FISIOLOGÍA DE LA AUDICIÓN

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
_________________________________________
MAESTRÍA EN CIENCIAS
MENCIÓN: FISIOLOGÍA Y BIOFÍSICA
FISIOLOGÍA
DE LA
AUDICIÓN
Mblg. Lucía Meléndez Salinas
Maestría en Fisiología y Biofísica
_____________________________________
Trujillo – Perú
2014

AUDICIÓN (Sentido del oído)
Involucra la transducción de ondas sonoras en energía
eléctrica, que se transmite al SNC. El sonido se produce
por ondas de compresión y descompresión, que son
transmitidas en medios elásticos como el aire o el agua.
Esas ondas se asocian a incrementos (compresión) y
disminuciones (descompresión) de la presión. La
unidad para expresar la presión sonora es el Decibelio
(dB), una medida relativa en una escala logarítmica. La
frecuencia del sonido se mide en ciclos por segundo o
hertzios (Hz).

Aspectos funcionales de la audición
-Discriminación de frecuencias e intensidad de
sonidos, además de la localización de las
fuentes sonoras en el espacio.
-Participa en funciones superiores como el
aprendizaje y desarrollo del habla en los seres
humanos, audición del canto de las aves, de la
música, en general, de la comunicación.

Aspectos físicos del sonido
Sonido: Perturbación que se propaga en
forma de onda, alterando la posición
instantánea de las moléculas
constituyentes de un medio, sufriendo
desplazamientos paralelos a la
perturbación, en un intervalo de tiempo,
retornando nuevamente a la posición
anterior una vez que el fenómeno cesa.
-El sonido se compone de una serie
de compresiones y
descompresiones de las moléculas
del aire que generan ondas de
compresión-descompresión.

Las ondas sonoras tienen 2 variables importantes:
1) Frecuencia: Número de veces que las ondas pasan por
un mismo punto en un segundo y que se mide en ciclos
por segundos o Hertz (Hz). La frecuencia es el sustrato
físico de la interpretación subjetiva de un sonido como
agudo o alto (sonido con alta frecuencia de ondas) o
como grave o bajo (con baja frecuencia).

2) Amplitud: Se relaciona subjetivamente con la
intensidad del sonido.
A mayor amplitud, mayor intensidad del sonido.

El nivel de presión sonora se expresa en Decibelios (dB)
El oído humano percibe tonos con frecuencias entre 20 y 20.000 Hz y
es más sensible a las frecuencias entre 2.000 y 5.000 Hz. Una
referencia, 0 dB, es el umbral medio para la audición a 1.000 Hz. La
presión del sonido en dB se calcula del modo siguiente:
Donde:
dB=Decibelio
P=Presión del sonido medida
P0= Presión de referencia medida en la frecuencia umbral
El intervalo habitual de frecuencias del habla humana oscila entre 300 y
3.500 Hz y la intensidad del sonido se encuentra alrededor de 65 dB.
Las intensidades del sonido mayores de 100 dB pueden dañar el
aparato auditivo y las superiores a 120 dB pueden provocar dolor.
dB=20 log 10 P/P0

ESTRUCTURA DEL OÍDO

OÍDO EXTERNO
Conducto auditivo
Desemboca en el tímpan
Tiene unos 2,7 cm de lo
un diámetro promedio d
7 cm.
Pabellón de la
oreja: Reúne
las ondas
sonoras que
entran al
conducto
auditivo
externo.
Tímpano:
Membrana que es p
uesta en movimient
o por
la onda que la alca
nza.

OÍDO MEDIO
• Contiene la cadena de huesecillos
• Las variaciones de presión
producidas por las ondas sonoras
sobre el tímpano determinan
movimientos de la cadena de
huesecillos que se comunican al
oído interno por medio del estribo
el cual efectúa un movimiento de
balanceo de la ventana oval,
enviando ondas de presión al
fluido coclear.

OÍDO INTERNO
Laberinto óseo  perilinfa
Vestíbulo: porción central
Cóclea
Canales semicirculares
Laberinto membranoso 
endolinfa

Conducción del sonido desde la
membrana timpánica hasta la cóclea
-Membrana timpánica (MT)
y huesecillos (H) conducen
sonido hasta cóclea. El otro
extremo del yunque se une
con estribo cuya base
descansa sobre laberinto
membranoso de la cóclea en
la abertura de la ventana
oval.
-Extremo final del manubrio
del martillo se fija al centro
de la MT donde el músculo
tensor del tímpano
mantiene tensa dicha
estructura → Vibraciones
sonoras de MT se transmitan
H están suspendidos por ligamentos, (martillo y yunqauHe.actúan juntos como una
sola palanca). La articulación del yunque con el estribo hace que el estribo empuje
hacia adelante la ventana oval y el líquido coclear que está presente al otro lado,
cada vez que la membrana timpánica se mueva hacia dentro y tire del líquido hacia
atrás cada vez que el martillo se desplace hacia fuera.

«Ajuste de impedancias» por MT y Huesecillos
Impedancia acústica: Oposición o inercia de un medio a la
propagación de una onda sonora (mide la eficiencia con que la señal
El líquido tiene mayor inercia que el aire. Por ello, la MT y H
aportan un ajuste de impedancias entre las ondas sonoras del
aire y las vibraciones sonoras en el líquido de la cóclea. En
efecto, el ajuste de impedancias permite utilizar la mayor parte
de la energía de las ondas sonoras entrantes.
Si falta el H y MT, las ondas sonoras aún pueden viajar
directamente a través del aire contenido en el oído medio y
entrar en la cóclea por la ventana oval, pero, la sensibilidad
auditiva es de 15 a 20 decibelios menor que para la transmisión
osicular, lo que equivale a un descenso desde un nivel
intermedio de voz hasta otro apenas perceptible.
se propaga en un material)

Reflejo de atenuación del sonido
Cuando se transmiten sonidos fuertes a través del sistema de
huesecillos y desde él al SNC, se desencadena un reflejo
pasado un período de latencia de 40 a 80 ms y que provoca la
contracción del músculo estapedio o del estribo y del músculo
tensor del tímpano que tira del manubrio del martillo hacia
hacia dentro mientras que el el músculo estapedio tira del
estribo hacia fuera. Ambas fuerzas se oponen entre sí y de ese
modo hacen que el sistema de huesecillos adquiera en su
conjunto una mayor rigidez, lo que disminuye mucho la
conducción osicular de los sonidos de baja frecuencia,
especialmente por debajo de 1.000 ciclos por segundo. Este
reflejo de atenuación es capaz de reducir la intensidad de
intensidad de sonidos de baja frecuencia (de 30 a 40
decibelios), que es la diferencia entre una voz fuerte y un
susurro.

Función del Reflejo de atenuación del sonido
1. Proteger la cóclea de las vibraciones lesivas por sonidos muy
fuertes.
2.Ocultar los sonidos de baja frecuencia en un ambiente ruidoso.
Esto normalmente elimina un componente importante del ruido
de fondo y permite que una persona se concentre en los sonidos
por encima de 1.000 ciclos por segundo, que contienen la mayor
parte de la información pertinente para la comunicación vocal.
Otra función de los músculos estapedio y tensor del tímpano
consiste en disminuir la sensibilidad auditiva de una persona hacia
sus propias palabras. Este efecto se suscita por unas señales
nerviosas colaterales transmitidas hacia estos músculos al mismo
tiempo que el cerebro activa el mecanismo de la voz.

La Cóclea y el órgano de Corti

La Cóclea
En forma de espiral compuesta de tres
canales tubulares o conductos y que
contiene el órgano de Corti, donde tiene
lugar la transducción auditiva y que a su
vez contiene las células receptoras.
El oído interno está lleno de líquido, cuya
composición varía en cada conducto. El
líquido de las rampas vestibular y
timpánica se llama perilinfa y el de la
rampa media se llama endolinfa y tiene
una concentración elevada de potasio
(K+) y baja de sodio (Na+).
La membrana de Reissner separa la
rampa vestibular de la rampa media y la
membrana basal separa la rampa media
de la rampa del tímpano.

Órgano de Corti
Ubicada en la membrana basal de la cóclea,
bañado por la endolinfa de la rampa media. La
transducción auditiva tiene lugar en las células
ciliadas auditivas del órgano de Corti. Éste
contiene 2 tipos de células receptoras: Células
ciliadas internas y externas. Existen menos
células ciliadas internas, que están dispuestas
en hileras únicas.
Las células ciliadas externas se presentan en
hileras paralelas y son más numerosas que las
internas. Los cilios que sobresalen de las
células ciliadas están insertados en la
membrana tectorial. Así, los cuerpos de las
células ciliadas están en contacto con la
membrana basal y los cilios están en contacto
con la membrana tectorial.
El nervio vestibulococlear (VIII PC) contiene los
nervios que inervan el órgano de Corti. Los
cuerpos celulares de esos nervios están en los
ganglios espirales y sus axones establecen
sinapsis en la base de las células ciliadas. Esos
nervios transmiten la información desde las
células ciliadas auditivas hasta el SNC.

Transducción auditiva
La transducción auditiva por las células ciliadas del
órgano de Corti sigue estos pasos:
1. Las ondas sonoras son transmitidas al oído interno y
provocan la vibración del órgano de Corti.
2. Las células ciliadas auditivas son mecanorreceptores
del órgano de Corti. Su base está en la membrana basal y
los cilios de las células ciliadas están insertados en la
membrana tectorial. La membrana basal es más elástica
que la tectorial, de forma que la vibración del órgano de
Corti produce la curvatura de los cilios en las células
ciliadas por una fuerza de arrastre o cizallamiento, ya
que los cilios empujan contra la membrana tectorial.

Las células ciliadas se estimulan cuando la
membrana basilar se desplaza hacia arriba y
abajo debido a las diferencias de presión
entre los líquidos de las rampas vestibular y
timpánica. Como este movimiento va
acompañado de otro de cizallamiento entre la
membrana tectorial y el órgano de Corti, los
haces de cilios que unen a ambos se desvían.
Esta desviación inicia la transformación
mecanoeléctrica del estímulo.
A. Cuando la membrana basilar es
empujada hacia arriba, el cizallamiento
entre células ciliadas y la membrana
tectorial desvía los cilios en dirección
excitatoria, es decir, hacia su borde
alto.
B. En el punto medio de oscilación, el haz
de cilios recupera su posición de
reposo.
C. Cuando la membrana basilar se mueve
hacia abajo, el haz de cilios se desvía
en dirección inhibitoria.

3. La curvatura de los cilios
produce un cambio en la
conductancia de K+ de la
membrana de las células
pilosas. La curvatura en una
dirección aumenta la
conductancia de K+ y la
hiperpolarización; la curvatura
en la otra dirección reduce la
conductancia de K+ y la
despolarización. Esos cambios
en el potencial de la
membrana son los potenciales
de receptor de las células
ciliadas auditivas. El potencial
de receptor oscilante se
denomina potencial
microfónico coclear.

4. Cuando las células ciliadas se
despolarizan, la despolarización abre los
canales de Ca2+ voltaje dependientes en
los terminales presinápticos de las células
ciliadas. En consecuencia, el Ca2+ entra en
los terminales presinápticos y produce la
liberación de un neurotransmisor
excitador; éste activa los nervios
cocleares aferentes, que transmitirán esa
información al SNC. Cuando las células
pilosas se hiperpolarizan ocurre la
secuencia opuesta, disminuyendo la
liberación del transmisor excitador. → Los
potenciales de receptor despolarizantes e
hiperpolarizantes oscilantes en las células
ciliadas producen la liberación
intermitente de un neurotransmisor
excitador, que a su vez produce la
activación intermitente de los nervios
cocleares aferentes.

Codificación del sonido
Se da porque las diferentes células
ciliadas auditivas se activan a
diferentes frecuencias. La frecuencia
que activa una célula ciliada depende
de la posición de esa célula a lo largo
de la membrana basal. La base de la
membrana basal se encuentra más
cerca del estribo, es estrecha, rígida y
responden mejor a las frecuencias
altas.
El ápice o vértice de la membrana
basal es amplia y flexible, las células
ciliadas del ápice responden mejor a
las frecuencias bajas.
La membrana basal actúa como un
analizador de las frecuencias del
sonido, con las células ciliadas
situadas a lo largo de la membrana
basal respondiendo a diferentes
frecuencias. Este mapa espacial de
frecuencias genera un mapa
tonotópico, que se trasmite a niveles
superiores del sistema auditivo.

Mecanismos auditivos centrales
Vías nerviosas auditivas
Las fibras nerviosas procedentes del ganglio espiral
de Corti penetran en los núcleos cocleares dorsal y
ventral situados
en la parte superior del bulbo raquídeo, donde
todas las fibras hacen sinapsis y las neuronas de
2do orden principalmente cruzan hacia el lado
opuesto del tronco del encéfalo hasta el núcleo
olivar superior. Unas pocas fibras de 2do orden
también llegan al núcleo olivar superior ipsilateral.
Desde esta estructura, la vía auditiva asciende a
través del lemnisco lateral. Parte de las fibras
acaban en el núcleo del lemnisco lateral, pero
muchas se lo saltan y viajan hasta el colículo
inferior, donde casi todas, las fibras auditivas
realizan sinapsis. A partir de allí, la vía sigue hacia el
núcleo geniculado medial, donde también hacen
sinapsis las fibras en su integridad. Finalmente, la
vía continúa por medio de la radiación auditiva
hasta la corteza auditiva, que ocupa básicamente la
circunvolución superior del lóbulo temporal.

Alteraciones de la audición
Tipos de sordera
La sordera suele dividirse en dos tipos:
1) La que está causada por una alteración de la
cóclea o del nervio coclear, o de los circuitos
del SNC del oído, que suele clasificarse como
«sordera nerviosa».
2) La ocasionada por la afectación de las
estructuras físicas del oído que conducen el
propio sonido hasta la cóclea, lo que
normalmente se denomina «sordera de
conducción».

Sistema vestibular (SV)
El SV es responsable de
mantener el equilibrio mediante
la detección de aceleraciones
angulares y lineales de la
cabeza. La información sensorial
procedente del sistema
vestibular se utiliza después
para proporcionar una imagen
visual estable a la retina
(mientras se mueve la cabeza) y
para ajustar la postura con la
finalidad de mantener el
equilibrio.
Órgano Vestibular: En el interior del hueso temporal, adyacente al aparato auditivo (la
cóclea). El órgano vestibular consiste en un laberinto membranoso en el interior del
laberinto óseo. El laberinto membranoso consta de tres canales semicirculares
perpendiculares (horizontal, superior y posterior) y dos órganos con otolitos (utrículo y
sáculo). Los canales semicirculares y los órganos con otolitos están llenos de endolinfa y
rodeados por perilinfa, de modo similar al órgano auditivo.

Transducción Vestibular
Canales semicirculares
La función de los canales semicirculares
horizontales consiste en detectar la aceleración
angular de la cabeza. En esa figura se muestran
los canales horizontales izquierdo y derecho con
sus ampollas anexas. La ampolla contiene las
células ciliadas vestibulares, que se insertan en
la masa gelatinosa de la cúpula. Las células
ciliadas vestibulares difieren de las auditivas en
que poseen un cinocilio largo y un grupo de
estereocilios. Las fibras nerviosas aferentes de
las células ciliadas transportan información
vestibular al SNC.

Por ejemplo, cuando la cabeza rota en sentido
antihorario (hacia la izquierda), en los canales
semicirculares horizontales tienen lugar los
siguientes fenómenos:
1. Cuando la cabeza gira a la izquierda, también
giran a la izquierda los canales semicirculares
horizontales y sus ampollas anexas. La cúpula
(anclada a la ampolla) se mueve inicialmente antes
de que comience a fluir la endolinfa. Así, la cúpula
es desplazada o arrastrada a través de la endolinfa,
produciendo la curvatura de los cilios en las células
ciliadas. Más adelante, conforme continúa la
rotación, comienza a moverse la endolinfa.
2. Si los estereocilios se curvan hacia el quinocilio, la
célula ciliada se despolariza y aumenta la frecuencia
de activación de los nervios vestibulares aferentes.
Si los esterocilios se curvan en dirección contraria al
quinocilio, la célula pilosa se hiperpolariza y
disminuye la frecuencia de activación de los nervios
vestibulares aferentes. Por tanto, durante la
rotación inicial de la cabeza hacia la izquierda, se
excita el canal horizontal izquierdo y se inhibe el
canal horizontal derecho.

3. Mientras la cabeza continúa rotando hacia la
izquierda, la endolinfa acaba experimentando el
mismo movimiento de la cabeza, la ampolla y la
cúpula. Los cilios retornan ahora a sus posiciones
originales y las células ciliadas ni se despolarizan ni
se hiperpolarizan.
4. Cuando la cabeza deja de girar, ocurren los
mismos fenómenos, pero a la inversa. Durante un
período breve, la endolinfa continúa moviéndose
y empuja a la cúpula y los quinocilios de sus
células ciliadas en dirección opuesta. Así, si la
célula ciliada se despolarizó en la rotación inicial,
ahora se hiperpolarizará, con inhibición de la señal
de salida del nervio aferente. Si la célula ciliada se
hiperpolarizó en la rotación inicial, ahora se
despolarizará, con excitación de la señal de salida
del nervio aferente. Así, cuando la cabeza deja de
moverse hacia la izquierda, se inhibe el canal
horizontal izquierdo y se excita el canal derecho.
En resumen, la rotación de la cabeza hacia la
izquierda estimula los canales semicirculares
izquierdos, y la rotación a la derecha estimula los
canales semicirculares derechos

Órganos con otolitos
Las máculas son sensibles a la aceleración lineal (p. ej., aceleración debida a fuerzas
gravitacionales). Conviene recordar que las células ciliadas de las máculas están insertadas en
la masa de otolitos. Al inclinar la cabeza, las fuerzas gravitacionales hacen que la masa de
otolitos se deslice a través de las células ciliadas vestibulares, curvando los estereocilios hacia
o en dirección contraria al quinocilio. El movimiento de los estereocilios hacia el quinocilio
provoca la despolarización de la célula ciliada y excitación. El movimiento de los estereocilios
en dirección contraria al quinocilio produce la hiperpolarización de la célula ciliada e
inhibición.
Cuando la cabeza está en posición vertical, la mácula del utrículo se encuentra orientada
horizontalmente y el sáculo, verticalmente. En el utrículo, la inclinación de la cabeza hacia
delante o en sentido lateral causa la excitación del utrículo ipsolateral; la inclinación de la
cabeza hacia atrás o en sentido medial provoca la inhibición del utrículo ipsolateral. El sáculo
responde a los movimientos de la cabeza en todas direcciones. Las células ciliadas del sáculo
son excitadas con los movimientos tanto hacia delante como hacia atrás («cabeceo») y tanto
laterales como mediales («balanceo»). El sáculo también responde a los movimientos de
subida y bajada de la cabeza.
Debido a la disposición bilateral de los órganos con otolitos, cada posible orientación de la
cabeza puede ser codificada mediante excitación o inhibición de las células ciliadas
vestibulares. Para cada posición de la cabeza hay un patrón único de actividad de los nervios
aferentes que inervan los órganos con otolitos y proporcionan información detallada al SNC
sobre la posición de la cabeza en el espacio.

Vías Vestibulares
Los nervios aferentes de las células ciliadas vestibulares
terminan en los núcleos vestibulares del bulbo: superior,
medial, lateral (de Deiters) e inferior. Los núcleos medial y
superior reciben información desde los canales semicirculares y
se proyectan en nervios que inervan los músculos extraoculares
a través del fascículo longitudinal medial. El núcleo vestibular
lateral recibe información desde los utrículos y se proyecta en
las motoneuronas de la médula espinal a través del tracto
vestibuloespinal lateral. Las proyecciones del núcleo vestibular
lateral contribuyen a mantener los reflejos posturales.
El núcleo vestibular inferior recibe información de los utrículos,
los sáculos y los canales semicirculares, y se proyecta hacia el
tronco del encéfalo y el cerebelo a través del fascículo
longitudinal medial.

Reflejos Vestibulooculares
En respuesta al movimiento de la cabeza se producen varios reflejos
vestibulares. Un reflejo conocido como nistagmo se produce como respuesta
a la aceleración angular o giratoria de la cabeza. Cuando ésta gira, inicialmente
los ojos se mueven en dirección opuesta a la rotación, intentando mantener la
mirada en una dirección constante.
Ese movimiento inicial es el componente lento del nistagmo. Una vez que los
ojos se aproximan al límite de su movimiento lateral, hay un movimiento
ocular rápido en la misma dirección que la rotación de la cabeza. Ese
movimiento es el componente rápido del nistagmo, con el que los ojos
«saltan» para fijar una nueva posición en el espacio. El nistagmo se define por
la dirección del componente rápido: el nistagmo ocurre en la dirección de la
rotación de la cabeza.
Si la rotación se detiene bruscamente, los ojos se mueven en la dirección
opuesta a la del giro original. Ese movimiento ocular se llama nistagmo
posrotatorio. Durante el período posrotatorio la persona tiende a caer en la
dirección de la rotación original (debido a estimulación de los músculos
extensores contralaterales), debido a que cree que está girando en la
dirección opuesta.

Prueba de los reflejos vestibulooculares
La función vestibular se puede evaluar a partir de los fenómenos del nistagmo
y del nistagmo posrotatorio.
La prueba de Bárány consiste en hacer rotar a un individuo en una silla
especial a unas 10 revoluciones. En el individuo con función vestibular normal,
la rotación a la derecha provoca el nistagmo rotatorio derecho, el nistagmo
posrotatorio izquierdo y la caída hacia la derecha durante el período que
sigue a la rotación. De modo similar, la rotación hacia la izquierda provoca
nistagmo rotatorio izquierdo, nistagmo posrotatorio derecho y caída hacia la
izquierda durante el período posrotatorio.
La prueba oculovestibular consiste en la estimulación térmica de los oídos
internos, con estimulación por separado de los canales semicirculares
horizontales derecho e izquierdo. El paciente debe inclinar la cabeza hacia
atrás 60 grados para que los canales horizontales adopten una orientación
vertical. El enjuagado del oído con agua caliente o fría provoca el flujo de la
endolinfa, que desvía la cúpula como si rotase la cabeza. Se produce nistagmo
durante unos 2 min. El agua caliente provoca nistagmo hacia el lado tratado y
el agua fría, hacia el lado no tratado.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
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MENCIÓN: FISIOLOGÍA Y BIOFÍSICA
GRACIAS POR
SU
ATENCIÓN…
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