Audição

Profa. Dra. Eliane ComoliDepartamento de Fisiologia da FMRP

ROTEIRO DE AULA TEÓRICA: AUDIÇÃO

1. O que é o som? Características da onda sonora: a. Comprimento da onda; b.

Velocidade da onda e c. Frequência da onda. Características do som percebido: a.

Intensidade ; b. Altura

2. Anatomia do sistema auditivo:

a. Ouvido externo: Pavilhão auditivo e Canal auditivo externo;

b. Ouvido médio: Membrana Timpânica; Ossículos (martelo, bigorna e estribo);

Janela Oval; c. Ouvido interno: Cóclea: órgão de corti; Perilinfa; Endolinfa; Órgão

vestibular

3. Transdução sonora: órgão de corti; Ressonância da onda sonora; Deslocamento

da membrana basilar; Deflexão dos esterocílios

4. Vias auditivas: Nervo auditivo, Núcleo coclear, Núcleo olivar superior, Núcleo

leminisco lateral, Colículo inferior, Núcleo geniculado medial e Giro temporal

superior (Córtex auditivo primário).

5. Tonotopia do sistema auditivo: da cóclea ao córtex

O QUE É O SOM?

O som é a perturbação vibratória do ambiente.

O aparelho auditivo nos capacita a perceber essas vibrações do ar.

ONDAS SONORAS

Vibrações são oscilações mecânicas do ar.

Som: atributo da nossa percepção para uma classe particular de oscilações mecânicas

Ondas de compressão/rarefação

PROPRIEDADES DA ONDA SONORA

Amplitude da onda: intensidade do somGrande amplitude: som mais intenso (“alto”)Pequena amplitude: som menos intenso (“baixo”)

Decibel

Decibel → É uma unidade de medida adimensional, semelhante à percentagem

Frequência da onda: altura do som Alta frequência: som agudoBaixa frequência: som grave

Hertz

PROPRIEDADES DA ONDA SONORA

Hertz → Número de oscilações por segundo

PROPRIEDADES DA ONDA SONORA

Y - Comprimento da ondaA - Amplitude da ondaT - Tempo para uma oscilação inteira

CAPACIDADE DE PERCEPÇÃO DO OUVIDO HUMANO

O sistema auditivo humano é capaz de perceber sons de frequências entre 20 e 20.000 Hz (adultos geralmente não

alcançam mais de 15kHz) – Mais sensível em frequências de 2.000 a 3.000 Hz (frequência da fala humana)

Ultra-sons: frequências mais altas que as audíveis pelo humano (acima de 20.000 Hz)

Infra-sons: frequências mais baixas que as audíveis pelo humano (abaixo de 15 Hz)

ANATOMIA DO SISTEMA AUDITIVO

Dividido em ouvido externo, ouvido médio e ouvido interno

Pavilhão auditivo

Canal auditivo externo

OUVIDO EXTERNO

Composto pelo pavilhão auditivo e o canal auditivo externo

Funções:

• Captação dos sons

• Amplificação do som (30-100x)

Membrana Timpânica

Martelo Bigorna Estribo

Janela Oval

OUVIDO MÉDIO

Composto pela membrana timpânica e os ossículos: martelo, bigorna e estribo

Funções

• Converter mecanicamente as vibrações do tímpano em ondas de pressão na cóclea

• Amplificação do sinal (cerca de 200X)

OUVIDO INTERNO

Composto pela cóclea, labirinto e os nervos coclear e vestibular

Funções:

Transdução (tradução da informação mecânica (pressão) em elétrica)

CÓCLEA

Região do ouvido interno que abriga órgão de corti – local onde ocorre a transdução da informação sonora

Rampa Média

Rampa Timpânica

Rampa vestibularJanela oval

Janela redonda

Tímpano

Helicotrema

CÓCLEA

Rampa Média

Rampa Timpânica

Rampa vestibular

Órgão de corti

Composta pela rampa vestibular, rampa

timpânica e rampa média

Na rampa média se localiza o órgão de corti

(responsável pela transdução)

CÓCLEA

Rampa vestibular e rampa timpânica – preenchidas por PERILINFA (rico em Na⁺ e pobre em K ⁺)

Rampa média – preenchida por ENDOLINFA (rico em K ⁺)

Esterocílios

Membrana Tectorial

Células ciliadas internas

Células ciliadas externas

Células ciliadas externasCélulas

ciliadas internas

Membrana Basilar

Axônios Eferentes

Axônios Aferentes

ÓRGÃO DE CORTI

É o responsável pela transdução das ondas sonoras (células ciliadas – Receptor auditivo)

Nervo coclear → leva a informação para o SNC

ÓRGÃO DE CORTI – CÉLULAS CILIADAS

Células ciliadas externas

Células ciliadas internas

CAMINHO DAS ONDAS SONORAS PELO OUVIDO

DESLOCAMENTO DO ÓRGÃO DE CORTI

Posição de repouso

Células ciliadas externas

Células ciliadas internas

Membrana Basilar

Membrana Tectorial

Membranas tectorial e basilar em repouso

Vibração induzida pelo som

MECANISMO DE TRANSDUÇÃO

Potencial de repouso: -50 mV

Composição do meio extracelular: maior concentração de K⁺ no meio

externo

Deflexão dos cílios: abertura de canais

Liberação do neurotransmissor

MECANISMO DE TRANSDUÇÃO

Deflexão dos cílios: abertura mecânica de canais

de Ca2⁺ e K⁺

VIAS AUDITIVAS

VIAS AUDITIVAS

TONOTOPIA

Discriminação do som por freqüências

Cada região da cóclea é mais sensível a uma determinada

frequência

A tonotopia se mantém em toda via auditiva

TONOTOPIA DA CÓCLEA

Características morfológicas diferentes na membrana basilar ao longo da cóclea

Rampa Média

Rampa Timpânica

Rampa vestibularJanela oval

Janela redonda

Tímpano

Helicotrema

Tímpano

Janela redonda Janela oval

Membrana basilar

Helicotrema

A membrana basilar vai aumentando a largura a medida que se estende da base para o ápice

Base – frequências altasÁpice – frequências baixas

TONOTOPIA DA CÓCLEA

Cóclea

Base

Ápice

Rampa vestibular

Membrana basilar

Rampa timpânica

OndaJanela redonda

Janela oval

Base da membrana basilar ressoa em altas frequências

O ápice ressoa em baixas frequências

Distância

Am

pli

tud

e r

ela

tiv

a

TONOTOPIA DA CÓCLEA

Frequências de onda reconhecidas por cada

porção da cóclea

Quanto mais próximo da base, mais altas são as

frequências reconhecidas

TONOTOPIA NO CÓRTEX AUDITIVO

Corresponde à base da cóclea

Corresponde ao ápice da cóclea

Córtex auditivo primário

Córtex auditivo

secundário

A tonotopia se mantém ao longo das vias auditivas

RESUMO

1. Som: ondas mecânicas percebidas

2. Propriedades da onda mecânica: frequência e amplitude

3. Espectro audível para o homem: de 20 a 20.000 Hz

4. Anatomia do ouvido:a. Ouvido externo: Pavilhão auditivo, canal auditivob. Ouvido médio: tímpano e ossículosc. Ouvido interno: cóclea e labirinto

5. Cóclea: rampa vestibular, timpânica e média, e órgão de corti

6. Órgão de corti: células ciliadas – unidade decodificadora da informação sonora (receptor auditivo)

7. Mecanismo de transdução do sinal: Movimento da membrana basilar e abertura mecânica de canais de K⁺

9. Tonotopia da cóclea

8. Vias auditivas: nervo coclear – núcleo coclear (bulbo) – Núcleo Olivar Superior (ponte) – Colículo Inferior (Mesencéfalo) – Núcleo geniculado medial (Mesencéfalo) – Córtex auditivo primário’

Audiçãohttps://www.youtube.com/watch?v=xMUl5CCoW6Y

Transdução auditivahttps://www.youtube.com/watch?v=46aNGGNPm7s

Sistema Visual

ROTEIRO DE AULA TEÓRICA: VISÃO

1. Processos da Visão

2. Anatomia do olho

3. Retina: neurônios e fotorreceptores (cones e bastonetes); especializações;

4. Fototransdução

5. Representação retinotópica do campo visual

6. Projeções centrais da retina: nervo óptico, quiasma óptico, trato óptico,

núcleo geniculado lateral, córtex visual primário.

7. Organização visuotópica do córtex visual

O sistema visual humano fornece uma enorme quantidade e qualidade de informação acerca do mundo:

localização, tamanho, forma, cor e textura de objetos; e movimento, direção e velocidade do objeto.

Discernimento diante de ampa gama de intensidade de luz (suave luz das estrelas à noite até a mais brilhante luz do sol).

Sistema Visual

Processos da Visão

* Óptica do olho

* Transdução de sinais na retina

* Transmissão da informação no sistema nervoso central até a área visual

primária no córtex occipital

Anatomia do Olho

camada interna: receptores visuais e neurônios

camada intermediária: coróide (suprimento sanguíneo para retina)

Camada Externa do Globo Oular: córnea (transparente) e esclera (fibroso)

cristalino Humor aquoso: nutrientes

Humor vítreo:limpeza

Anatomia do Olho

Trajeto da Luz no Globo Ocular até Retina

Formação da Imagem na Retina

Imagem enfocada na retina depende da refração da luz pela córnea e o cristalino (ajustável)

O ajuste da pupila contribui para claridade das imagens formadas na retina

Acomodação do cristalino:maior poder de refração para objetos próximosproduzida pelo estiramento das fibras zonulares e contração do músculo ciliar

Cristalino não acomodado:menor poder de refração,

para objetos distantes.

Trajeto da Luz no Globo Ocular até Retina

Retina: tipos celulares

Epitélio pigmentado: reduz espalhamento da luz e papel na manutenção dos fotorreceptores

Neurônios: fotorreceptores (cones e bastonetes)células bipolarescélulas horizontais e amácrinas (interações laterais na retina): constraste de luminescênciacélulas ganglionares

Trajeto da Luz e Direção do Processamento Visual

Epitélio pigmentado: possui maquinaria bioquímica para regeneração de moléculas de fotopigmentos

Fotorreceptores: contém os fotopigmentos (absorção de fótons de luz) Células Bipolares

Células Ganglionares

Trajetória da Luz e Impulso Nervoso

Estrutura da Retina: circuito básico

Cadeia de 3 neurônios:

Fotorreceptor

Célula bipolar

Célula ganglionar

Cel. Horizontal

Cel. Amácrina

Como funciona a visão?https://www.youtube.com/watch?v=gBdyU1b0ADQ

Segmento externo

Segmento interno

BastonetesA absorção de luz pelo fotopigmento dá início a uma cascata de reações que altera o potencial de membrana do receptor. Cones e bastonetes são especializados para diferentes aspectos da visão.

Discos membranos: contém

fotopigmentos

Bastonete:especializado em sensibilidade ao claro/escuro

-Alta sensibilidade à luz

-Operam melhor sob reduzida condição de luminosidade;

- Especializado para a visão noturna;

- Contém mais pigmento visual fotossensível, capacitando-os a

uma maior captura de luz.

VISÃO ESCOTÓPICA: NÃO tem resolução para os detalhes e

contôrnos dos objetos nem para determinação de cor.

Cone: especializado em acuidade, cores.

Terminais sinápticos: fazem sinápse com células

bipolares

Segmento externo

Segmento interno

ConesA absorção de luz pelo fotopigmento dá início a uma cascata de reações que altera o potencial de membrana do receptor.

Discos membranos: contém

fotopigmentos

-Baixa sensibilidade; especializado para a visão

diurna; menos fotopigmentos;

- Saturação somente com luz muito intensa;

- Resposta rápida;

- Mais sensíveis a raios axiais diretos.

VISÃO FOTÓPICA: alta acuidade, com grande resolução para os detalhes

e contornos dos objetos; importante para visão das cores.

Fotopigmento do bastonete: rodopsina (contém cromóforo que absorve luz)

Ativa a transducina

Fototransdução: conversão da rodopsina, ativação da transducina e

fechamento de canal de Na+

Sinal Visualhttps://www.youtube.com/watch?v=JIPE3in2EcQ

Fototransduçãoluz provoca alteração graduada no potencial de membrana (hiperpolarização) e na taxa de liberação de transmissor

Escuro Claro

Presença de Luz:Fotorreceptores estão hiperpolarizados, o número de canais de Ca+2 sensíveis à voltagem abertos é reduzido, a taxa de liberação de transmissor diminui = provoca despolarização das células bipolares e ganglionares

No escuro: Fotorreceptores estão relativamente despolarizados, o número de canais de Ca+2 sensíveis à voltagem abertos é alto, a taxa de liberação de transmissor aumenta= provoca hiperpolarização das células bipolares e ganglionares.

Fototransdução

Campo receptivo do fotorreceptorhttps://www.youtube.com/watch?v=9ptnmfpDThk

Cones: Baixa densidade ao longo da retina

e com pico agudo no centro da fóvea(alta acuidade visual)

Bastonetes: Maior densidade ao longo da

maior parte da retina com declínio agudo na fóvea.

Distribuição anatômica dos cones e bastonetes na retina humana

Anatomia da fóvea contribuipara acuidade

Região da fóvea:

* Ausência de bastones* Maior densidade de cones na retina* Corpos celulares e outros processos que se situam sobre osfotorreceptores estão deslocados nessa região

Resultado: mínimo de dispersão dos raios de luz antes de atingirem osfotorreceptores

Cones e visão das cores:

Percepção de cores permitediscriminar objetos com base na distribuição dos comprimentos de onda da luz que refletem para o olho.

A cor adiciona outra dimensão à percepção(especialmente quando as diferenças de luminescências são sutis ouinexistentes).

Há 3 tipos de cones que diferem quanto aosfotopigmentos (sensibilidades diferentes

quanto aos comprimentos de onda.

Representação retinotópica do campo visual:

Campo Visual Binocular

Campo Visual Monocular

Formação da Imagem na retina _ inversão vertical e horizontal da imagem

Projeção do campo binocular na retina

A informação da metade esquerda do campo visual é representada na metade

direita do encéfalo.

Projeções Centrais das Células Ganglionares da Retina:

Hipotálamo: regulação do rítmo circadiano.

Pré-tecto: controle reflexo da pupila

Colículo Superior: movimento dos olhos e da cabeça

Trato ópticoNervo óptico

Quiasma óptico

Córtex visual primário

Núcleo Geniculado Lateral do tálamo

Fibras ganglionares da retina temporal direita (campo visual esquerdo) NGL direito córtex visual direito.Fibras ganglionares da retina nasal esquerda (campo visual esquerdo) cruzam no quiasma óptico NGL direito córtex visual direito.

Núcleo Geniculado Lateral: mediar visão e a

percepção visual

Organização Visuotópica do Córtex Visual Primário

Organização Visuotópica do Córtex Visual Primário

Outras Áreas Visuais

Respostas pupilar à variação de intensidade luminosa.

ACh recep muscarínic NE → recep tipo α

MIOSE MIDRÍASE

↑ Luz → retina → pré-tecto → n. Edinger Westphal (parassimpático) = reflexo pupilar fotomotor ou MIOSE