O "som" é composto de oscilações mecânicas que, por sua vez, apresenta
frequências que podem variar dentre os grupos de organismos vivos capazes de
ouvir, tais como vertebrados e insetos, por exemplo. Essa frequência possui a
capacidade de estimular o sistema sensorial para que se possa ouvir. A audição,
durante a evolução, exerceu um papel importante nos organismos vivos capazes de
ouvir, influenciando os comportamentos adaptativos, na fuga, no acasalamento e
também efetuando um papel no desenvolvimento da linguagem nos seres humanos.
O som se propaga em um meio mecânico e fluido, o que permite classificá-lo em onda mecânica. O ouvido humano reconhece frequências de 20 a 20.000 Hz, sendo que a variação das frequências que determinam quando um som é agudo (frequência alta) e quando é grave (frequências baixas). Anatomicamente o ouvido dos mamíferos é dividido em três partes: ouvido externo que atua na condução das ondas sonoras até que elas permeiem a membrana timpânica; o ouvido médio que é região que comporta os ossículos que irão transmitir as vibrações mecânicas para o interior do ouvido interno - uma potencialidade do sistema auditivo de extrema importância para que as vibrações cheguem a membrana basilar de maneira íntegra, processo denominado de impedância acústica; e o ouvido interno, no qual encontra-se a cóclea, o órgão capacitado para realizar o processo de transdução sensorial- transformação da onda mecânica em uma onda elétrica para que o sistema nervoso central seja capaz de interpretar as vibrações sonoras.
Figura 1. Divisão anatômica do sistema auditivo, (ouvido externo, ouvido médio e ouvido interno).
Um dos órgãos mais relevantes para que os organismos vivos sejam capazes ouvir
encontra-se dentro da cóclea denominado órgão de Corti, onde se encontram as
células ciliadas (receptores mecânicos capazes de transformar a onda mecânica
em impulso elétrico). A cóclea,
localizada no ouvido interno, é um órgão espiral dividida em três
compartimentos: rampa vestibular que é sequenciada após a janela oval, a rampa
timpânica e a rampa média que possui como assoalho a membrana basilar, na qual se
instala o órgão de Corti.
Figura 2. Anatomia externa e interna da cóclea.
Para que ocorra a audição o
ouvido possui diversos mecanismos fisiológicos aos quais a onda mecânica é
submetida. As vibrações mecânicas entram pelo ouvido externo auxiliadas
pela abertura do pavilhão auricular, assim são direcionadas ao ouvido médio,
porção qual ocorre o processo de impedância acústica. Esse processo e
responsável por uma amplificação de 1,3 vezes, aumentando a força da vibração
mecânica em 22 vezes sobre o liquido da cóclea, equalizando as impedâncias
entre as ondas sonoras no ar e no meio liquido coclear, assim não permite que
ocorra refração ou perda de parte da vibração mecânica que adentra seguidamente
a cóclea.
Na cóclea, as rampas são preenchidas por líquidos que são responsáveis
por transmitir as oscilações mecânicas para o órgão de Corti. A perilinfa, rica
em íons sódio circula na rampa média e vestibular e a endolinfa, rica em
potássio opera sobre a rampa média. A variação na propriedade desses íons é
importante para o processo de transdução sensorial. A vibração sonora provinda
da janela oval produz uma pressão que faz com que a perilinfa preencha a rampa
vestibular e a rampa timpânica podendo então ser transmitia para a rampa média
onde se encontra o órgão de Corti.
Figura 3. Órgão de
Corti, disposição das células ciliadas e terminações nervosas.
Quando a membrana
basilar vibra promove a geração de uma força de cisalhamento sobre os
estereocílios, esse movimento ocorre em direção a membrana tectória. O
deslocamento que o movimento provoca gera a abertura e fechamento dos canais
iônicos das células ciliadas, permitindo alterações no seu potencial de
membrana reproduzindo as características da onda e liberando os
neurotransmissores nas terminações periféricas do neurônio que se localizam no
gânglio espiral. Importante lembrar que quem garante a interpretação das
frequências resultantes do processo de transdução sonora da onda mecânica é o
processo de tonotopia que segrega as frequências dispondo-as pelas fibras
auditivas sendo logo comunicadas ao sistema nervoso central pelo nervo
vestíbulococlear.
Figura 4. Despolarização e polarização da
célula ciliada.
COMPARANDO COM O SISTEMA
AUDITIVO DOS PEIXES
As células ciliadas realizam um processo de transdução sensorial que
transforma os ondas mecânicas em impulsos elétricos. Como visto em seres
humanos as células ciliadas se localizam no interior da cóclea, já nos peixes,
e também nos anfíbios, as células ciliadas se responsáveis por detectar vibrações mecânicas
da água se encontram formando um conjunto de receptores externos denominados
sistema de linha lateral. Estas células possuem tanto estereocílios quanto
cinocílio em sua estrutura. Os cílios estão associados a cúpulas gelatinosas,
essa estrutura garante proteção e ancoragem.
O sistema auditivo dos peixes dispõe de uma relação entre a bexiga
natatória que atua como um amplificador e um conjunto de pequenos ossos conhecido
como (aparelho weberiano) responsáveis por conduzir as vibrações para o ouvido
interno. Quando as ondas de pressão
(vibrações) chegam aos peixes provoca vibrações sobre a bexiga natatória, logo
o osso trinus que está em contato com a bexiga natatória vira sobre sua
articulação com a vértebra. O movimento
é transmitido por ligamentos até os ossos intercalarium e scaphum,
nesse movimento o scaphum comprime uma área do ouvido interno localizado no
interior da cabeça contra o osso clastrum que estimula a região auditiva do
encéfalo desses animais.
Figura
5. Aparelho weberiano conjunto de ossos (Tripus,
Intercalarium e
Scaphum) em contato com a bexiga
natatória.
Em conexão com esse sistema, a linha lateral coopera aumentando a
sensibilidade e a percepção das vibrações potencializando o sistema auditivo. A
linha lateral está diretamente vinculada ao sistema nervoso central, então quando as vibrações entram em contato com linha
lateral promovem o movimento dos esteriocílios em direção ao cinocílio
resultando na despolarização e aumentando a frequência de impulsos no axônio
sensorial, inversamente, em direção oposta, ocorre a hiperpolarização que reduz
a frequência de impulso no axônio sensorial, consequentemente emitindo-os ao
sistema nervoso central quando despolarizada. Os neurotransmissores são
liberados pelo processo de despolarização, esse acréscimo gera disparo de
potenciais de ação do neurônio sensorial cranianos pós-sinápticos.
Figura 6. Sistema de
linha lateral com a presença de esteriocílios.
Escrito por Victor Freire
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AIRES, Margarida de Mello. Fisiologia.
4° ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012. 288 ̶ 1335 p.
BERNE, R. M.; LEVY, M.
N.; KOEPPEN, B. M.; STANTON, B. A. Berne & Levy: Fisiologia. 6° ed. Rio de Janeiro, RJ: Elsevier Mosby, 2009.
844 p.
Figura 1. Divisão anatômica do sistema
auditivo, (ouvido externo, ouvido médio e ouvido interno). Disponível em:< http://www.anatomiadocorpo.com/aparelho-auditivo/>.
Acessado em: 28/09/2016.
Figura 2. Anatomia
externa e interna da cóclea. Disponível em:< https://pt.dreamstime.com/foto-de-stock-royalty-free-anatomia-da-cclea-image23875555>.
Acessado em: 28/09/2016.
Figura 3. Órgão
de Corti, disposição das células ciliadas e terminações nervosas. Disponível em:< http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/sentido6.php>.
Acessado em: 28/09/2016.
Figura 4. Despolarização e polarização da célula ciliada. Disponível em:< http://www.biologia.bio.br/curso/1º%20período%20Faciplac/07.sentido_audicao_equilibrio.pdf>.
Acessado em: 28/09/2016.
Figura 5. Aparelho
weberiano conjunto de ossos (Tripus, Intercalarium e Scaphum) em contato com a bexiga natatória.
Disponível em:< http://www.avesmarinhas.com.br/A%20Vida%20dos%20Vertebrados.pdf>
Acessado em: 28/09/2016.
Figura 6. Sistema de linha lateral com a presença de
esteriocílios. Disponível em:<
http://peixes2010.blogspot.com.br/p/nnnn.html>. Acessado em: 28/09/2016.
HILL, R.W.; WYSE, G.
A.; ANDERSON, M. Fisiologia Animal. 2ª Edição. Porto Alegre: Artimed, 2011.
POUGH, F. H.; JANIS, C.M; HEISER, J.B. A Vida dos Vertebrados. 4.ed. São
Paulo: Atheneu, 2008. 684 p.
RANDALL, D.; BURGGREN,
W.; FRENCH, K. Fisiologia Animal. Mecanismos e Adaptações. 4ª ed. Rio de
Janeiro: Guanabara-Koogan, 2000. 729 p.
SILVA, Renata. Os peixes têm
ouvidos? Como ouvem? Disponível em<
http://www.ciencia20.up.pt/index.php?option=com_content&view=article&id=105:os-peixes-tem-ouvidos-como-ouvem&catid=12:perguntas-e-respostas>.
Acessado em: 28/09/2016.
