Estímulo e Função Auditiva

Estímulo Auditivo - Características

• O som é a transmissão de energia através da vibração de partículas no ar.
• A frequência sonora é medida em ciclos por segundo (Hertz - Hz).
• A intensidade sonora é determinada pela amplitude das vibrações, medida em decibéis (dB), representando a pressão sonora.
• A audição é essencial para a vida e para a comunicação humana.
• Divide-se em sistema auditivo periférico e sistema auditivo central.

Função Auditiva

• A sensação auditiva é a codificação da energia mecânica vibratória em impulsos nervosos compreendidos pelos neurônios.
• A percepção auditiva é a capacidade de vincular a sensação auditiva a outros aspectos da existência, como o pensamento.

Sistema Auditivo

• A fisiologia coclear é complexa, com propriedades metabólicas e biomecânicas.
• Possui subdivisões anatômicas e fisiológicas dos núcleos no sistema auditivo.
• Os neurônios apresentam variedade funcional e estrutural.
• O número de neurônios e sinapses cresce geometricamente do nervo auditivo ao tronco cerebral (TC).
• Fibras conectam os hemisférios cerebrais pelo TC e pelo córtex auditivo (decussações).
• É composto pelo sistema auditivo aferente e sistemas auditivos eferentes, que interagem entre si.

Sistema Auditivo Periférico

• O sistema auditivo periférico compreende a orelha externa, média e interna.
• A orelha interna está localizada no osso temporal (parte petrosa).
• O labirinto ósseo contém perilinfa (rica em Na+).
• O labirinto membranoso contém endolinfa (rica em K+).
• A cóclea é responsável pela função auditiva, contendo a helicotrema, a membrana basilar e a membrana vestibular (Reissner).

Órgão de Corti

• A membrana tectórica cobre os cílios das células ciliadas externas (CCE).
• Contém células de sustentação.
• Contém células ciliadas externas e internas (CCI).

Estrutura dos Receptores - Órgão de Corti

• A região coclear é estimulada.
• A lâmina basilar se movimenta.
• A membrana tectórica se desloca.
• Os estereocílios das CCE se inclinam contra a membrana tectórica.

Células Ciliadas

• Células sensoriais são responsáveis pela transformação das ondas sonoras em impulsos elétricos/nervosos (potenciais de ação).
• Existem células ciliadas externas e internas.
• O potencial microfônico reproduz a estimulação sonora e é gerado pelas CCEs.

CCE x CCI

• Células ciliadas internas (CCI):
  • Apresentam cerca de 3.500 células piriformes.
  • Possuem de 50 a 70 estereocílios por célula.
  • Têm cílios com disposição linear.
  • Estão dispostas em uma única fileira.
  • Não alcançam a membrana tectória.
  • São sustentadas pelas células falângicas internas.
  • Não apresentam espaços livres ao seu redor.
  • Relacionadas a sons intensos.
  • Demonstram seletividade de frequência.
  • Possuem uma sinapse com 90 a 95% das fibras aferentes para o nervo coclear.
  • Atuam como sistema transdutor sensorial.
• Células ciliadas externas (CCE):
  • Cerca de 12.000 a 15.000 células cilíndricas.
  • Possuem de 100 a 300 estereocílios por célula.
  • Seus cílios são dispostos em forma de "V" ou "W".
  • As células estão dispostas em um arranjo de três fileiras.
  • Os cílios estão inseridos na membrana tectória, sendo os mais longos das fileiras externas.
  • Fixadas à lâmina basilar.
  • Presença de espaços entre as células.
  • Relacionadas a sons menos intensos.
  • Possuem proteínas contráteis, alterações de comprimento e sistema de cisternas laminadas .
  • Várias sinapses com 5 a 10% de fibras nervosas aferentes para o nervo coclear.
  • Ativam como sistema amplificador coclear.

Células Ciliadas Externas

• Produzem potenciais microfônicos e de somação de forma ampla e intensa.
• Apenas 5% das fibras aferentes do nervo coclear são provenientes destas células.
• A destruição promove perdas auditivas de até 40dB.

Células Ciliadas Internas

• A excitação seletiva das células ciliadas internas e as mensagens enviadas por suas fibras nervosas são a base da discriminação auditiva.

Transdução e Codificação

• Transdução: transformação da energia mecânica em potenciais bioelétricos (potenciais receptores, CCE).
• Codificação: transformação do potencial receptor em potenciais de ação (impulso elétrico, CCI).

Responsabilidade do Sistema Auditivo

• Captação da onda sonora (orelha externa/orelha média).
• A cóclea recebe vibração da via aérea e via óssea.
• A vibração do estribo se propaga na perilinfa (rampa vestibular).
• Transdução da energia mecânica em potencial de ação (-1).
• A despolarização das células ciliadas internas (CCI) e a abertura dos canais de K+ ocorrem.
• Os cílios longos das CCI tocam a membrana tectórica e se inclinam, ocorrendo potenciais.
• Contrações ocorrem nas CCE, amplificando a vibração da membrana basilar.
• Ocorre a formação de potenciais receptores com liberação de neurotransmissores (-2).
• A mensagem sonora, eletricamente codificada, percorre o nervo coclear até atingir o sistema nervoso central (SNC).

Teoria das Ondas Viajantes

• A transmissão da onda sonora envolve ondas progressivas.
• Teoria de Von Békésy:
  • As vibrações da perilinfa causam deslocamentos nas membranas do canal coclear, de Reisnner e basilar.
  • A ondulação da membrana basilar se propaga até a helicotrema, dependendo da frequência do som.
  • As características físicas da membrana basilar (elasticidade, rigidez e massa) se alteram, interferindo na vibração.
• Tonotopia Coclear.

Teoria das Ondas Viajantes - Von Békésy

• A onda Viajante atinge um ponto máximo de deflexão na região da membrana basilar correspondente à frequência sonora.
• A membrana vibra com facilidade neste local, dissipando a energia da onda.
• A oscilação máxima localiza cada frequência em uma área determinada.
• As células sensoriais são mais excitadas nessas áreas.
• Cada frequência provoca excitação máxima em células sensoriais diferentes, discriminando a informação.

Cóclea Ativa

• A inclinação dos estereocílios, unidos por filamentos associados aos canais iônicos da célula, causa a abertura dos canais iônicos de potássio.
• A despolarização determina contrações rápidas das CCEs.
• Sinapses ocorrem com neurônios (corpos celulares formando gânglios espirais de Corti).
• Os axônios destes neurônios constituem o nervo coclear.

Transdução da Energia Mecânica em Potencial de Ação

• O deslocamento dos estereocílios produz variações alternadas do potencial elétrico na membrana das células ciliadas.
• Isso estimula os terminais nervosos do nervo coclear, desencadeando o potencial de ação, registrado nas fibras do nervo coclear.

Neurotransmissores

• Os neurotransmissores são responsáveis pela excitação das fibras nervosas aferentes nas sinapses com as terminações do nervo coclear.
• Fibras dirigem-se ao gânglio coclear, que envia axônios pelo nervo coclear ao SNC, com sinapses nos núcleos cocleares do tronco encefálico.

Divisão Didática do Sistema Auditivo

• Periférico: Captação dos estímulos (orelha externa, média e interna, e nervo coclear).
• Central:
  • Tronco encefálico: Fase inicial do processamento auditivo (modulação e integração dos sinais).
  • Talamocortical: Processos avançados de integração, gerando respostas emocionais, cognitivas e linguísticas aos estímulos.

Resumo Geral

• A movimentação do estribo na janela oval (pistão) causa movimentos nos líquidos da orelha interna e suas estruturas.
• Movimentos da orelha interna (componentes do órgão de Corti) desencadeiam respostas elétricas nas CCE e CCI, evocando descarga neural elétrica.

Via Ascendente/Aferente

• Rede de fibras nervosas (SNAC) carrega potenciais de ação elétricos do nervo coclear para o córtex auditivo.
• Fibras nervosas da cóclea terminam no núcleo coclear do mesmo lado (ipsilateral).
• As fibras cruzam em seguida.
• A atividade da orelha direita (OD) é codificada no córtex auditivo esquerdo e vice-versa.
• O cruzamento não é completo.

Via Descendente/Eferente

• Fibras carregam informações do córtex, passando pelo tronco cerebral para o sistema auditivo periférico.
• Acredita-se que desempenhe um papel na inibição durante a exposição a ruído intenso.

Fibras Nervosas do Nervo Coclear

• Tipo I: Mielinizadas e conectadas com as células ciliadas internas (CCI), representando 95% das fibras do nervo auditivo.
• Tipo II: Não são mielinizadas e conectadas com as células ciliadas externas (CCE), representando 5% das fibras.

Via Auditiva Central

• A via auditiva central se estende do complexo nuclear coclear até o córtex auditivo, e compreende:
  • Núcleos cocleares.
  • Núcleos olivares superiores.
  • Lemnisco lateral.
  • Colículo inferior.
  • Corpo geniculado medial.
  • Formação reticular.
  • Córtex auditivo (giro transverso de Heschl).

Vias Auditivas

• As vias auditivas possuem centros de integração que processam informações sonoras, desde o nervo coclear até o córtex auditivo.

Audição Binaural

• Informações temporais são codificadas pelas fibras do nervo coclear ipsilateral e contralateral (SNC).
• Cada hemisfério recebe informações da fonte sonora de ambas as orelhas.

Núcleos Cocleares

• Há inúmeros tipos celulares.
• Capazes de modificar o impulso neural e codificar a informação sonora.
• Processamento temporal do som e a localização sonora ocorrem de forma ipsilateral.
• Diferenças interaurais de tempo são importantes.

Complexo Olivar Superior

• Conjunto de núcleos na ponte.
• Recebe impulsos auditivos dos núcleos cocleares ipsi e contralaterais.
• Transmite a informação sonora.
• É a primeira estação binaural.
• Integração e interpretação binaural dos sinais, com convergência da informação sonora para localização espacial do som.

Lemnisco Lateral

• Participa da organização tonotópica.
• É a primeira via por onde trafegam informações auditivas ascendentes e descendentes (cruzamento).
• Patologias auditivas centrais causam surdez bilateral nesta região.

Colículo Inferior

• É a maior e mais identificável estrutura do tronco cerebral (TC).
• Possui alto nível de resolução de frequência (tonotopia).
• Responsável pela localização do som.
• Promove conexão com informações visuais-auditivas.
• Realiza movimentações reflexas de olhos, cabeça e corpo em direção à origem do som.
• É o principal centro que interfere no comportamento do indivíduo frente ao som.

Corpo Geniculado Medial

• Transmite informações específicas de discriminação auditiva.
• Mantém a atenção auditiva.
• Gera alerta multissensorial.
• Atua na binauralidade.
• Avalia diferenças interaurais de intensidade.

Formação Reticular

• Conjunto de células e fibras nervosas que ocupam toda a região central do tronco encefálico e influencia todos os setores do SNC.
• Controla a atividade eletrocortical (sono e vigília).
• Atua na motricidade somática.
• É parte do sistema nervoso autônomo e do sistema neuroendócrino.
• Age na integração de reflexos (respiratórios e vasomotores).
• Responsável por ouvir na presença de ruído.

Córtex Auditivo

• Localizado na área de Brodmann (associação auditiva).
• Organização colunar e tonotópica: cada camada de célula responde a uma faixa de frequência.
• Organização em camadas com representações binaurais.
• Importante na discriminação auditiva baseada nos padrões de tempo de eventos auditivos, como a percepção da fala humana.

Córtex Auditivo

• O córtex primário é responsável pela sensação e percepção auditiva.
• Há ligação com a área de Wernicke, para reconhecimento de estímulos de linguagem, interpretação de significados em relação a memórias auditivas e compreensão da linguagem.