Physiologie de l'ouïe Flashcards
Quel est le mécanisme général de l’audition humaine?
Le son fait vibrer l’air. Ces vibrations frappent le tympan. Le tympan ébranle la chaîne ossiculaire. Les osselets poussent le liquide dans l’oreille interne contre les membranes. Les membranes produisent des forces de cisaillement qui tirent sur les cellules ciliées. Les cellules ciliées stimulent les neurones qui les entourent.
Les neurones engendrent des influx qui aboutissent au cerveau. Le cerveau interprète ces influx et on l’entend.
Quelles sont les propriétés du son?
Contrairement à la lumière, qui peut se propager dans le vide, le son ne se transmet que dans un milieu élastique. Le son est une perturbation de la pression causée par un objet vibrant et propagée par les molécules de l’environnement.
Fréquence
L’onde sinusoïdale du son est pur et périodique. Autrement dit, ses crêtes et ses creux se répètent à des distances définies. La distance entre 2 crêtes consécutives est appelée longueur d’onde, et elle est constante pour un son donné.
La fréquence exprimée en Hz est le nombre d’onde qui passe par un point donné en un temps donné. Plus la longueur d’onde est courte, plus la fréquence du son est élevée (aigu)
L’ouïe humaine est sensible aux fréquences de 20 à 20 000 Hz, et plus particulièrement aux fréquences de 1500 à 4000 Hz. La fréquence d’un son correspond pour nous à sa hauteur : plus la fréquence est élevée, plus le son est aigu. Un diapason produit un son pur (simple) ne possédant qu’une seule fréquence, tandis que la plupart des sons sont composés de plusieurs fréquences.
Amplitude
L’intensité d’un son est liée à son énergie; c’est-à-dire, aux différences de pression entre ses ondes de compression et ses ondes de raréfaction. À la représentation graphique d’un son, l’intensité correspond à l’amplitude, ou hauteur des crêtes de l’onde sinusoïdale.
Alors que l’intensité est une propriété physique objective et précisément mesurable du son, la force correspond à notre interprétation subjective de l’intensité. Notre champ auditif est extrêmement étendu : d’un bruit d’une épingle qui tombe à celui d’un sifflet à vapeur, l’intensité du son se multiplie par cent bilions. C’est pourquoi on mesure l’intensité (et la force) des sons à l’aide d’une unité logarithmique appelée décibel (dB)
Sur un audiogramme, le début de l’échelle des décibels est arbitrairement fixé à 0 dB, soit le seuil de l’audition (sons à peine audibles) pour l’oreille normale. Chaque augmentation de 10 dB représente un décuplement de l’intensité sonore. Ainsi, un son de 10 dB renferme 10 x plus d’énergie qu’un son de 0 dB, et un son de 20 dB en renferme 100 x plus (10 x 10).
Toutefois, une augmentation de 10 dB ne représente qu’un doublement de la force du son. En d’autres termes, les gens diraient qu’un son de 20 dB parait 2x plus fort qu’un son de 10 dB. L’oreille adulte saine peut distinguer les différences d’intensité allant jusqu’à 0.1 dB et le champ auditif normal couvre plus de 120 dB (le seul de la dlr se situe à 130 dB)
L’exposition fréquente et prolongée à des sons de plus de 90 dB peut causer une perte auditive importante dans les fréquences aigues. Ce chiffre prend tout son sens lorsqu’on considère que le bruit de fond se situe aux environs de 50 dB dans une maison moyenne, à 80 dB dans un restaurant animé et environ 120 dB dans le cas de la musique rock amplifiée.
Comment le son se transmet-il jusqu’à l’oreille interne?
L’audition résulte de la stimulation des aires auditives des lobes temporaux. Pour qu’il y ait audition, cependant, les ondes sonores doivent traverser de l’air, des os et des liquides, puis stimuler les cellules réceptrices de l’organe spiral situé dans la cochlée.
Quels sont les différents mécanismes d’amplification sonore?
Les sons qui pénètrent dans le conduit auditif externe frappent le tympan et le font vibrer à la même fréquence qu’eux. Le mouvement du tympan est ensuite transmis à la fenêtre du vestibule par les osselets. Si le son atteignait directement la fenêtre du vestibule, la majeure partie de son énergie serait réfléchie et perdue.
Il y a 2 mécanismes d’amplification au niveau de la chaine tympano-ossiculaire:
- Comme l’aire du tympan est de 17-20x plus grande que celle de la fenêtre du vestibule, la pression réellement exercée sur cette dernière est environ 20 x plus grande que la force exercée sur le tympan. Ainsi, une petite pression sonore au niveau de la membrane tympanique produit une grande pression sonore au niveau de la fenêtre ovale.
- Le rapport entre la longueur du manche du marteau et la longue apophyse de l’enclume est de 1.3. Ceci constitue un mécanisme de levier amplificateur.
Les mécanismes de transmission du son permettent une amplification globale de 35 dB.
Qu’est-ce que le déphasage des fenêtres ronde et ovale?
L’onde sonore se transforme sous forme d’un mouvement au niveau de la chaîne ossiculaire et le mouvement au niveau de la fenêtre du vestibule se transmet ensuite au liquide périlymphatique.
Comme les liquides de l’oreille interne sont incompressibles, la membrane de la fenêtre de la cochlée (fenêtre ronde) fait saillie dans la cavité de l’oreille moyenne et joue le rôle de soupape à chaque fois que l’étrier pousse le liquide adjacent à la fenêtre du vestibule (fenêtre ovale).
Le mouvement de va-et-vient du liquide périlymphatique n’est donc possible que par l’action opposée de ces 2 fenêtres élastiques ovale et ronde.
En quoi consiste la résonance de la membrane basilaire et l’activation des cellules ciliées de la cochlée?
Le mouvement de va-et-vient du liquide périlymphatique engendre une onde de pression occasionnant des mouvements de la membrane basilaire.
L’onde de pression qui descend à travers la membrane basilaire la fait vibrer entièrement, mais l’oscillation atteint un maximum aux endroits où les fibres de la membrane sont “accordées” avec une fréquence particulière. Cette caractéristique est appelée résonance. Les fibres de la membrane parcourent sa largeur comme les cordes d’une guitare. Les fibres situées près de la fenêtre du vestibule (fenêtre ovale) sont courtes et rigides, et elles résonnent sous l’effet d’ondes de pression de haute fréquence. Les fibres situées près du sommet de la cochlée, longues et flexibles, résonnent sous l’effet d’ondes de pression de basse fréquence.
Les vibrations de la membrane basilaire fléchissent les cils des cellules ciliées sensorielles et provoquent un changement de potentiel électrique intracellulaire qui excite les terminaisons nerveuses accolées à la base des cellules ciliées qui déclenchent alors un potentiel d’action au niveau des neurones auditifs.
L’influx nerveux se dirige par la suite vers les noyaux cochléaires jusqu’au tronc cérébral. Ensuite, le traitement des stimuli sonores au niveau du cortex cérébral se fait de façon très complexe.
Comment parvient-on à localiser le son?
Lorsque les 2 oreilles fonctionnent normalement, deux indices permettent à plusieurs noyaux du tronc cérébral de situer l’origine d’un son dans l’espace : la différence d’intensité et l’écart temporel entre l’onde sonore atteignant chaque oreille.
Si la source sonore se situe directement à l’avant, à l’arrière ou au dessus de la tête, le son parvient au deux oreilles simultanément et avec la même intensité.
Si la source sonore est située d’un côté ou de l’autre de la tête, les récepteurs de l’oreille les plus proches sont activés un peu plus tôt et un peu plus vigoureusement que ceux de l’autre.
