Fisiologa de la Audicin y Visin

UNIVERSIDAD ESPECIALIDADES ESPIRITU SANTOFACULTAD DE CIENCIAS MDICAS

Fisiologa de la Audicin y VisinJRDocente: Dra. Beatriz Graa

MorfofisiologaLunes 4 de Agosto del 2014

Fisiologa de la Audicin

El odo tiene dos funciones: auditiva (manejada por odo externo, medio y cclea) y el equilibrio dirigida por los conductos semicirculares, utrculo y sculo del odo interno. (Vargas & Palacios, 2004)Adems de proporcionar el sentido del odo, los odos detectan la posicin y el movimiento de la cabeza y son esenciales para el equilibrio; aunque los elementos auditivos y los del equilibrio se sitan en zonas distintas, sus funciones se basan en clulas pilosas receptoras. (Winston & Parker, 2007)El Odo Externo (OE) y el Odo Medio (OM) conducen o transmiten el estmulo sonoro areo al Odo Interno (OI), de modo que cuando presentan alguna patologa, existir hipoacusia de transmisin o de conduccin.Adems de conducir el estmulo sonoro, el OE y el OM lo amplifican: El conducto auditivo externo (CAE) amplifica 10-15dB, mediante una funcin de resonador para frecuencias entre 1.500-2.000 Hz, el OM lo hace otros 30dB, a travs de dos mecanismos: diferencia de rea entre el tmpano y la ventana oval (14/1) y por un relacin de palanca de la cadena osicular, que multiplica la efectividad de la transmisin por 1,3.El Odo Interno es un receptor que transforma un estmulo sonoro (mecnico) en uno elctrico. Cuando presenta alguna patologa, habr hipoacusia perceptiva o neurosensorial. La cclea dispone de mecanismos para interpretar la intensidad y la frecuencia de ese estmulo Sonoro. La intensidad es percibida en funcin del nmero de estmulos por unidad de tiempo; la frecuencia lo es mediante la distribucin tonotpica, que se mantiene en toda la va auditiva. sta consiste en una distribucin mecnica de todas las frecuencias a lo largo de la cclea, de modo que los tonos graves estimularn las fibras situadas en la ltima espira de la cclea (cerca del helicotrema) y los agudos activarn la zona de la espira basal (junto a la ventana oval). (Mora, 2011)

Mecanismo de la AudicinComo sabemos, el sonido es cualquier modificacin vibratoria de un cuerpo capaz de producir una sensacin auditiva en el odo normal. El odo Humano es capaz de captar frecuencias desde 16 a 20.000 Hz.1) El sonido es captado por la oreja El odo externo, por medio de la oreja capta los sonidos, y por el conducto auditivo externo, los concentra en la membrana del tmpano, a la cual la hacen vibrar. En las especies animales que tienen orejas cnicas, grandes y mviles, las orejas desempean adems, la funcin de localizar los sonidos. Por ejemplo: en los gatos, los asnos, y los caballos.2) El tmpano vibra: los huesecillos transmiten la vibracin.En el odo medio o caja del tmpano las vibraciones de la membrana se transmiten a travs de los huesecillos a la ventana oval. Cuando el tmpano vibra provoca que se mueva el martillo, que a su vez, desplaza al yunque y al estribo. El estribo dirige las ondas sonoras al odo interno aumentando su amplitud. Pero, para que la transmisin de las vibraciones se haga correctamente, hace falta que la presin en el interior de la caja sea igual a la del conducto auditivo externo; para lo cual interviene la trompa de Eustaquio; pues sta permite que desde la boca entre aire a la caja, nivelando as las presiones.La diferencia de presin existente entre la caja del tmpano (Odo Medio) y el conducto auditivo externo cuando se sube o se desciende de un monte o cuando se gana o pierde altura en un avin, hacen que sintamos una molestia en los odos que no nos deja or bien. Es entonces cuando, deglutiendo saliva, favorecemos el paso del aire a la caja y de pronto sentimos que se nos destapan los odos.

3) El nervio Auditivo transmite el impulsoEl odo Interno recibe las vibraciones sonoras transmitidas a la ventana oval por los huesecillos. Estas vibraciones se transmiten por la endolinfa del caracol a los receptoras nerviosos de los sonidos situados en su interior, llamados en conjunto: rgano de Corti. Este rgano es el verdadero responsable de la audicin, ya que contiene unas 24.000 clulas receptoras, llamadas clulas ciliares, que transforman las vibraciones sonoras en impulsos nerviosos que viajan a travs del nervio auditivo. Este nervio transmite los impulsos nerviosos hasta la corteza de la parte media de la primera circunvolucin temporal del cerebro, donde son analizados e interpretados. (Guarderas & Castro, 1996)

El EstimuloEl sonido es el estmulo natural del aparato auditivo. Desde un punto de vista fsico se entiende como un movimiento vibratorio molecular, en el que las molculas oscilan alrededor de su eje transmitiendo su energa a las vecinas.La AudicinEntendemos por audicin el conjunto de procesos biolgicos que conducen a la percepcin del sonido. Dicho proceso est en gran medida condicionado por el hecho de que cuando el sonido pasa del medio areo (odos externo y medio) al lquido del odo interno, pierde alrededor del 99% de su energa. (Poch, 2005)El odo consta de tres partes diferenciadas, cada una de las cuales cumple una determinada funcin. Estas partes se denominan: Odo Externo Odo Medio Odo Interno

Odo Externo El papel del Pabelln auricular es el de recoger las distintas ondas sonoras y proyectarlas hacia el conducto auditivo externo hasta la membrana del tmpano. El conducto auditivo externo fisiolgicamente se comporta como un tubo rgido abierto por un lado y cerrado por el otro. Esto hace que la energa acstica recibida no se absorba por los tejidos blandos y llegue con toda su intensidad a la membrana timpnica. (Roncoli, 2003)

Odo Medio Al llegar la onda sonora a la membrana del tmpano sta vibra de acuerdo a la intensidad de la onda sonora y en completa armona y sincronizacin con el msculo del martillo que tira del mango de ste hacia adentro arrastrando a la membrana que hace aumentar su convexidad; por esto el msculo del martillo merece ser considerado como el msculo acomodador, ya que adapta la membrana del tmpano a los diversos sonidos e impide que los ruidos demasiado fuertes puedan desgarrarla. La vibracin de la membrana timpnica se propaga a travs de los huesos del odo medio hasta la ventana oval del odo interno. (Gutirrez, 2004)El odo medio est limitado en su parte exterior por el tmpano, a continuacin se encuentra la cadena de huesecillos: martillo, yunque y estribo, llamados as por su parecido con estos objetos. Estos huesecillos estn articulados entre s, de forma que pueden moverse unos con respecto de los otros. Al principio de la cadena se encuentra el martillo que est fijado al tmpano; a continuacin est situado el yunque, y por ltimo el estribo, soldado a la membrana que cierra el orificio, llamada ventana oval.Para que el tmpano pueda vibrar en consonancia con las ondas que le llegan a travs del conducto auditivo, es necesario que las presiones estn equilibradas en ambas caras de esta membrana. Esto se consigue por medio de la Trompa de Eustaquio, que es un canal de algunos centmetros de longitud que comunica el odo medio con la faringe.El odo medio realiza dos funciones, la primera es transmitir el sonido hasta el odo interno, y la segunda modificarlo de forma que se amplifique o amortige dependiendo de cul sea su frecuencia.La cadena de huesecillos transmite el sonido desde el tmpano hasta la ventana oval, a partir de donde comienza el odo interno. La diferencia de superficies entre la membrana del tmpano y la base del estribo permite amplificar el sonido. Como respuesta a los sonidos intensos los msculos que actan sobre la cadena de huesecillos limitan su movilidad, de forma que se produce una amortiguacin del sonido. (Flora, 2006)

Funcin de proteccin del odo internoEn general, los sonidos de alta intensidad son perjudiciales para las estructuras neurosensoriales del odo interno. Por esta razn, cuando el odo es expuesto a sonidos de gran intensidad, se produce la contraccin refleja de los msculos del estribo y el martillo, que aumenta la rigidez de la cadena de huesecillos y disminuye la transmisin sonora al odo interno.Odo InternoEl odo interno est formado por la cclea o caracol, que es la parte esencial del sistema auditivo, el vestbulo y el laberinto, constituido por tres canales semicirculares que no cumplen ninguna funcin auditiva sino que es el rgano del equilibrio. El odo interno interviene en la audicin pero tambin colabora en mantener el equilibrio del cuerpo. El caracol que contiene el rgano de Corti, es el encargado de la audicin, y el vestbulo junto con los canales semicirculares, es el responsable de mantener el equilibrio del cuerpo. La parte externa del laberinto est formado por hueso y la parte interna, por tejido membranoso.En el caracol se encuentra el rgano de Corti, por varios miles de clulas ciliares sobre la membrana basilar, que divide al caracol en dos conductos. Estas clulas estn inmersas en un lquido, llamado perilinfa, que llena al caracol. Desde ella parten filamentos nerviosos que se juntan entre s para formar el nervio auditivo. Los movimientos del estribo, soldado a la ventana oval, hacen vibrar la perilinfa del caracol para excitar los diferentes grupos de clulas ciliares, que responden a las diferentes frecuencias, y se convierten en estmulos que las clulas nerviosas transmiten a travs del nervio auditivo a la corteza cerebral. En sta se produce la discriminacin psquica de las sensaciones auditivas. (Flora, 2006)

CONVERSIN DE LAS ONDAS SONORAS EN IMPULSOS NERVIOSOSLas clulas cilliadas tienen unos cilios que proyectan hacia arriba (situadas encima de la membrana basilar) poseemos una fila central y a continuacin varias rodeando a esa clula ciliada. Encima de todas las clulas ciliadas est la membrana tectorial. Las clulas se excitan debido a la resonancia del caracol, suben y bajan a determinadas zonas y se estimulan con el contacto de la membrana tectorial. Y el cilio que sale, choca con la membrana tectorial excitndola. La prdida de audicin en la gente mayor es debida a la prdida de las altas frecuencias (previacusia)TRANSMISIN DEL SONIDO HACIA EL SNCCuando se estimulan las clulas filiares, envan la informacin por las terminaciones nerviosas cocleares que se renen. Llegan al ganglio espiral que est en la parte central de caracol y desde aqu a travs del octavo par o nervio auditivo se enva la informacin hacia el SNCEntran en el SNC a travs del bulbo raqudeo externo que se encuentra en los llamados centros auditivos inferiores, cuya funcin es producir movimientos reflejos para la localizacin del sonido. A continuacin sube a las zonas altas del mesencfalo y se dirige la informacin hacia los centros que tienen que ver con la audicin (centros primarios o corteza auditiva) a nivel del lbulo temporal, en esta zona existen las llamadas reas primarias de la audicin (tiene que ver con la interpretacin de los sonidos).Otra rea de audicin es el rea de asociacin auditiva o rea de Wernicke, esta zona est asociada a la interpretacin de lo que nos estn diciendo.

Implicaciones Fisiolgicas de los Lquidos LabernticosLos lquidos labernticos presentan varias funciones en el odo interno:a) Permiten la transmisin de la presin sonora que recibe la membrana oval a las clulas sensoriales.b) Establecen un ambiente inico adecuado (rico en potasio) en las zonas de transduccin de las clulas sensoriales.c) Generan entre ellos un potencial esttico (potencial endococlear) que participa en los intercambios inicos durante la activacin sonora.d) Contribuyen al transporte de nutrientes y gases desde la sangre a los distintos tipos celulares de la cclea (muchos de estos tipos celulares se nutren por imbibicin) (Surez, Marco, Ortega, Medina, & Trinidad, 2007)

Fisiologa del EquilibrioEl equilibrio se basa en mecanismos reflejos donde hay sistemas aferentes, que nos informan de la posicin en el espacio (vista, laberinto posterior, sensibilidad propioceptiva); sistemas integradores de informacin (ncleos vestibulares del tronco y cerebelo) y un sistema eferente, para ejercer la funcin (mantener el equilibrio, en este caso): conexiones vestbulo-oculares (su alteracin genera nistagmo), vestbulo- espinales (su alteracin produce lateropulsin).El Vestbulo, rgano del equilibrioEl odo, junto con los msculos y los ojos, es el responsable del sentido del equilibrio. Esto significa que es el rgano que te permite informar al cerebro de cul es la posicin del cuerpo y de cmo mueves la cabeza. En el odo interno se encuentra el vestbulo, que est formado por el utrculo, el sculo y tres canales semicirculares. Estos tres canales, cada uno en ngulo recto respecto al otro, transmiten la informacin sobre el movimiento rotatorio de la cabeza. As mismo el utrculo, y el sculo, tambin perpendiculares entre s, informan sobre la posicin lineal (arriba y abajo).

Mareo y Vrtigo Si las estructuras del vestbulo se mueven de golpe o demasiado deprisa podemos notar mareo o vrtigo. Es frecuente que esto ocurra cuando vamos en barco, porque hay ms movimiento de lo habitual.Los Canales Semicirculares (movimiento rotatorio)Las estructuras del vestbulo estn llenas de lquido. Cuando la cabeza se mueve, siempre hay alguno de los tres canales en el que el lquido se arremolina a un lado. En el extremo de cada canal una pequea masa gelatinosa (cpula), se inclina para un lado o para otro torciendo las clulas o filamentos ciliares que tiene en la pared. Entonces, estas clulas ciliares mandan unas seales que viajan por el nervio del vestbulo hasta el cerebro.

El Utrculo y el Sculo (Movimiento Lineal)El utrculo y el sculo son dos bolsas llenas de lquido situadas perpendicularmente una respecto de la otra. En su extremo, una membrana gelatinosa situada al lado de los filamentos de las clulas receptoras inclina dichos filamentos cuando la cabeza cambia de posicin. (Algarra, 2013)

Fisiologa de la VisinLa vista proporciona al cerebro ms informacin que todos los dems sentidos juntos, cada nervio ptico contiene un milln de fibras nerviosas, y se estima que ms de la mitad de la informacin de la mente consciente entra a travs de los ojos.La Secuencia de la Visin Los rayos de luz entran en el ojo por la crnea, la parte anterior abombada y transparente del globo ocular, donde se refractan en parte, acto seguido atraviesan el cristalino, que cambia de forma para el enfoque preciso de la imagen (acomodacin). La luz atraviesa entonces el humor vtreo o lquido del globo ocular y forma una imagen invertida en el revestimiento de la retina. Esta contiene ms de 120 millones de conos y unos 7 millones de bastones, clulas que convierten la energa luminosa incidente en seales nerviosas. Los bastones estn dispersos por la retina y son sensibles a luz tenue, pero no diferencian los colores. Los conos se concentran en la fvea, necesitan una luz ms brillante para funcionar y distinguen los colores y los detalles finos. Las fibras nerviosas de los conos y bastones conectan con las del nervio ptimo a travs de clulas intermedias de la retina. El nervio ptico transmite la imagen al crtex visual en el cerebro, donde se pone boca arriba.

AcomodacinLa crnea proporciona la mayor parte de la potencia de enfoque del ojo al hacer que converjan las ondas luminosas, lo que permite un enfoque ms preciso en la retina. El ajuste fino lo realiza el cristalino, que cambia de forma por la accin del msculo ciliar a modo de anillo que lo rodea.Cuando el msculo se contrae, el cristalino se abomba y espesa, lo que aade potencia de enfoque para que converjan las ondas luminosas de los objetos prximos. Cuando se relaja, el cristalino se aplana y afina, y el ojo puede enfocar objetos ms distantes.

Alrededor del ojo Adems de intervenir directamente en la visin, las estructuras accesorias que rodean el ojo lo ayudan a funcionar y mantenerse sano. Los pliegues cutneos de los prpados contienen un msculo anular (esfnter), el orbicular palpebral de los ojos, que al contraerse estrecha su separacin central y cierra los prpados: esto protege al ojo, y unta la conjuntiva del lquido lagrimal (lgrimas). Este lquido fluye de la glndula lagrimal para limpiar esta superficie de polvo y suciedad, y protegerla de los microbios. Otros seis pequeos msculos sujetan el globo ocular a la parte posterior de la cuenca (rbita) en el crneo. Denominados extraoculares o extrnsecos, estos msculos hacen girar el globo ocular en su rbita para mirar hacia arriba, hacia abajo, hacia adentro o hacia afuera. Tienen una accin muy rpida y son controlados por ramas de los nervios craneales; oculomotor, trclear o pattico y motor ocular externo.

Las imgenes del mundo exterior son recibidas y enfocadas por un sistema de lentes formado por la crnea, el humor acuoso, el cristalino o lente y el humor vtreo; al llegar a la retina, las imgenes de captan y se transforman en energa elctrica, que corre al cerebro por medio del nervio ptico.El cristalino es una lente maravillosa, porque tiene la capacidad de cambiar la forma, gracias a sus fibras elsticas, segn sean las necesidades; por otra parte la retina recibe la mayor cantidad de luz a travs de la pupila que se dilata o contrae segn la cantidad de estmulo luminoso; tambin posee el estrato neuroepitelial, responsable de captar luz, colores y de percibir objetos en la oscuridad; la zona de mayor visibilidad es la mcula; en cambio, el disco ptico se conoce como punto ciego porque no capta ningn estmulo.Las imgenes convergen en la mcula por el fenmeno de refraccin; sin embargo en algunos individuos no ocurre esto, porque el globo ocular es ms grande y la imagen se forma antes, lo cual se corrige con lentes bicncavos, o puede suceder lo contrario, que el globo sea ms pequeo y la imagen se forme atrs, este defecto se corrige con lentes biconvexos. (Vargas & Palacios, Anatoma, Fisiologa e Higiene, 2004)Como se puede comprender, se concentra en la percepcin de las imgenes. Pero la funcin de la visin se hace de diferentes etapas: Formacin de la imagen en la retina, conduccin de estas imgenes a los centros de la visin situados en el cerebro, e interpretacin de dichas imgenes.Mecanismo de la Visin1. Formacin de las imgenes en la RetinaComo sabemos por la fsica, los rayos de luz que inciden oblicuamente y que tienen que atravesar diferentes medios transparentes, se desvan de su curso, es decir se refractan. Pues bien el ojo contiene varios elementos refractorios que desvan la luz, como son crnea, el humor acuoso, el cristalino, el humor vtreo. El cristalino, adems, acta como un lente biconvexo que tiene la propiedad de concentrar en punto f los rayos que lo atraviesan. Pero, si a partir de ese punto, hay un espacio para que continen su camino, entonces despus de cruzarse, lo hacen en direccin divergente, determinando as que el rayo que parti de un sitio inferior vaya a terminar a un sitio superior, y viceversa.La luz entra en el ojo por la pupila: La luz atraviesa la crnea y llega a la pupila, que se encarga de regular su paso. Si los ojos estn expuestos a un exceso de luz, las pupilas se cierran para que no entre demasiada. Si hay poca luz, se abren para que entre toda la luz posible. Sin luz no veras ninguna imagen.2. Conduccin de la Imagen a los centros de la VisinEl cristalino enfoca las imgenes: El cristalino posee unos msculos muy pequeos que te permiten enfocar los objetos. Si el objeto est cerca, el cristalino se abomba, y si est lejos se aplana.Imagen invertida en la retina: Los rayos de luz se cruzan antes de llegar a la retina, donde se forma una imagen invertida del objeto. Los fotorreceptores (conos y bastones) de la retina transforman la informacin luminosa en impulsos nerviosos.La misma figura nos seala que el rayo nacido en el punto A, termina en a, de retina; mientras que el que parti del punto B, termina en el b de la retina; dando en consecuencia, una imagen invertida, que impresiona a la retina, especialmente a la mcula.

Una vez que la retina ha sido impresionada por una imagen, est debe ser conducida a travs de cintas nerviosas llamadas vas pticas, hacia el centro de la visin, situado en la corteza del lbulo occipital, en los labios de la cisura calcarina y sus alrededores.

3. Interpretacin de la Imagen Ya en el centro de la visin, ste recoge el estmulo lo analiza y lo interpreta. Slo entonces puede decirse que se ve y se sabe lo que se ve.El nervio ptico transmite la informacin al cerebro: Las clulas fotorreceptoras estn conectadas con las neuronas que forman los dos nervios pticos (uno en el ojo izquierdo y el otro en el derecho). La informacin captada por el ojo derecho llega al hemisferio izquierdo del cerebro y la captada por el izquierdo, al derecho.Imagen interpretada por el cerebro: El rea de la vista procesa la informacin que recibe de los nervios pticos y elabora una imagen del objeto, ahora en posicin correcta. Esta imagen es en relieve y, si hay suficiente luz, en colores. (Algarra, La Vista, 2013)

Duracin de la Imagen en la RetinaNormalmente dura una dcima de segundo y luego se borra. Pero, antes de que se borre una imagen llega otra, se produce la impresin de movimiento. Esto es, precisamente, lo que sucede en el cine, en el cual cada fotografa, es proyectada antes de que se borre la impresin retiniana de la anterior, lo que nos hace ver a las imgenes en movimiento.

Visin de los ColoresSabemos que a cada color corresponde una determinada longitud de onda. Pues bien la retina existen zonas espaciales destinadas a recibir los estmulos de cada una de esas longitudes de ondas, lo cual explica que los podemos ver.

Papel del CristalinoA parte de actuar como un lente biconvexo, tiene la particularidad de acomodarse a la visin de las distancias; acorta el radio de curvatura para la visin cercana, y aumenta para la visin lejana; asegurando as, que la imagen se forme en la retina.Cuando el cristalino ha perdido esta cualidad o el globo ocular se deforma, se produce la miopa (vista corta) o la presbicia (vista larga).

Funciones del IrisActa como un diafragma; cierra la pupila ante la luz intensa y la abre ante la luz tenue. De igual manera acta ante la distancia: se cierra ante la visin cercana, y se abre ante la lejana. En definitiva, acta regulando la cantidad de luz que debe entrar al ojo para que la imagen en la retina sea ntida.

Estudio Comparativo entre el ojo y la Cmara FotogrficaCon el fin de tener una imagen que nos haga recordar fcilmente la estructura y funcin del ojo haremos este resumen, comparndolo con la cmara fotogrfica.El iris corresponde al diafragma, slo que el iris es automtico.El cristalino del ojo es el lente de la cmara. Sin embargo, el cristalino se acomoda a la distancia automticamente.La cmara obscura de la cmara fotogrfica est formada, en el ojo, por las tres capas de su segmento posterior y, particularmente, por la coroides que tiene las clulas con pigmento negro.La retina hace las veces de la pelcula sensible en la cual se grava la imagen. (Guarderas & Castro, Biologa Moderno, 1996)Dos ojos una imagen Cada ojo capta lo que te rodea desde un ngulo diferente. El cerebro procesa estas dos imgenes y las funde en una sola. Este tipo de visin se llama binocular y estereoscpica y te permite ver los objetos con volumen.En paralelo y en tres dimensionesDebido a que tienes dos ojos frontales y paralelos, tu visin es binocular (con dos ojos) y esteroscpica (en tres dimensiones). Esto te permite apreciar el volumen de las cosas y la distancia a la que se encuentran.El cerebro integra las imgenes del ojo derecho y del ojo izquierdo en una sola. Recibe los dos puntos de vista del objeto y elabora una sola imagen en tres dimensiones.

Bibliografa

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