OIDO INTERNO Física

Trabajo realizado por: Diana Ortiz Lucía Gómez

El oído es el responsable de la audición y el equilibrio. El oído humano se encuentra dividido en oído externo (es la parte más externa del oído en ella se encuentran el pabellón auditivo y el conducto auditivo externo) , oído medio (una cavidad casi cuadrada, ubicada en el interior de la porción petrosa del hueso temporal y se encuentra en la parte superior del cerebelo, entre las masas encefálicas y el tímpano, está formado por la caja del tímpano, los huesecillos del oído, los músculos de los huesecillos, Las celdas mastoideas y la trompa de Eustaquio). Y por último, el oído interno. Desde el oído interno salen las conexiones nerviosas que lo relacionan con el sistema nervioso central principalmente por el nervio coclear y por el nervio vestibular.

El oído interno o laberinto se encuentra en su mayoría dentro del hueso temporal. Puede dividirse morfológicamente en laberinto óseo y laberinto membranoso. 

El laberinto óseo es la cápsula ósea que rodea al laberinto membranoso, y éste último consiste en un sistema hueco que contiene a la endolinfa. Entre laberinto óseo y membranoso se encuentra la perilinfa, que es en parte un filtrado de la sangre y en parte difusión de líquido cefalorraquídeo. La endolinfa se produce en la estría vascular.

El sistema perilinfático desemboca en el espacio subaracnoídeo a través del acueducto coclear, mientras que el sistema endolinfático viaja a lo largo del ducto endolinfático y termina en el espacio epidural en un saco ciego llamado saco endolinfático. El laberinto óseo que forma parte del oído interno, está conformado por 3 zonas

-Cóclea -Vestíbulo - Conducto semicircular óseo anterior 1) Cóclea Corresponde a un conducto membranoso cubierto por una fina capa de hueso laminar, en el hueso temporal. El conducto membranoso presenta una forma de caracol (de ahí su nombre), que consiste en algo de 3 vueltas, de diámetro progresivamente menor, situadas dentro de una estructura cónica similar a la concha de un caracol. El interior del conducto membranoso no posee una sola cavidad, en un corte transversal, se observa que está formado por 3 cavidades: - Escala Vestibular Se comunica con la ventana oval, que es presionada por el estribo en respuesta al sonido. - Escala Media o Conducto Coclear Se ubica entre los otros 2 compartimentos. Se encuentra separada de la Escala Vestibular por una fina membrana denominada Membrana Vestibular (membrana de reissner) - Escala Timpánica Su base se ubica en la ventana redonda, cubierta por una membrana fina y flexible. Se comunica con la Escala Vestibular solo en el helicotrema, que es una interrupción del conducto coclear situada en el vértice de la cóclea. Se encuentra separada de la Escala Media por la Membrana Basilar. La Membrana Basilar es una estructura compleja, donde se produce la transformación auditiva. Los 3 componentes llenos de líquidos en su interior, ocupan toda la longitud de la cóclea (33 mm.).

2) Vestíbulo: Ubicado dentro de la cavidad timpánica, detrás del caracol y delante de los conductos semicirculares óseos. En su pared externa presenta la abertura de la ventana oval y en su parte anterior se haya la fosita semihemisférica. Detrás de ella está la cresta vestibular y su reborde rodea una depresión llamada fosita coclear que esta perforada por varios orificios que permiten el paso de las fibras del nervio auditivo que se dirigen al extremo del conducto coclear. El acueducto vestibular contiene al conducto endolinfático perteneciente al laberinto membranoso. En la parte posterior del vestíbulo se encuentran los orificios de los conductos semicirculares óseos y en la parte anterior la rampa vestibular del caracol.

3) Conducto semicircular óseo anterior: Su extremo anteroexterno desemboca en la porción superior y externa del vestíbulo, su otro extremo se une con la parte superior del conducto óseo para formar la rama ósea común. Conducto semicircular óseo posterior: su extremo dilatado desemboca en la parte inferior del vestíbulo y su extremo superior desemboca en la rama osea común. Conducto semicircular óseo lateral: su extremo anterior dilatado desemboca en el ángulo superior y externo del vestíbulo debajo de la ventana oval, su extremo posterior desemboca debajo del orifico de la rama ósea común. 

Laberinto membranoso:

- El utrículo y el sáculo - Los tres conductos semicirculares membranosos - Conducto coclear.

1) Utrículo: Ocupa la región postero-superior del vestíbulo, en su parte externa desembocan los conductos semicirculares membranosos anteriores y externo mientras que las ampollas del conducto membranoso posterior, la rama membranosa común y el extremo posterior del conducto membranoso externo desembocan en su parte interna. Sáculo: La superficie superior del sáculo está en contacto con la inferior del utrículo. En su parte posterior se origina el conducto endolinfático que se dirige hacia dentro y hacia abajo a lo largo del acueducto del vestíbulo para finalizar en el saco endolinfático. 2) Conductos semicirculares membranosos: Cada uno presenta en uno de los extremos una ampolla que está en el interior de la dilatación del canal óseo y desembocan en el utrículo mediante cinco orificios, uno de los cuales es común al extremo interno del conducto membranoso anterior y al extremo superior del conducto membranoso posterior. Está formado por un túnel espiral situado dentro del canal óseo del caracol a lo largo de su pared externa. Tiene una sección transversal triangular y su techo está formado por la

membrana vestibular. Su pared externa está cubierta de endostio del conducto óseo y su suelo por la parte inferior de la membrana basilar y la parte externa de la lámina espiral ósea. 3) Perilinfa: Está ubicada entre el laberinto óseo y membranoso. Baña la superficie externa del laberinto membranoso. Los espacios rellenos de liquido perilinfático están cubiertos por unas células similares a los fibrositos denominadas células perilinfáticas, cuya morfología varía según las distintas regiones del laberinto y que se acompañan de haces de fibras extracelulares. En las regiones en que el espacio perilinfático es estrecho, las células tienen forma reticular o alargada. Este tejido y sus células acompañantes ocupan el acueducto de la cóclea. En las regiones en que el espacio perilinfático es mucho más amplio (como sucede en la rampa vestibular y timpánica y en gran parte del vestíbulo) las células perilinfáticas que cubren el periostio y la superficie externa del laberinto membranoso son enormemente planas y tienen un citoplasma bastante liso. La perilinfa tiene una composición muy similar a la del LCE, algunos autores la consideran como un filtrado de plasma con algún elemento añadido de LCE. Por el momento no se pueden considerar aclarados su punto exacto de origen, su tasa de producción ni su circulación y absorción. La perilinfa según estudios de algunos autores puede proceder de tres fuentes: 1. un trasudado de procedente de los vasos sanguíneos que rodean los espacios. 2. los propios espacios líquidos que rodean las cubierta de las fibras nerviosas auditivas. 3. un flujo lento y continuo de LCE por el acueducto de la cóclea. Se desconoce el lugar de eliminación de la perilinfa. El espacio perilinfático del vestíbulo se comunica por la parte posterior con el de los conductos semicirculares óseos, y desemboca por delante en la rampa vestibular de la cóclea, que a su vez termina en la rampa timpánica a través del helicotrema, a nivel del vértice de la cóclea. La rampa timpánica está separada de la cavidad timpánica por la membrana timpánica secundaria, pero tiene continuidad en el espacio subaracnoideo a través del acueducto de la cóclea. Endolinfa: La endolinfa está contenida en el laberinto membranoso. El conducto endolinfático se origina en la parte posterior del sáculo y se une al conducto utriculosacular. El conjunto endolinfático se dirige hacia dentro y luego hacia abajo a lo largo del acueducto del vestíbulo, para finalizar en una bolsa ciega denominado saco endolinfático situado bajo la duramadre. Las células de la superficie del conducto endolinfático se parecen mucho a las que recubre otras regiones no especializadas del laberinto membranoso. La endolinfa tiene una composición parecida al líquido intercelular en cuanto a contenido iónico, siendo rica en potasio y baja en sodio. Todos los autores aceptan que la endolinfa sea una forma de secreción, pero por el momento se ignora su origen preciso. Las estructuras que podrían intervenir en su producción: · Células oscuras del utrículo y los conductos semicirculares membranosos · Células cilíndricas del plano semilunar · Células especializadas y vasos sanguíneos de la estría vascular del conducto coclear. La endolinfa circula y penetra en el conducto endolinfático, siendo retirada por las células epiteliales especializadas del saco y transportada al plexo vascular circundante.

Anatomía funcional La generación de sensaciones auditivas en el ser humano es un proceso extraordinariamente complejo, el cual se desarrolla en tres etapas básicas:   

Captación y procesamiento mecánico de las ondas sonoras. Conversión de la señal acústica (mecánica) en impulsos nerviosos, y transmisión de dichos impulsos hasta los centros sensoriales del cerebro. Procesamiento neural de la información codificada en forma de impulsos nerviosos.

La captación, procesamiento y transducción de los estímulos sonoros se llevan a cabo en el oído propiamente dicho, mientras que la etapa de procesamiento neural, en la cual se producen las diversas sensaciones auditivas, se encuentra ubicada en el cerebro.

Así pues, se pueden distinguir dos regiones o partes del sistema auditivo: la región periférica, en la cual los estímulos sonoros conservan su carácter original de ondas mecánicas hasta el momento de su conversión en señales electroquímicas, (incluye el oído externo, medio), y la región central, en la cual se transforman dichas señales en sensaciones (oído interno, nervio auditivo y cerebro). En la región central también intervienen procesos cognitivos, mediante los cuales se asigna un contexto y un significado a los sonidos; es decir, permiten reconocer una palabra o determinar que un sonido dado corresponde a un violín o a un piano. El oído, está formado por la parte visible del oído, también llamada aurícula, y el canal auditivo. Las ondas de sonido, transmitidas por el aire, se colectan y guían a través del canal auditivo hacia el tímpano, una membrana flexible y circular que vibra cuando las ondas golpean en él. A pesar de su pequeño tamaño, es un órgano muy complejo. Actuando a modo de filtro, el oído transforma todos los sonidos que podemos oír en información precisa a la que nuestro cerebro puede dar prioridad. Cada oído está formado por unos mecanismos delicados y muy complejos. En el oído interno, una red de pequeñas células sensoriales y fibras nerviosas recogen las

vibraciones del sonido y las transforman en impulsos eléctricos que nuestro celebro puede procesar.

Si el oído se expone a fuertes vibraciones de forma reiterada a lo largo del tiempo, las células sensoriales y las fibras nerviosas pueden resultar dañadas, y, si no se pueden curar o reemplazar, esto llevará a una pérdida auditiva permanente. El oído interno representa el final de la cadena de procesamiento mecánico del sonido, y en él se llevan a cabo tres funciones primordiales: filtraje de la señal sonora, transducción y generación probabilística de impulsos nerviosos.

En el oído interno se encuentra la cóclea o caracol, la cual es un conducto rígido en forma de espiral de unos 35 milímetros de longitud, lleno con dos fluidos de distinta composición. El interior del conducto está dividido en sentido longitudinal por la membrana basilar y la membrana de Reissner, las cuales forman tres compartimientos o escalas. La escala vestibular y la escala timpánica contienen un mismo fluido (perilinfa), puesto que se interconectan por una pequeña abertura situada en el vértice del caracol, llamada helicotrema. Por el contrario, la escala media se encuentra aislada de las otras dos escalas, y contiene un líquido de distinta composición a la perilinfa (endolinfa). La base del estribo, a través de la ventana oval, está en contacto con el fluido de la escala vestibular, mientras que la escala timpánica desemboca en la cavidad del oído medio a través de otra abertura (ventana redonda) sellada por una membrana flexible (membrana timpánica secundaria). La membrana basilar separa la rampa media de la inferior y está constituida por numerosas fibras, que son cortas cerca de la base del caracol pero que aumentan varias veces su longitud a medida que se acercan al vértice del mismo. Mientras que la membrana de Reissner es una fina capa de células que separa la rampa media de la rampa vestibular. La membrana basilar y la membrana de Reissner se unen un poco antes de llegar al extremo del caracol, dejando aquí un orificio que comunica las rampas vestibular y timpánica, cuyas cavidades están llenas de un líquido denominado perilinfa. El conducto coclear o rampa media termina como fondo de saco en el vértice del caracol; en su interior, lleno de endolinfa, residen los órganos de Corti, encargados de captar las vibraciones sonoras y transformarlas en impulsos nerviosos.

Dependiendo de su ubicación en el órgano de Corti, se pueden distinguir dos tipos de células ciliares: internas y externas. Existen alrededor de 3500 células ciliares internas y unas 20000 células externas. Ambos tipos de células presentan conexiones o sinapsis con las fibras nerviosas aferentes (que transportan impulsos hacia el cerebro) y eferentes (que transportan impulsos provenientes del cerebro), las cuales conforman el nervio auditivo.

Las oscilaciones del estribo provocan oscilaciones en el fluido de la escala vestibular (perilinfa). La membrana de Reissner, la cual separa los fluidos de la escala vestibular y la escala media, es sumamente delgada y, en consecuencia, los líquidos en ambas escalas pueden tratarse como uno solo desde el punto de vista de la dinámica de los fluidos. Así, las oscilaciones en la perilinfa de la escala vestibular se transmiten a la endolinfa y de ésta a la membrana basilar; la membrana basilar, a su vez, provoca oscilaciones en el fluido de la escala timpánica.

Puesto que tanto los fluidos como las paredes de la cóclea son incompresibles, es preciso compensar el desplazamiento de los fluidos; esto se lleva a cabo en la membrana de la ventana redonda, la cual permite "cerrar el circuito hidráulico". La propagación de las oscilaciones del fluido en la escala vestibular a la timpánica no sólo se lleva a cabo a través de la membrana basilar; para sonidos de muy baja frecuencia, las vibraciones se transmiten a través de la abertura situada en el vértice de la cóclea (helicotrema).

En conclusión, el sonido propagado a través del oído externo y medio llega hasta la cóclea, donde las oscilaciones en los fluidos hacen vibrar a la membrana basilar y a todas las estructuras que ésta soporta. En el oído interno se realiza la transformación de la energía mecánica producida por las ondas sonoras en energía nerviosa. Esta transformación se realiza a través de los órganos de Corti. Comprende las siguientes estructuras:

l. El vestíbulo, cavidad dividida en dos partes: el utrículo y el sáculo, el utrículo está en comunicación con los canales semicirculares, y el sáculo se comunica con el caracol. 2. Los canales semicirculares son tres tubos de forma semicircular, dos de ellos tienen posición vertical y otra posición horizontal (anterior, posterior y lateral). La función de los canales semicirculares es mantener el equilibrio. 3.El caracol, llamado también cóclea, es un órgano en forma de tubo enrollado que rodea un eje central llamado columela; posee tres cavidades longitudinales llamadas rampas (rampa timpánica, rampa vestibular y rampa coclear), separadas por dos membranas llamadas membrana basilar y membrana de Reissner. Después de que las ondas sonoras se conviertan en vibraciones en el oído medio, entran en el oído interno. Las vibraciones llegan a la cóclea, un conducto pequeño y enroscado en el oído interno. La cóclea está llena de líquido y recubierta de células con miles de pelitos en la superficie. Estos pelitos no son como los que tienes en la cabeza o en los brazos -son más pequeños y sólo pueden verse con un microscopio. Cuando las vibraciones del sonido tocan el líquido de la cóclea, el líquido empieza a vibrar. Y cuando lo hace, esos pelitos se mueven. Los pelitos convierten entonces las vibraciones en señales nerviosas para que el cerebro pueda comprender el sonido. (¡Al cerebro le gusta recibir mensajes en su propio lenguaje -¡el lenguaje de las señales nerviosas!) Una vez que las señales nerviosas llegan al cerebro, éste puede interpretarlas. "¡Eh, están tocando mi canción favorita en la radio!" El cerebro no podría reconocer los sonidos sin toda la ayuda que recibe de las distintas partes del oído. Los oídos hacen más cosas que simplemente escuchar -también te ayudan a mantener el equilibrio. En el oído interno, hay tres pequeños bucles llamados conductos semicirculares. Están situados justo encima de la cóclea. Estos pequeños bucles tienen mucho en común con la cóclea: están llenos de líquido y tienen miles de pelitos microscópicos. Pero tienen una función diferente: la cóclea sirve para oír y los conductos semicirculares para el equilibrio.