Cours de L'audition PDF

L’audition Histoire de cas: Maladie de Ménière: « Sensations de rotation de la pièce, de vertiges, de diminution de l'audition et de bourdonnement dans les oreilles » 34 Objectifs d’apprentissage -...

L’audition Histoire de cas: Maladie de Ménière: « Sensations de rotation de la pièce, de vertiges, de diminution de l'audition et de bourdonnement dans les oreilles » 34 Objectifs d’apprentissage - Audition } Tonalité et l'intensité des ondes sonores } Anatomie de l'oreille (interne, moyenne et externe) } Transmission et détection du son } Organe de Corti } Mécanisme de libération de neurotransmetteurs des cellules ciliées } Membrane basilaire et fréquences } Voies auditives 35 Le son } L’énergie sonore est transmise par des déplacements de molécules d’air créant des ondes de pression } La fréquence de l’onde détermine la tonalité (en hertz) } L’amplitude de l’onde détermine l’intensité (en décibels) 36 La perception du sonmoinsimportant Infrasons Ultrasons } Discrimination de tonalité: } Capacité de distinguer les différentes fréquences des ondes sonores } L’ouïe humaine est sensible aux fréquences de 20 à 20 000 Hz et plus particulièrement aux fréquences de 1500 à 4000 Hz parmi lesquelles elle peut distinguer des différences de l’ordre de 2 à 3 Hz } Discrimination de l’intensité des sons } Capacité de distinguer des sons d’amplitude différente } Une exposition fréquente ou prolongée à des sons de plus de 90 dB cause une perte auditive importante. } Échelle logarithmique (2x/3) 37 Marieb: Fig 15-30  L’oreille humaine } Oreille interne: Malléus Incus Canal semicirculaire } Cochlée. } Canaux semi-circulaires } Système sensoriel Nerf vertibulocochléaire Cochlée } Oreille externe: Méat } Pavillon et méat acoustique externe acoustique externe Trompe auditive } Dirigent les sons Membrane Stapès Cavité de tympanique l’oreille moyenne } Oreille moyenne: Pavillon (auricule) } Délimitée par le tympan et la fenêtre ovale } Contient les 3 osselets } Communique avec le pharynx par la trompe d’Eustache 38 Vander: Fig. 7-34 Oreille moyenne } Les molécules d’air font vibrer le tympan à la même fréquence que l’air. } L’amplitude du déplacement du tympan Malléus Hélicotrème Cochlée dépend de la force à laquelle il est heurté et Incus Conduit donc du volume du son. cochléaire } 3 osselets: Membrane Stapès basilaire } Malléus (marteau) } Incus (enclume) Rampe } Stapès (étrier) vestibulaire } Ils agissent comme un piston et couplent les Rampe vibrations de la membrane tympanique à la Fenêtre ronde tympanique fenêtre ovale. Méat } Puisque la fenêtre ovale est beaucoup plus acoustique Cavité de l’oreille moyenne petite que la membrane tympanique, la force externe par unité de surface est augmentée de 15 à 20 fois. } Amplification du son 39 Oreille interne } La cochlée est un passage en spiral rempli de liquide, situé Malléus Hélicotrème dans l’os temporal. Cochlée Incus Conduit } Divisée par un conduit membraneux cochléaire rempli de liquide, le conduit Membrane cochléaire Stapès basilaire } De chaque côté, on retrouve des Périlym Rampe compartiments aussi remplis de Endolym e ph vestibulaire p liquide: Périlym he phe Rampe } Rampe vestibulaire, du côté de la Fenêtre ronde tympanique fenêtre ovale Méat } Rampe tympanique du côté de la acoustique Cavité de l’oreille moyenne externe fenêtre ronde. } Les deux rampes communiquent par l’hélicotrème 40 Transmission du son dans l’oreille } Pour l’audition, les ondes sonores doivent traverser l’air, les 2. Vibration des membranes, les os et les liquides, osselets de l’oreille 3. Vibration de la moyenne puis stimuler les cellules réceptrices membrane de la fenêtre ovale Méat acoustique externe de l’organe de Corti dans la cochlée. } Les sons frappent le tympan et le font Conduit vibrer à la même fréquence. 1. Détection par cochléaire } Plus l’intensité du son est grande, plus la membrane 4. Vibration de tympanique la membrane le mouvement du tympan est grand. basilaire } Les osselets amplifient le mouvement du tympan et le transmet à la fenêtre 5. Vibration de la membrane de la fenêtre ronde ovale } Fait vibrer le liquide et la membrane basilaire 41 Trajet des ondes sonores dans l’oreille Osselets de l’ouïe Malléus Incus Stapès Nerf cochléaire Fenêtre vestibulaire Rampe vestibulaire Hélicotréma 4a Rampe tympanique Conduit cochléaire 2 3 Lame basilaire 4b 1 Marieb: Fig 15-30 4a Les sons dont la fréquence est inférieure au seuil de Membrane Fenêtre l’audition passent par tympanique cochléaire l’hélicotréma sans exciter les (a) Trajet des ondes sonores dans l’oreille cellules ciliées. 1 Les ondes 2 Les osselets de 3 Les ondes de 4b Les sons qui font partie du pression créées par le sonores font vibrer la l’ouïe vibrent. La champ auditif passent par le stapès qui pousse sur membrane pression augmente. conduit cochléaire, faisant vibrer la fenêtre vestibulaire tympanique. produisent le la lame basilaire et fléchissant les déplacement du liquide stéréocils des cellules dans la rampe sensorielles ciliées internes. vestibulaire. } En traversant le méat acoustique externe, le son transmet ses vibrations au tympan 42 } Les osselets amplifient les vibrations et les communiquent à la fenêtre du vestibule  Cochlée La cochlée (oreille interne) } La cochlée } Le conduit cochléaire contient l’organe de Corti qui est l’appareil sensoriel de l’audition. Nerf cochléaire Rampe Conduit vestibulaire cochléaire Organe de Corti Branche cochléaire du nerf vestibulocochléaire Rampe tympanique 43 Organe de Corti } L’organe de Corti est un mécanorécepteur qui repose sur la lame basilaire de la cochlée et est Cellules Membrane tectoriale composé de cellules de soutien et sensorielles d’environ 16 000 cellules réceptrices ciliées Stéréocils de l’ouïe, les cellules sensorielles ciliées. } Les cils (appelés stéréocils) sont enchâssés dans la membrane tectoriale du conduit cochléaire. Les cellules réceptrices émettent des signaux quand leurs cils sont Membrane déformés lors des déplacements de Fibres Vaisseau basilaire liquide de l’oreille interne. nerveuses sanguin 44 Marieb_Figure 15.28 Anatomie de la cochlée. Modiolus de la cochlée Hélicotréma Nerf cochléaire, ramification du nerf vestibulocochléaire (nerf crânien VIII) Ganglion spiral de la cochlée Lame spirale de osseuse Paroi vestibulaire du conduit cochléaire Conduit cochléaire Membrana tectoria Cellule sensorielle Paroi vestibulaire du conduit cochléaire Lame spirale osseuse du conduit cochléaire ciliée interne Membrana tectoria Rampe Ganglion Stéréocils Neurofibres afférentes Conduit cochléaire vestibulaire spiral (contenant l’endolymphe: (contenant la Cellules sensorielles Riche en potassium) périlymphe) ciliées externes Cellules de soutien Strie vasculaire Neurofibres du Organe spiral nerf cochléaire Rampe tympanique Lame basilaire (contenant la périlymphe) Lame basilaire © ERPI, tous droits réservés. Libération de neurotransmetteurs des cellules ciliées Stéréocils } Au cours du déplacement de la membrane basilaire par des ondes de pression, les cellules ciliées se déplacent par rapport à la membrane tectoriale qui est fixe, ce qui courbe Protéines de liaison les stéréocils } L’incurvation des stéréocils ouvre des canaux à cations (K+), Stéréocils ce qui dépolarise la membrane de la cellule ciliée et provoque l’ouverture de canaux calcique (Ca2+) voltage- dépendants } Le calcium provoque la libération du neurotransmetteur glutamate, qui est ici excitateur Vésicules } Le glutamate se lie à son site de fixation sur les 10 (ou+) neurones afférents qui font synapse à la cellule ciliée. Neurones afférents 46 Résonance de la lame (membrane) basilaire Les propriétés mécaniques de la lame Lame basilaire } basilaire, comme sa largeur et son épaisseur, varient sur sa longueur. Les sons de haute fréquence font vibrer la base de la lame basilaire près de la fenêtre vestibulaire. } En conséquence, sa fréquence de résonance varie également. Les sons de moyenne fréquence font vibrer le centre de la lame En chaque point, la membrane basilaire basilaire. } oscille à une fréquence propre: } L’extrémité étroite près de la fenêtre du Les sons de basse fréquence font vibrer le sommet de la lame basilaire près de vestibule oscille de façon préférentielle aux l’hélicotréma. Fibres de la lame basilaire hautes fréquences (20 000 Hz); Sommet } L’extrémité large, près du sommet de la Base (fibres courtes et (fibres cochlée (l’hélicotrème), oscille pour des sons rigides) longues et flexibles) de basse fréquence (20 Hz). 20 000 2000 200 Fréquence (Hz) 20 ! =ℎ×& (b) Différentes fréquences traversant la lame basilaire à divers endroits. 47 © ERPI, tous droits réservés. Marieb: Fig 15-30b  Voie auditive Important } Les influx engendrés dans la cochlée voyagent: Noyau géniculé médial du thalamus } à travers les neurofibres afférentes des neurones sensitifs de 1ier ordre du nerf vestibulo-cochléaire Cortex auditif } traversent le ganglion spiral, où sont situés les corps primaire dans le lobe temporal cellulaires des neurones sensitifs bipolaires, Colliculus inférieur } puis atteignent les noyaux cochléaires du bulbe rachidien sans avoir traversé la ligne médiane. Noyau olivaire supérieur (à la jonction du pont et Mésencéphale } Ensuite, les influx se rendent dans les noyaux du bulbe rachidien) olivaires supérieurs du bulbe rachidien du côté Noyaux cochléaires opposé Bulbe rachidien } montent dans le mésencéphale pour faire synapse Vibrations dans le colliculus inférieur. Nerf vestibulocochléaire Vibrations (nerf crânien VIII) } De là, les influx font relais dans le thalamus avant Ganglion spiral du nerf cochléaire de rejoindre l’aire auditive dans le cortex cérébral. Neurone bipolaire Organe spiral 48 © ERPI, tous droits réservés. Marieb: Fig 15-34 Objectifs d’apprentissage - Audition } Système vestibulaire } Macule et des canaux semi-circulaires } Dépolarisation ou hyperpolarisation } Voies de l'équilibre permettant d'acheminer les influx nerveux au cervelet et aux noyaux vestibulaires 49 Équilibre et orientation } La deuxième fonction principale de l’oreille interne est de renseigner sur la position et les mouvements de la tête. } Cette fonction, qui joue un rôle majeur dans le maintien de l’équilibre et le contrôle des mouvements, dépend de l’appareil vestibulaire localisé dans le labyrinthe osseux adjacent à la cochlée. } Elle repose aussi sur des influx provenant des yeux et des propriocepteurs situés dans les muscles et les tendons. 50  Système vestibulaire } Le système vestibulaire: Cupule Saccule } Ensemble des organes récepteurs de l’équilibre Branche } Formé du saccule, de l’utricule, et des conduits Canaux semi- vestibulaire semi-circulaires membraneux circulaires } 2 sortes de récepteurs de l’équilibre: Branche cochléaire } Récepteurs de l’équilibre statique } Situés dans les macules du saccule et de l’utricule localisés dans le vestibule } Maintien de la position du corps en relation avec la force gravitationnelle } Récepteurs de l’équilibre dynamique Ampoule } Situés principalement dans les crêtes ampullaires Utricule localisées dans les ampoules des canaux semi- Conduit circulaires et dans les macules cochléaire Cochlée } Maintien de la position du corps en dépit des O Utricule: Mouvements horizontaux mouvements Saccule: Mouvements verticaux 51 Marieb_Figure 15.27 Labyrinthe membraneux de l’oreille interne. Le labyrinthe membraneux (en bleu) est logé dans les cavités du labyrinthe osseux (en beige). Les localisations des organes sensitifs de l’audition (organe spiral) et de l’équilibre (macules et crêtes ampullaires) sont indiquées en violet. Os temporal Conduits semi- Nerf facial circulaires des canaux Nerf vestibulaire semi-circulaires: Ganglion vestibulaire Antérieur supérieur Postérieur Latéral Ganglion vestibulaire inférieur Crêtes ampullaires Nerf cochléaire dans les ampoules Macules membraneuses Organe spiral Utricule dans Conduit cochléaire le vestibule dans la cochlée Saccule dans Stapès inséré le vestibule Fenêtre cochléaire dans la fenêtre vestibulaire L’endolymphe est en continuité dans le conduit cochléaire, les ampoules des canaux semi-circulaire et les macules. © ERPI, tous droits réservés.  ce Anatomie d’une macule Plaques d’épithélium contenant des Macule de } l’utricule cellules de soutien et des cellules Macule du saccule sensorielles } Faisceaux de cils qui pénètrent dans la membrane des statoconies (otolithes) Dans l’utricule: Kinocil Stato- Membrane des } Stéréocils conies statoconies Faisceau de cils } La macule est horizontale } Réagit à l’accélération dans le plan horizontal } Dans le saccule: } La macule est verticale } Réagit aux mouvements verticaux (ex. ascenseur) Cellules sensorielles Cellules de soutien Neurofibres du nerf vestibulaire 53 © ERPI, tous droits réservés. Marieb: Fig 15-35 Effet de la force gravitationnelle sur une cellule sensorielle de la macule dans l’utricule Membrane des statoconies Kinocil Stéréocil Potentiel récepteur Dépolarisation Hyperpolarisation Influx nerveux produits Quand les cils s’inclinent en direction Quand les cils s’inclinent dans la direction dans les neurofibres du du kinocil, les cellules sensorielles se opposée au kinocil, les cellules nerf vestibulaire dépolarisent, ce qui excite les sensorielles sont hyperpolarisées, ce qui neurofibres, et produisent des inhibe les neurofibres, et produisent des potentiels d’action plus fréquents. potentiels d’action à une fréquence réduite. } Lorsque la tête bouge (par exemple la tête est penchée), l’inertie fait glisser les statoconies (otolithes) en direction du mouvement } Fait courber les cils des cellules sensorielles dans la même direction du glissement des statoconies. } Quand les cils s’inclinent en direction du kinocil, il apparaît des potentiels récepteurs dépolarisants dans les cellules sensorielles ce qui entraîne la libération d’une plus grande quantité de neurotransmetteurs } La fréquence des influx nerveux augmente } Un fléchissement des cils dans le sens opposé du kinocil entraîne l’hyperpolarisation } La fréquence des influx nerveux diminue 54 © ERPI, tous droits réservés. Marieb: Fig 15-34 Canaux semi-circulaires } Détectent les accélérations angulaires au cours de la rotation de la tête dans 3 axes perpendiculaires: } Mouvement haut en bas } Mouvement latéral Cupule Paroi de l’ampoule Canal } Inclinaison de la tête vers l’épaule. semicirculaire } Les cellules réceptrices sont aussi Stéréocil ciliées et sont liées à une masse Cellule ciliée Cellule de gélatineuse, la cupule qui s’étend soutien dans le canal au niveau de l’ampoule. Repos Rotation Cupule Cellule ciliée 55 Ampoule  } Lorsque la tête se déplace, les canaux semi-circulaires suivent le mouvement, } Le liquide contenu dans le canal tend à rester à sa position initiale } La cupule de l’ampoule est comprimée contre le liquide stationnaire } Incurve les stéréocils et modifie la libération de neurotransmetteurs. } Lorsque la vitesse de rotation est constante, le liquide se déplace à la même vitesse que la tête } La cupule reprend sa position initiale. } Ces cellules ne détectent donc que les changements de vitesse de rotation. Activation des récepteurs de la crête ampullaire Record de rotations les plus rapides Coupe d’une ampoule contenant Cupule Circulation de l’endolymphe Neurofibres du l’endolymphe nerf vestibulaire Au repos, la cupule est droite. 56 Marieb: Fig 15-35 © ERPI, tous droits réservés. Fréquence de décharge du nerf vestibulaire } La rotation dans une direction donnée provoque la dépolarisation des cellules sensorielles d’une ampoule et la rotation dans la direction opposée entraîne l’hyperpolarisation. } La fréquence des potentiels d’action dans les fibres du nerf afférent dépend de la force qui replie les stéréocils et de la direction de cette force Activité de repos Stimulation Inhibition (dépolarisation) (hyperpolarisation) 57 Voie de l’équilibre } Les influx provenant de l’appareil vestibulaire: Entrée: L’information relative à la position du corps dans l’espace provient de trois sources principales et est acheminée en direction de deux principaux centres de traitement du système nerveux central. } Se propagent dans les neurofibres du nerf vestibulaire Récepteurs Récepteurs somatiques (de la Récepteurs } Se rendent principalement au cervelet et vestibulaires peau, des muscles visuels et des articulations) aux noyaux vestibulaires du tronc cérébral } Activation des muscles qui participent au maintien de l’équilibre Noyaux vestibulaires Cervelet } Permettent aux yeux de fixer un objet (dans le tronc cérébral) Traitement par le système nerveux central Régulation oculomotrice Régulation motrice de la (noyaux des nerfs moelle épinière (noyaux crâniens du nerf crânien XI et III, IV et VI) tractus vestibulospinaux) (mouvements oculaires) (mouvements du cou) Sortie: La régulation rapide des réflexes des muscles des yeux, du cou, des membres et du tronc est assurée par les commandes de Marieb: Fig 15-36 sortie du système nerveux central. 58 © ERPI, tous droits réservés. 0 Retour sur le cas } Maladie de Ménière, explication: } Crises récurrentes de vertiges et d'acouphènes associé à une perte de l'audition } La cause sous-jacente est un trouble de l'équilibre des fluides dans le système endolymphatique } Augmentation de la pression dans le système endolymphatique } Entraîne une dégénérescence des cellules ciliées vestibulaires et cochléaires } Rupture de la rampe vestibulaire } Équilibre de la périlymphe et de l’endolymphe } Perte du gradient de K+ entre l’endolymphe et l’intérieur des cellules sensorielles ciliées 59 Membrane des statoconies Kinocil Stéréocil Potentiel récepteur Dépolarisation Hyperpolarisation Macule de Influx nerveux Quand les cils s’inclinent en Quand les cils s’inclinent dans la l’utricule produits dans les direction du kinocil, les cellules direction opposée au kinocil, les Macule du neurofibres du nerf sensorielles se dépolarisent, ce qui cellules sensorielles sont saccule vestibulaire excite les neurofibres, et hyperpolarisées, ce qui inhibe les produisent des potentiels d’action neurofibres, et produisent des plus fréquents. potentiels d’action à une fréquence réduite. Lame basilaire Kinocil Stato- Membrane des Les sons de haute fréquence font vibrer la base de la lame basilaire près de la Stéréocils conies statoconies fenêtre vestibulaire. Faisceau de cils Les sons de moyenne fréquence font vibrer le centre de la lame basilaire. Les sons de basse fréquence font vibrer le sommet de la lame basilaire près de l’hélicotréma. Fibres de la lame basilaire Sommet Base (fibres Cellules sensorielles courtes et (fibres rigides) longues et Cellules de soutien flexibles) 20 000 2000 200 20 Neurofibres du Fréquence (Hz) nerf vestibulaire (b) Différentes fréquences traversant la lame basilaire à divers endroits.