janela redonda. Temos, portanto, a janela oval em cima, por onde entra o estímulo e a janela redonda em baixo, por onde a energia se gasta. Claro que em caso de lesão da janela de cima, a de baixo também pode servir de sensora mas obviamente perdendo muita capacidade de audição.

Esta membrana vista em corte permite visualizar a rampa vestibular que tem a vibração daquele liquido que vai e volta e que vai, por sua vez, fazer vibrar a mem-brana de Reissner e empurrar o órgão de Corti, que vai aqui transmitir sensações eléctricas, daí a transdução. Tínhamos uma energia mecânica no líquido a ir e vir, na vibração da membrana e no empurrar do órgão de Corti e depois a estimulação das células auditivas que já transmitem estímulos eléctricos através dos nervos para o cérebro. Esta é a transdução mecânico - eléctrica da audição. Em baixo, a rampa timpânica é onde se perde a energia das vibrações da rampa superior.

O ouvido interno é composto pela cóclea ou caracol, onde se tem a audição e por três outros canais que são os canais semicirculares, de que vamos falar mais a fren-te quando focarmos o equilíbrio. O ouvido interno é um órgão da audição e do equi-líbrio simultaneamente por isso, quando as pessoas nos chegam às urgências com tonturas é comum perguntarmos se teve recentes alterações da audição e estas referem por vezes que sim, que tiveram uma infecção recentemente. Portanto, todo aquele sistema pode ser abalado por uma infecção, uma otite por exemplo, à qual vêm normalmente as tonturas associadas.

Temos portanto a escala vestibular, a membrana de Reissner, órgão de Corti, a membrana tectoria que é empurrada pela membrana de Reissner e que vai fazer mover os cílios que estão ligados as células auditivas. Existem células auditivas inte-riores e exteriores, as exteriores são as mais importantes em termos de audição enquanto que as interiores servem apenas para modular o estímulo que chega ao cérebro.

Fig.5 Ouvido interno Uma onda sonora é caracterizada por um determinado leque de frequências, do qual se destaca no entanto uma determinada frequência fundamental. A decomposição da onda nas frequências que a constituem, decomposição de Fourier, é pois realiza-da ao nível do nosso ouvido, nomeadamente ao nível do caracol, o qual apresenta diferentes receptores para cada uma dessas mesmas frequências. Assim, aquilo que se verifica é que a mesma onda não chega ao cérebro como um todo, mas como um resultado desta mesma decomposição. Os receptores para as frequências mais ele-vadas (ex.: 20.000 Hz) encontram-se no início do caracol, e portanto estas viajam pouco ao nível do mesmo, verificando-se exactamente o contrário para as frequên-cias mais baixas que podem mesmo atingir o vértice desta estrutura (helicotrema) que faz parte da constituição do nosso ouvido interno (ex.: 20 Hz). Tendo como exemplo uma onda sonora com uma frequência pura de 500 Hz, esta vai ser capta-da unicamente pelo receptor para esta mesma frequência existente ao nível da ram-pa timpânica do caracol, e é através do nervo auditivo que a informação daí depreendida atinge o cérebro.

Como conclusão podemos pois referir que o nosso ouvido vai captar uma determi-nada onda sonora, a qual vai ser decomposta nas frequências que a constituem ao nível do ouvido interno, que contém pois receptores para cada uma das mesmas. Estes receptores vão assim avaliar qual a amplitude de cada uma destas frequên-cias, comunicando-a desta forma ao cérebro e é já ao nível do mesmo que essa onda será recomposta como um todo, mais exactamente a ideia que temos da mesma e que poderá não corresponder totalmente aquilo que a onda é na realidade. Este fenómeno é pois caracterizado por uma aprendizagem.

As células auditivas são caracterizadas por dois tipos de cílios, um maior chamado de quinocílio e outros mais pequenos, os estereocílios. Aquilo que se verifica é que a frequência dos estímulos enviados para o cérebro irá depender do lado para o qual estes cílios são deslizados. Caso seja para o lado do quinocílio, a frequência de estímulos que atingem o cérebro será maior, mas se por outro lado o deslizamento for para os lados dos estereocilios, então iremos contar com uma menor frequência de envio deste estimulos. No primeiro caso falamos de uma despolarização e no segundo de uma hiperpolarização.

Lateralização do Som – Sistema de Gate

O nosso ouvido permite-nos ter a capacidade de distinguirmos se um determinado som nos é emitido do lado direito ou do lado esquerdo, o que se encontra dependen-te do tempo que esse mesmo som demora até atingir e sensibilizar o ouvido. Consi-derando que o som nos é emitido do lado esquerdo, irá atingir primeiro o ouvido do mesmo lado, o qual informa assim o cérebro, que imediatamente corta a audição do ouvido do lado oposto. É pois este fenómeno que nos permite realizar esta mesma distinção, funcionando como uma espécie de amplificação da posição lateral do som. Por outro lado, para sabermos se a fonte do som se encontra à nossa frente ou atrás de nós, isso apenas será possível através do recurso à visão ou rotação da cabeça, permitindo que o som chegue mais rapidamente a um dos ouvidos.

A informação enviada para o cérebro através do nervo auditivo vai caminhar pelo tronco cerebral, ao nível da protuberância e vai atingir então a área auditiva primária do córtex cerebral, localizada no lobo temporal. A conexão do córtex auditivo primá-rio com toda uma série de áreas auditivas acessórias, irá permitir estabelecer uma relação entre a audição e as palavras, fala, linguagem, etc.

Equilíbrio

Existe um sistema de detecção de acelerações angulares. Desta forma, os movi-mentos de cabeça lateralizados, de rotação ou de flexão, vão ser detectados por um sistema de três canais, existente em cada lado, e que se complementam. Assim, quando viramos a cabeça para a esquerda, ambos os ouvidos vão detectar esse movimento e ambas as informações são enviadas ao cérebro. Se no lado esquerdo temos uma despolarização, já no lado direito teremos uma hiperpolarização. Ambas as informações são importantes e só na presença conjunta das duas é que o cére-bro consegue perceber que teve lugar um movimento. Se por outro lado tivermos apenas o envio de uma informação, iremos então sentir náuseas e desequilíbrio.

Notas:

- A realização de uma experiência caracterizada pela remoção unilateral do ouvido interno num gato, teve como resultado o mesmo passar dias a rebolar e a tentar res-tabelecer o equilíbrio.

- Quando vamos num carro, no banco de trás, e vamos a ler, ficamos enjoados por-que o movimento a que somos sujeitos envia a informação ao nosso cérebro de que nos estamos a mexer, mas por outro lado a informação enviada pelo sentido da visão é que estamos parados. Isso induz pois uma baralhação ao nível do nosso cérebro, nomeadamente no centro do equilíbrio e condiciona então as náuseas. Se por outro lado formos no banco da frente, como o campo de visão é maior, é mais fácil de irmos a ver a estrada e assim também a nossa visão envia ao cérebro a informação de que estamos em andamento. Desta forma, o sinal que chega pela visão é igual ao sinal que chega pelo ouvido interno, e portanto o centro do equilíbrio não é afectado.

Dentro dos sistemas que condicionam o nosso equilíbrio, teremos dois tipos de detectores: os canais semicirculares existentes de ambos os lados, responsáveis pela sensação dos três movimentos possíveis de realizar com a cabeça, e portanto da aceleração circular; e o sáculo e o utrículo, os quais nos dão a sensação de aceleramento vertical e horizontal, respectivamente, sendo esta a aceleração linear.

No que diz respeito aos canais semicirculares, estes são caracterizados por líquido e por uma ampola, sendo que esta última é caracterizada por uma célula parecida à auditiva, a qual vai apresentar também um quinocilio e estereocilios, estando neste caso envolta em gel. Quando há movimento, o líquido desloca-se no sentido contrá-rio ao do movimento, graças à inércia. Isto irá condicionar o deslocamento dos cílios pelo empurrar da crista ampolaris, e ao determinar o lado para o qual os cílios são deslizados, irá, do mesmo modo, condicionar a frequência dos estimulos enviados para o cérebro, tal como se verificava ao nível das células auditivas. Considerando que há complementaridade entre os sistemas de um lado e do outro, quando num lado se verifica uma emissão de estimulos caracterizada por uma maior frequência, será de esperar que no lado oposto se passe o inverso, ou seja, o envio dos estimu-los será caracterizado por uma menor frequência, até porque o movimento dos cílios também se fez para o lado oposto. É pois esta complementaridade que condiciona o nosso equilíbrio.

Quanto ao sáculo e utrículo, estes também podem ser chamados de otolitos (oto ouvido; litos pedra). No caso do sáculo, este dá-nos pois a sensação da acelera-ção vertical, ou seja, se estamos a cair muito depressa ou a subir a grande velocida-de. Assim, os litos, pedras que têm massa própria, a qual é ligeiramente superior à do meio envolvente, vão ficar ligeiramente para trás aquando de uma determinada aceleração. Estando sobre as células que possuem os cílios, vão pois arrastá-los consigo, dando-nos a noção da aceleração. Aqui teremos pois os litos em cima, matéria gelatinosa e as células ciliadas por baixo, sendo o princípio o mesmo que se aplicava para os sistemas semicirculares de detecção da aceleração linear. Se o deslocamento se fizer para o lado do quinocilio, teremos um envio com uma maior frequência de estímulos e portanto uma despolarização, mas se for para o lado do estereocílio a frequência será menor e portanto estamos perante uma hiperpolarização.

Fig.6 Células ciliadas e membrana otolítica O nosso equilíbrio é caracterizado por um centro efector e uma série de periféricos, existindo três principais, a visão para vermos se estamos direitos através de uma série de referenciais, como os prédios ou os passeios; o ouvido para o sentido do movimento; e a sensibilidade proprioceptiva que nos dá a informação da posição dos nossos membros, do nosso corpo sem estar a ver. Estes centros periféricos vão actuar em conjunto e vão fornecer ao cerebelo as informações que são necessárias para que possamos manter o equilíbrio. Caso haja a falha de um destes centros, verifica-se que por norma os restantes são capazes de compensá-la e não há consi-derável alteração do equilíbrio. Por outro lado, se considerarmos um indivíduo que tenha uma lesão do ouvido a nível vestibular ou do nervo auditivo, o centro periférico da audição estará comprometido. Caso o indivíduo esteja em pé, não há qualquer problema, mas fechando os olhos, perde também o referencial da visão, e portanto já há perda do equilíbrio. Isto condiciona alterações a nível muscular, provoca o nis-tagmo e altera o sistema nervoso vegetativo, o que condiciona as náuseas e vómi-tos. São pois indicativos do descontrolo do cerebelo no sentido do controlo do equi-líbrio.

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