L'oreille
Séance 2 :
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Audition (perception et transmission des sons)
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Equilibre
Objectifs :
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expliquer la transmission des sons dans l'oreille, l'origine de l'influx nerveux auditif et sa transmission au cerveau
L’oreille externe et l’oreille moyenne servent uniquement à l’audition, tandis que l’oreille interne sert à l’audition et à l’équilibre.
1. La perception des sons
Qu'est-ce que le son ?
Les sons sont des vibrations sonores qui se propagent dans l'air ou dans l'eau.
Les molécules de l’air vibrent et font vibrer le tympan, avec plus ou moins d’ampleur, déclenchant une sensation plus ou moins forte qui sera transmise au cerveau qui les décodera ensuite.
Le son se caractérise grâce à deux paramètres :
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La hauteur (grave, aigu) qui est associée à la fréquence et se mesure en hertz (Hz) ; plus un son est grave, plus sa fréquence est basse (exemple : 100 Hz), plus il est aigu, plus sa fréquence est élevée (exemple : 10 000 Hz) ;
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L’intensité (fort, faible) qui se mesure en décibel (dB).
Le trajet du son
© le figaro santé
Au niveau de l’oreille externe :
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Le pavillon capte les vibrations extérieures.
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Le conduit auditif transporte les vibrations, produites par le son, du pavillon au tympan.
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Le tympan se compose de la membrane tympanique (très fine, qui ne mesure pas plus d'un dixième de millimètre) qui vibre lentement lorsqu'elle reçoit un son grave et rapidement lorsque celui-ci est aigu.
Au niveau de l’oreille moyenne
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Lorsque la membrane tympanique vibre, elle fait bouger le marteau qui lui-même fait bouger l'enclume puis l'étrier, amplifiant ainsi la vibration.
Grâce à cet agencement spécifique de la chaine des osselets, les vibrations peuvent à cet endroit être amplifiées 20 fois, garantissant ainsi une bonne transmission à l’oreille interne.
Le saviez-vous ?
Les étapes décrites précédemment montrent le cheminement du son jusqu'à l’oreille interne via la « conduction aérienne ». Mais les ondes sonores peuvent aussi parvenir à l’oreille par la "conduction osseuse ». L’air mis en mouvement percute l’os du cerveau et le fait vibrer légèrement. Les vibrations, acheminées par le liquide se trouvant dans l’oreille, parviennent aussi par cette voie jusqu’aux cellules ciliées. La conduction osseuse n’est toutefois pas aussi efficace que la conduction aérienne. La transmission du son via les os est la raison pour laquelle notre voix nous paraît étrangère sur les enregistrements : lorsque nous l’entendons ainsi, elle nous est uniquement transmise via l’air. Il nous manque la partie qui nous parvient par voie osseuse, et que nous entendons aussi lorsque nous parlons.
Au niveau de l’oreille interne :
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La cochlée est liée à l'étrier par l’intermédiaire de la fenêtre ovale.
Elle est constituée de trois canaux remplis de liquide. La rampe vestibulaire et la rampe tympanique contiennent la périlymphe, le canal cochléaire l’endolymphe.
La rampe vestibulaire est située derrière la fenêtre ovale. Elle communique avec la rampe tympanique qui aboutit à la fenêtre ronde. Les deux rampes sont séparées par le canal cochléaire. Celui-ci contient l’organe de Corti. L'organe de Corti est le responsable de l'ouïe. Il est composé de cellules ciliées, autrement dit des cils baignant dans l’endolymphe.
Lorsque la fenêtre ovale vibre, elle est poussée vers l’oreille interne et déplace à son tour la périlymphe vers la fenêtre ronde ; la fenêtre ronde se bombe vers l’oreille moyenne et permet aux vibrations de s’échapper. Les ondes vibratoires sont aussi transmises à l’endolymphe et aux membranes du canal cochléaire.
Les vibrations des membranes cochléaires entrainent le fléchissement des cils portés par les cellules réceptrices auditives (mouvement mécanique) qui déclenche la production d’un message nerveux (impulsions électriques).
Disposés en ligne, ces cils sont sensibles à certaines fréquences sonores en fonction de leur position. Ainsi, ceux situés au début de la spirale de la cochlée sont destinés à transmettre les sons aigus quand ceux du fond s'occupent des graves. Ils jouent également le rôle de traducteur, transformant les vibrations en impulsions électriques transmises ensuite au nerf auditif.
© Nathan Technique
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2. La transmission des sons au cerveau
Les ondes sonores sont transformées en messages nerveux après leur réception par les cellules sensorielles de l’oreille interne. Le message nerveux est acheminé par le nerf cochléaire au cerveau où il est décodé puis interprété.
La transformation de la stimulation sonore : Le mouvement des cils des cellules ciliées réceptrices provoque une activité spécifique cellulaire et la libération de neurotransmetteurs. Ces derniers en contact avec les dendrites des fibres du nerf cochléaire, provoquent la formation de l’influx nerveux.
Le transport de l’information au cerveau : les influx nerveux sont véhiculés par les voies sensitives nerveuses.
Le nerf cochléaire, situé dans le conduit auditif interne, prend en charge les influx nerveux qui rejoignent le bulbe rachidien puis les aires auditives du cortex cérébral situées dans les lobes temporaux. Les influx nerveux provenant des deux oreilles se croisent : les aires auditives de cortex droit et du cortex gauche reçoivent les influx nerveux des deux oreilles.
Le traitement des stimulations auditives : l’interprétation des sons, c’est-à-dire
© Nathan Technique
l’audition proprement dite, s’effectue dans les aires auditives. Les influx nerveux arrivent dans les aires auditives primaires où sont analysés les hauteurs de sons (sons aigus, sons graves) qui dépendent de la situation des cellules excitées dans le canal cochléaires, de l’intensité des sons (liée au nombre de cellules ciliées activées), ainsi que de la localisation des sons. Les influx nerveux rejoignent aussi les aires auditives associatives. Là les sons sont interprétés en paroles, musiques ou bruits.
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3. L'équilibre
©scandium theory
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L’équilibre dépend de plusieurs organes, l’oreille interne, les yeux et de récepteurs disséminés dans les muscles et les tendons.
Dans l’oreille interne, les récepteurs de l’équilibre forment l’appareil vestibulaire. Ils sont situés dans le vestibule et dans les canaux semi-circulaires.
L'oreille interne, aussi appelé labyrinthe ou conduit auditif interne, est située dans le rocher, partie massive de l'os temporal. Celle-ci est composée de deux éléments structurels :
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Le labyrinthe osseux : qui assure une fonction de protection de l'appareil auditif. Il constitue une coque d’os compact autour du labyrinthe membraneux duquel il est séparé par des espaces contenant un liquide appelé la périlymphe
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Le labyrinthe membraneux : qui assure les fonctions de l'audition et de l'équilibre. Il abrite les cavités qui supportent les éléments sensoriels : le vestibule et la cochlée, remplis d'un autre liquide (l'endolymphe).
L’équilibre statique est la capacité à conserver l’équilibre lorsqu’on est immobile et à se situer dans l’espace (évaluer la position de la tête par rapport au sol).
Le vestibule est une cavité remplie de périlymphe dans laquelle flotte deux vésicules, l’utricule et le saccule. Ces deux vésicules abritent, dans leur paroi, les zones réceptrices de l’équilibre statique, les macules.
Les récepteurs sensoriels sont des cellules ciliées.
Leurs cils baignent dans une masse gélatineuse
recouverte de cristaux de carbonate de calcium,
les otolithes. Les cils se déplacent en suivant les
mouvements de la tête.
Ils adaptent le message nerveux transmis au nerf
vestibulaire.
Les récepteurs sensoriels réagissent aux variations horizontales et verticales de la vitesse (comme l’accélération d’un ascenseur) et aux variations de direction mais pas aux variations de rotation. Ils permettent de réguler la posture.
L’équilibre dynamique est la capacité à se situer dans l’espace et à conserver l’équilibre lorsqu’on est en mouvement.
Les trois canaux semi-circulaires sont orientés dans les trois dimensions de l’espace. Ils possèdent une extrémité renflée, appelée ampoule, qui abrite la structure sensorielle de l’équilibre dynamique, appelée crête ampullaire.
Les cellules ciliées réceptrices baignent dans une
masse gélatineuse, une cupule en forme de
chapeau pointu.
Les récepteurs sensoriels réagissent aux mouvements de la tête (accélération, décélération) et aux mouvements de rotation.
Les influx nerveux issus de l’appareil vestibulaire rejoignent le tronc cérébral où ils sont associés aux influx nerveux en provenance des yeux, des récepteurs somatiques (propriocepteurs). En réponse, les centres nerveux coordonnent une réponse adaptée (activité des muscles squelettiques, des yeux…) pour maintenir ou rétablir l’équilibre ou la posture.
L’oreille interne et les récepteurs de l’équilibre
© Nathan Technique
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