O ouvido externo O ouvido externo é constituído pela parte visível do ouvido (aurícula) e pelo canal auditivo externo que conduz à membrana timpânica. A aurícula humana é constituída principalmente por cartilagem e pele. Isto torna-o muito suave. A parte central profunda da aurícula é chamada cavidade auricular, que leva à abertura do canal auditivo externo. O ouvido externo é o canal através do qual a maior parte do som é transmitida, mas não tem a função de detectar o som. Nos humanos, o ouvido externo apenas direcciona o som e dá-lhe um grau de melhoria, pelo que precisamos de estar em boa posição para nos alinharmos com a direcção de onde o som está a vir. A maioria dos animais tem músculos no ouvido externo, pelo que faz mais sentido que possam normalmente segurar os seus ouvidos para cima. O ouvido externo humano também tem estes músculos mas não consegue realmente segurar o ouvido para cima. O ouvido externo faz com que o som se intensifique ou amplifique em 10-15 dB na gama de frequências de aproximadamente 1,5 kHz a 7 kHz, devido à ressonância. A frequência do canal auditivo externo é de aproximadamente 2,5kHz e a frequência de ressonância da aurícula está mais próxima de 5kHz. O ouvido médio Anatomicamente, o ouvido médio é mais complexo e começa na membrana timpânica no final do canal auditivo. A membrana timpânica tem forma cónica e translúcida em direcção ao ouvido interno e separa a cavidade do ouvido médio ou a cavidade timpânica do canal auditivo. A membrana do tímpano consiste em duas camadas de fibras; uma camada irradia para fora a partir do centro da membrana do tímpano e a sua camada exterior consiste em fibras circulares. A parte principal da cavidade do ouvido médio situa-se entre a membrana timpânica e uma parede óssea (o promontório ósseo), que é preenchida com ar e comunica com a faringe através da trompa de Eustáquio. O ouvido médio tem três pequenos ossos auditivos: o osso do martelo, o osso da bigorna e o osso do estribo, também colectivamente conhecidos como cadeia auditiva, que ligam a membrana do tímpano ao ouvido interno e transmitem as vibrações produzidas pela membrana do tímpano pelo som ao ouvido interno. Músculo do ouvido médio O ouvido médio tem dois pequenos músculos: o tensor timpânico e o músculo stapedius. O tensor timpânico está ligado ao hamato (a membrana timpânica está ligada ao hamato). O músculo stapedius está preso à parede da cavidade timpânica. Estes pequenos músculos têm as duas funções seguintes O músculo do ouvido médio é uma parte importante do sistema de suspensão da cadeia auditiva . O O músculo do ouvido médio é também protector, pois a sua contracção reduz a transmissão da pressão sonora através da cadeia auditiva, permitindo que as pessoas fiquem menos expostas a sons altos. A trompa de Eustáquio, que liga a cavidade timpânica à cavidade faríngea, está aberta ao tossir ou ao engolir. Regula a pressão na cavidade timpânica e mantém um equilíbrio entre a pressão na cavidade timpânica e a pressão atmosférica externa. Papel do ouvido médio A alavanca da cadeia auditiva e a diferença de tamanho entre a membrana timpânica (60 mm2) e a janela oval (3 mm2) ajudam a aumentar a pressão do ar no canal auditivo externo, de modo a que esta pressão possa impulsionar o fluido auditivo interno mais denso. O ganho é impulsionado por aproximadamente 30dB. O ouvido interno O ouvido interno (labirinto) é a parte mais complexa do ouvido. Encontra-se mesmo atrás do ouvido médio e é uma cavidade feita de osso tipo rocha, que está cheia de líquido. Os ossos em forma de rocha actuam como protecção. O ouvido interno é muito importante porque converte ondas sonoras vibrantes em impulsos nervosos. De um ponto de vista anatómico, o ouvido interno é constituído por três partes principais: o vestíbulo, o canal semicircular e a cóclea. Na sua parede exterior existem duas janelas, uma chamada janela oval e ligada ao pedículo do estribo e a outra chamada janela redonda. O vestíbulo está ligado ao canal semicircular e à cóclea. O canal semicircular está envolvido na compreensão do som e é também uma parte importante do órgão de equilíbrio. A cóclea é um tubo progressivamente mais pequeno em diâmetro, que gira em espiral até um ponto semelhante à concha de um caracol. Nos humanos, a cóclea tem duas voltas e meia. A cóclea é dividida em três partes pela membrana basilar e pela membrana de Reissner: os passos vestibular, médio e tímpano. Os degraus vestibulares e timpânicos contêm líquido ectolíptico, enquanto que o degrau do meio contém líquido endolinfático. O aparelho cortical está localizado na superfície da membrana basilar do estádio médio e é encimado por uma membrana de nivelamento que corre paralelamente à base. No lado interior da organela encontram-se células capilares e no outro lado três camadas de células capilares exteriores, cujos cílios estão em contacto com a membrana da tampa. As células capilares e as fibras nervosas são mantidas em posição pelas células de suporte. Quando a membrana basilar é estimulada por movimentos de estacas, ela produz movimentos de ondas viajantes. Os diferentes movimentos da membrana basilar e da membrana da tampa resultam em movimentos de tensão de cisalhamento da célula capilar e estimulação das fibras nervosas. A seguir, analisaremos em pormenor como o ouvido humano percebe o som: O nosso ponto de partida é qualquer fonte sonora direccional no ambiente em torno do ouvido humano. As alterações na pressão de ar transmitidas ao ouvido fazem vibrar a membrana timpânica, e o cabo do osso do martelo, que está ligado à membrana timpânica, também vibra, e transmite as vibrações à bigorna e ao estribo, cujo pedículo está ligado à janela oval, que transmite as vibrações ao fluido (fluido linfático) no vago. Como o fluido não pode ser comprimido e a janela circular é flexível, quando a janela oval é empurrada para a frente, a janela circular move-se na direcção oposta e a membrana basilar é assim movida, o que resulta em movimentos de tensão de cisalhamento da célula capilar e estimula as fibras nervosas. Percepção do tom A parte superior da membrana basilar percebe as frequências baixas e a parte inferior as frequências altas. As diferentes células capilares são estimuladas a perceber frequências diferentes. Devido à estrutura complexa da membrana do porão, nem todas as vibrações atingem a totalidade da membrana. De facto, as ondas viajantes viajam ao longo da membrana desde a janela até ao topo da cóclea, à semelhança das ondas que atravessam a superfície de um lago. A amplitude aumenta gradualmente até um máximo e depois diminui acentuadamente. O local onde o máximo é gerado depende da frequência do som. A percepção da sonoridade A percepção da sonoridade parece estar relacionada com o número de células capilares estimuladas. Descobrimos que assim que o som atinge a membrana basilar do ouvido, responde imediatamente e é eventualmente transmitido ao cérebro. O resultado é que o ouvido humano é capaz de distinguir com precisão os sons que são sustentados por um período de tempo rápido e muito curto, tal como o som das pessoas a falar.