Como funciona o corpo humano?

Universidade Estadual Paulista

U N E S P

Como ouvimos o som?

O sistema auditivo consiste de três partes anatômicas: orelha externa, orelha média e orelha interna. Graças a ele discriminamos várias características sonoras do ambiente como a intensidade (se o som é forte ou fraco), a freqüência (se o som é agudo ou grave) e o timbre (se a mesma nota musical é de um violão ou de um piano).

Quais são as funções de cada porção da orelha?

Orelha externa: é constituída pelo pavilhão auricular e do meato acústico. O pavilhão funciona como um pré-amplificador natural e quanto maior a sua área, maior energia mecânica captada. Os idosos que apresentam deficiência auditiva (presbioacusia) colocam a mão em forma de concha aumentando a área efetiva do pavilhão auricular e assim, otimizam a captação do som. O meato funciona como se fosse um tubo ressonador para sons da fala humana (2 a 5 KHz). Quando a onda sonora chega na membrana timpânica ela ressona e transfere a energia mecânica para a orelha média.

Orelha Média: faz o limite com a orelha externa através da membrana timpânica que está em contato com três ossículos articulados entre si (martelo, bigorna e estribo). A orelha média tem a função de amplificar o sinal acústico que chega de fora (ar) para dentro da cóclea (cheio de liquido). Do contrário, a pressão incidente seria quase completamente dissipada e não conseguiríamos escutar. Você já tentou escutar alguém te chamando fora da água? A solução para superar a impedância acústica foi: a) usar um sistema de alavancas ósseas formado pelos três ossículos articulados entre si e b) propagar a pressão sonora de uma superfície maior (tímpano) para uma bem menor (janela oval).  Veja abaixo o esquema que ilustra isso. 

	Sistema de amplificação acústica   1) Área do tímpano maior do que da janela oval;   2) Sistema de alavancas ósseas formadas pelos três ossículos   Combinando essas duas propriedades o sinal acústico pode ser aumentado na ordem de 22 vezes!
http://www.physpharm.fmd.uwo.ca/undergrad/sensesweb/L9Auditory/L9Auditory.swf

Orelha Interna: é um labirinto de membranas que fica dentro osso temporal. Esse sistema forma a cóclea e o sistema vestibular. Dentro da cóclea, cheia de liquido, estão as células sensoriais auditivas (são as células ciliadas destacadas em roxo).  Os órgãos de Corti, espalhados ao longo da membrana basilar, funcionam como se fossem os microfones da nossa orelha: cada um reage com impulso elétrico em função da altura (freqüência)  e volume (intensidade) do som.

Mas como é possível essa especificidade para a analise de freqüência?

Quando as ondas mecânicas entram para dentro da cóclea, propagam-se pelo líquido coclear causam deformações mecânicas na membrana basilar. O local da deformação mecânica depende da freqüência do som. Ou seja, a membrana basilar possui propriedades físicas cujo local de ressonância depende da freqüência do som. Depois da decodificação mecano-elétrica, os impulsos nervosos são enviados ao cérebro pelo nervo auditivo para a interpretação.

Percepção auditiva

Quando, finalmente, os impulsos chegam ao córtex auditivo, no cérebro, as informações acústicas são interpretadas permitindo que reconheçamos as diferenças entre os sons da fala e de um instrumento musical; um ruído de avião de um latido de cão, etc.   

Como conseguimos ouvir uma gama tão grande de sons diferentes?

Cada região da membrana basilar ressona com determinada freqüência sonora: à medida que se afasta da janela oval, a membrana ressona com freqüências mais baixas e as fibras do nervo auditivo também são tono tonotopicamente especificas. Veja uma animação: http://www.blackwellpublishing.com/matthews/ear.html

O ouvido humano está adaptado para escutar sons entre 20 e 20.000 Hz e os sons cuja intensidade está acima dos 90dB (decibéis) são prejudiciais a saúde auditiva. Os sons muito intenso causam danos permanentes às células sensoriais, acarretando em déficits sensoriais.                    

Questões para serem refletidas

O que aconteceria se houvesse um acúmulo de cera no meato acústico?

Por que os trabalhadores que usam britadeira ou que trabalham em aeroportos precisam usar protetores auriculares? 

O que são ultra e infra-sons?

Temas de Biologia Como funciona o corpo humano

Para saber mais:

O homem virtual

Sociedade brasileira de otologia

The physiology of the senses. Tutis Vilis. University of Western Ontario, Canada. É em inglês mas as animações torna auto-explicativo.

Para baixar

Poster explicativo sobre a fisiologia da audição

Construa um modelo didático da orelha

Assista três vídeos relacionados as perdas auditivas