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Fisiologia da Audição

A audição é um mecanismo de captação de ondas de pressão do ar pela orelha. Esses estímulos mecânicos captados são traduzidos em impulsos nervosos, que, em seguida, são percebidos pelo cérebro como som. Esse mecanismo é muito importante, pois facilita a comunicação entre os indivíduos.

O sistema responsável pela audição é o sistema auditivo, constituído por estruturas sensoriais e conexões centrais responsáveis pela audição. Esse sistema está dividido em duas porções diferentes, mas que estão relacionadas denominadas de sistema auditivo periférico e sistema auditivo central.

Sistema Auditivo Periférico

A porção periférica do sistema auditivo é responsável pela captação, transmissão da onda sonora, transdução sonora e processamento da informação, ele é composto pelas estruturas da orelha externa, orelha média, orelha interna e pelo sistema nervoso periférico, ou seja pelo nervo vestíbulo coclear. Já o sistema sistema auditivo central refere-se às vias auditivas presentes no tronco encefálico e áreas corticais que são responsáveis pelo processamento nervoso da audição.

Orelha Externa

Estruturas da Orelhe Externa, Pavilhão Auricular e Meato Acústivo Externo.

A orelha externa é constituída pelo pavilhão auricular e pelo meato acústico externo (MAE), sua principal função é coletar e encaminhar as ondas sonoras até a orelha média, amplificar o som, auxiliar na localização da fonte sonora e proteger as orelhas média e interna.

A atuação do pavilhão auricular como captador de ondas sonoras é debatido em diversas literaturas, pois em sua ausência a função de captação ocorre normalmente e com boa acuidade auditiva. O meato acústico externo tem como papel transferir e amplificar o som para a orelha média. Diante de tais funções desempenhadas pela orelha externa, ainda sim, sua principal função é proteger a membrana do tímpano da orelha média, além de manter um determinado equilíbrio de temperatura e umidade necessário para preservação e elasticidade da membrana.

Orelha Média

A orelha média é uma porção oca dentro do osso temporal, preenchida por ar, comunicando-se com a nasofaringe através da tuba auditiva, em seu interior estão abrigados os  três ossículos, martelo (em contato direto com a membrana timpânica); bigorna e estribo (em contato com a cóclea através da janela oval).

Estruturas da Orelha Média.

A tuba auditiva tem como função arejar e equalizar as pressões das cavidades da orelha média,o que é mantido pela sua abertura intermitente. O equilíbrio entre a pressão atmosférica e o ar contido na orelha média é indispensável para que a unidade tímpano-ossicular vibre corretamente e sem obstáculos.  

O impacto de ondas sonoras sucessivas a membrana timpânica vibra no seu todo, deslocando-se para dentro e para fora da orelha média, como um pistão, juntamente com o cabo do martelo, ao qual está intimamente fixado. O deslocamento da membrana timpânica apresenta a capacidade de variar de amplitude em cada zona da membrana timpânica de acordo com a frequência sonora, porém o deslocamento máximo sempre ocorre na região póstero- superior. À medida que a frequência aumenta, o deslocamento da membrana é cada vez mais complexo. A cadeia ossicular atua na transmissão da vibração acústica desde a membrana timpânica para a base do estribo que passará pelo martelo e bigorna. O limite externo da cadeia ossicular está em contato com o ar (parede lateral ou membrana timpânica), enquanto o limite interno está em contato com os líquidos da orelha interna (parede medial, representada pela janela do vestíbulo), sendo assim a cadeia ossicular une meios de densidades diferentes. As vibrações sonoras vindas do meio atmosférico são refletidas no meio líquido, onde perderão sua força e apenas uma porção conseguirá chegar ao meio líquido. Sendo assim a orelha média servirá para corrigir esta perda que ocorre na transmissão da onda sonora do meio aéreo para o meio líquido da cóclea. Isto ocorre por dois mecanismos:

Mecanismo hidráulico: a relação de superfície entre a área de vibração útil da membrana (55 mm2 ) e a platina do estribo (3,2 mm2) é de 17/1 (varia até 25/1, segundo diferentes estudos), o que significa um aumento de pressão que chega à janela oval de 17 - 25 vezes (aproximadamente 26 dB).

Mecanismo de alavanca martelo-bigorna, que vibra em conjunto em torno do seu eixo de rotação. O ramo longo da bigorna, que é menor que o cabo do martelo, faz com que as ondas sonoras transmitidas à janela oval aumentem a pressão acústica numa relação de 2/1 (2,5 dB).

Assim, a amplificação total da pressão transmitida da membrana do tímpano até a platina do estribo é de cerca de 22 vezes, correspondendo a 27-35 dB. Portanto, a adaptação da impedância entre o meio aéreo e a cóclea é indispensável à boa transmissão sonora. Sem este mecanismo de adaptação de impedâncias, haveria uma perda auditiva de aproximadamente 30 dB.

Se faz importante também na equalização das impedâncias da orelha média (vibrações aéreas que invadem a membrana timpânica) e da orelha interna (variações de pressão nos compartimentos líquidos da orelha interna).

Por fim, a orelha média também tem função de proteção a orelha interna por meio da membrana timpânica e reflexo do estapédio. O reflexo do estapédio é desencadeado por um estímulo sonoro intenso e consiste de uma contração bilateral do músculo do estribo (estapédio), aumentando a rigidez e a resistência à transmissão de sons graves, principalmente.

Orelha Interna

Estruturas da Orelha Interna

A orelha interna é composta pelo labirinto, que possui uma porção óssea, presentes na cavidade no osso temporal, na qual contém um líquido em seu interior, denominado de perilinfa e uma porção membranasea, presente no interior da porção óssea que também é preenchido por um líquido, chamado endolinfa. O labirinto se divide em cóclea e canais semicirculares, a parte envolvida na audição é a cóclea, os canais semicirculares embora estejam presentes no labirinto, não atuam na audição, porém participam no equilíbrio do corpo humano.

A porção óssea da cóclea se refere a um tubo espiralado, onde no seu interior há duas membranas: vestibular e basilar, que divide o tubo em três partes, denominadas de rampas ou escalas: rampa vestibular, na qual se inicia na janela oval; rampa timpânico que termina na janela redonda e rampa média ou ducto coclear, presente entre as duas primeiras rampas, entretanto sem comunicação com elas. Formando assim o labirinto membranoso, preenchido pela endolinfa, sendo delimitada em sua base pela membrana basilar. As rampas vestibular e timpânica são preenchidas por perilinfa (fluido semelhante ao extracelular, rico em íons sódio) e se comunicam no ápice da cóclea, região chamada helicotrema.

A rampa vestibular está separada do ducto coclear pela membrana vestibular de Reissner e o ducto coclear está separado da rampa timpânica pela membrana basilar, onde está situado o órgão de Corti, o órgão receptor do sistema auditivo. É ele o responsável pela transdução de sinal, ou seja, pela transformação da energia mecânica das ondas sonoras, na energia elétrica dos potenciais de ação. O órgão de Corti é composto por células de sustentação e células sensoriais primárias, as células ciliadas, as quais tocam ou se inserem numa membrana chamada tectória.

Sistema Auditivo Central

O sistema auditivo central é responsavel pelo processamento auditivo central (PAC), constituido pelas vias auditivas localizadas no tronco encefálico e áreas corticais. Este sistema realiza a parte final do processo de ouvir um som, ou seja, ele transfere os estímulos neurais, por meio de nervos, até ao cérebro (córtex auditivo), o qual processará a informação para que a pessoa compreenda do que se trata aquele som.

Vias Auditivas

O primeiro destino nervoso dos sinais sonoros transduzidos pelas células ciliadas externas e internas são os neurônios bipolares cujos corpos celulares fazem parte do gânglio espiral e axônios aferentes formam o nervo auditivo que se conecta ao sistema nervoso central, sendo estes os primeiros da via auditiva a disparar potenciais de ação.

Esses neurônios se projetam para o tronco encefálico pelo nervo vestibulococlear, com cada axônio se ramificando de forma a estabelecer sinapses nos núcleos cocleares, situados na porção superior do bulbo. A partir daí, os neurônios de segunda ordem preponderantemente passam para o lado oposto do tronco encefélico para terminar no núcleo olivar superior. Alguns também se mantêm e se projetam para o núcleo olivar superior do mesmo lado. Tal destino é responsável por processar informações sobre a intensidade sonora e atraso de som entre as orelhas.

Do núcleo olivar superior, a via segue pelo lemnisco lateral. Algumas terminam no núcleo do lemnisco lateral, porém muitas se desviam e se destinam ao colículo inferior, no mesencéfalo. No colículo inferior, as informações provindas do núcleo olivar superior formam um mapa auditivo-espacial comparando com o mapa visual.

Os axônios aferentes do colículo inferior chegam ao encéfalo e se conectam ao núcleo geniculado medial do tálamo. Por fim, a via segue através da radiação auditiva até o córtex auditivo, situado majoritariamente no giro superior do lobo temporal.

É importante ressaltar que os sinais de ambos os ouvidos são propagados por meio de vias de ambos os lados do cérebro, com predominância de transmissão da via contralateral. Ocorre cruzamento entre as duas vias em pelo menos três locais do tronco: no corpo trapezóide (situado no bulbo), na comissura entre os dois núcleos do lemnisco lateral e na comissura que liga os dois colículos inferiores.

Muitas fibras colaterais dos tratos auditivos penetram diretamente no sistema reticular ativador do tronco encefálico, que se projeta para baixo, na medula espinhal, e para cima, no tronco encefálico, e ativa, em resposta a sons intensos, todo o sistema nervoso. Alguns outros colaterais se destinam ao vermis do cerebelo, estrutura ativada instantaneamente em caso de um ruído súbito.

Respostas neuronais da via

A maior parte dos neurônios do gânglio espiral recebe a conexão de uma única célula ciliada interna, de forma que sua localização na membrana basilar determina uma frequência em que e resposta desse neurônio será máxima. Esta é chamada de frequência característica, e o receptor é progressivamente menos responsivo a frequências vizinhas que também excitem sua região da membrana basilar.

Ao ascender no tronco encefálico, a informação é codificada por diferentes respostas neuronais. Nos núcleos cocleares, há células especialmente sensíveis a frequências que variam com o tempo. No núcleo geniculado medial, há células que respondem a sons complexos como vocalizações além da simples seletividade de frequências.

Córtex Cerebral Auditivo

O córtex cerebral auditivo se localiza majoritariamente no plano supratemporal do giro temporal superior e também ocupa a lateral do lobo temporal, sobre grande parte do córtex insular, até a porção lateral do opérculo parietal.

Ele apresenta duas subdivisões distintas: o córtex auditivo primário, excitado diretamente por projeções do corpo geniculado medial, e o córtex auditivo secundário (córtex de associação auditiva), excitado secundariamente por impulsos do córtex primário e por projeções das áreas de associação talâmicas, adjacentes ao corpo geniculado medial.

Codificação da Intensidade e Frequência

Intensidade

A intensidade do som é interpretada basicamente de duas maneiras inter-relacionadas: pela frequência de disparo de neurônios e pelo número de neurônios ativos. Quanto mais intenso o estímulo, maior a amplitude de vibração da membrana basilar, maior a variação na polaridade da membrana das células ciliadas e, consequentemente, maior a frequência de disparos nos axônios dos neurônios do gânglio espiral. Além disso, um maior comprimento de onda gerado por estímulos mais intensos no movimento ondulatório da membrana basilar gera a ativação de mais células ciliadas, o que causa uma ampliação da faixa de frequência de resposta de uma única fibra do nervo auditivo.

Frequência

A percepção da frequência do estímulo sonoro também depende de duas propriedade do sistema auditivo: a tonotopia e a sincronia de fase.

Primariamente, a sensibilidade à frequência depende das propriedades da membrana basilar, que sofre uma deformação máxima por frequências progressivamente menores ao longo de sua extensão. Essa relação espacial sistemática das frequências às estruturas auditivas é mantida ao longo da via, o que leva o nome de tonotopia. É possível identificar mapas tonotópicos nas estruturas do tronco encefálico e no córtex auditivo.

A principal forma de complementação da informação sobre a frequência proveniente do mapa tonotópico é o momento em que ocorrem os disparos nos axônios do nervo auditivo, apresentando o que se chama sincronia de fase, isto é, disparam preferencialmente em uma fase específica do estímulo, coincidindo sempre com o mesmo ciclo da onda sonora. Isto pode ocorrer de forma a dispararem a cada vez que o som está em uma determinada fase da onda, como ocorre para sons de baixa frequência, sendo a frequência de disparos diretamente correspondente à frequência do estímulo; ou de forma a dispararem sempre após um número específico de ciclos, mas não em cada um deles, como ocorre em frequências mais altas, como por exemplo disparar em 25% dos ciclos, mas sempre na mesma fase da onda, de forma que pelo que é chamado princípio das salvas a atividade associada de vários neurônios em momentos diferentes gere a informação da frequência original. Este princípio se aplica para frequências de até cerca de 4kHz em mamíferos, a partir desse nível os potenciais de ação são disparados de forma dessincronizada, já que os ciclos das ondas são rápidos demais para que sejam representados pelos potenciais de ação, sendo estas frequências representadas somente pela tonotopia.

Verbete: Habilitação e Reabilitação Auditiva

Avaliação das habilidades auditivas e lingugem

As habilidades auditivas constituem um pré-requisito para a aquisição da habilidade de linguagem oral, bem como para a habilidade de linguagem escrita. Dessa forma, é imprescindível que nos primeiros anos de vida, em especial os seis primeiros meses, ocorra o desenvolvimento das habilidades auditivas em crianças, as quais evoluem desde o nascimento até os dois anos de idade. O desenvolvimento das habilidades auditivas para crianças com audição normal e com perdas auditivas procede da mesma maneira. Entretanto, nas crianças que possuem uma perda auditiva, o desenvolvimento terá um ritmo mais lento.

Para que se tenha um desenvolvimento e aquisição normal da linguagem, é necessário uma integridade anatômica e funcional do sistema auditivo central e periférico, uma vez que a exposição às experiências auditivas constituem um pré requisito para a aquisição da habilidade de linguagem oral, bem como para a habilidade de linguagem escrita. Contudo, se a criança possui uma perda auditiva, haverá um déficit em sua aquisição de linguagem, tendo em vista a dificuldade para captar, reconhecer e aprender as palavras provenientes de um estímulo sonoro. Dessa forma, para o desenvolvimento da audição e linguagem, é necessário que a criança aprenda um conjunto de habilidades auditivas essenciais, que são adquiridas de modo hierárquico, sendo elas:

• Detecção;
• Discriminação;
• Localização;
• Reconhecimento Auditivo;
• Compreensão Auditiva.

A detecção é a habilidade de perceber a presença e a ausência de sons. Esta habilidade se desenvolve na vida intrauterina, a partir da 20ª semana gestacional, no qual estímulos sonoros produzidos externamente chegam na cavidade intra uterina, de forma que sons contidos em baixas frequências, como vogais e aspectos suprassegmentais da fala, podem ser detectados e confirmados através das mudanças nos batimentos cardíacos do feto. Ademais, a habilidade de detecção depende de uma integridade do sistema auditivo periférico (cóclea e nervo acústico) e essa habilidade é a base para o desenvolvimento das demais.

A discriminação refere a capacidade de diferenciar dois sons, ou seja, verificar se os sons são iguais ou diferentes. Esta habilidade se faz presente no recém nascido, que é capaz de diferenciar a voz de sua mãe dentre outras vozes de mulheres. Entretanto, a predisposição para discriminar os sons de qualquer língua não persiste para sempre, decrescendo com o aumento da idade e experiência linguística. A partir de um mês de vida já se pode constatar a capacidade de o bebê discriminar sons.

A localização envolve a capacidade de identificar de onde o som vem. As etapas de localização sonora se desenvolvem dos 4 aos 24 meses, e evolui com o aumento da idade da criança. Inicialmente ocorre a localização no eixo horizontal (lateral direita/esquerda, para baixo e para cima) que evoluiu da maneira indireta (olhar primeiro para o lado e depois para baixo ou para cima) para a direita (olhar diretamente para a fonte). Na sequência ocorre a localização no eixo longitudinal (acima da cabeça) e transversal (sons situados à frente e atrás da cabeça). A habilidade de localizar sons envolve o sistema auditivo central: tronco encefálico (complexo olivar superior e colículo inferior) e córtex (lobo temporal).

O reconhecimento auditivo é a habilidade que ocorre quando há uma associação de significante–significado, ou seja, apontar figura ou partes do corpo nomeadas, cumprir ordens, repetir palavras.  A habilidade de reconhecimento auditivo surge no final do 1 ano de vida. Tal reconhecimento parece evoluir, dos níveis mais simples para os mais complexos: as crianças de 8 a 10 meses inibem suas atividades ao reconhecer a palavra “não”. Entre 9 e 13 meses são capazes de reconhecer comandos verbais simples, tais como “dá tchau!”, “joga beijo!” e “bate palma!”. Além disto, a partir de 12 meses pode­-se verificar se a criança reconhece o próprio nome.

Por fim, a habilidade de compreensão auditiva, ocorre dos 18 meses aos 2 anos, e consiste em ser capaz de compreender histórias e fala, responder a perguntas relacionadas a um evento ou uma história e conseguir recontar o que previamente foi exposto, como contos, fatos, eventos e histórias.

Para avaliar as habilidades auditivas no primeiro ano de vida, utiliza-se estímulos sonoros, sendo esperado que a criança responda produzindo uma mudança detectável no comportamento. As avaliações são realizadas em Unidades Básicas de Saúde, em programas de saúde da família, em consultórios de pediatras e em acompanhamento de crianças de risco ou nascidas pré-termo.

Todas as habilidades auditivas são de extrema importância no desenvolvimento da criança, dado que a partir delas a linguagem será adquirida, portanto, é essencial que haja o acompanhamento das habilidades durante o crescimento infantil, pois permite um diagnóstico precoce em atrasos auditivos, proporcionando a intervenção imediata.

A literatura científica aponta que o desenvolvimento auditivo e linguístico de crianças implantadas ou usuárias de dispositivos eletrônicos (Como o Dispositivo de Amplificação Sonora Individual) precocemente pode ser semelhante ao desenvolvimento destas habilidades em crianças ouvintes, quando associadas à terapia fonoaudiológica adequada.