Anatomia e fisiologia delle diverse parti del sistema uditivo

1. Università di Roma “La Sapienza”
Dipartimento di Neurologia e Otorinolaringoiatria
Dott. Giuseppe Attanasio, MD, PhD
www.otoiatria.it

3. Direzionalità del suono (binauralità)
Rinforzo dell’energia meccanica
DANNO DA
TRAUMA
ACUSTICO
A 4 KHz
Differenza tra la pressione sonora misurata vicino alla
membrana timpanica e quella misurata in campo libero
(guadagno massimo tra 2 e 5 kHz, picco a 3-4 kHz)

4. a b 1. MARTELLO
2. INCUDINE
3. STAFFA E F.O.
4. MEMBRANA
TIMPANICA
5. FINESTRA
ROTONDA
6. TUBA DI
EUSTACHIO
MUSCOLI (a, b)

5. CSL
Incudine
(corpo) Testa del martello
Staffa
Muscolo stapediale e
processo piramidale Processo lungo del
martello (manico)
Tuba di Eustachio
Nervo facciale
Membrana
timpanica
Corda timpani

6. MUSCOLI DELL’ORECCHIO MEDIO
• Protezione della coclea da
suoni a bassa frequenza (<2
• M. TENSORE DEL kHz) di intensità superiore a
TIMPANO 90 dB
• Rigidità alla catena ossiculare
• Riduzione dei rumori
• M. STAPEDIO fisiologici (masticazione,
fonazione)
• Miglioramento del rapporto
segnale-rumore
• Aumento del range dinamico

7. CSL Incudine
Staffa Collo del martello
Muscolo tensore del
timpano e processo
cocleariforme
Muscolo stapediale e
processo piramidale
Nervo facciale
Membrana
timpanica
Corda timpani

8. FATTORI CHE
INCUDINE
MARTELLO
DETERMINANO IL
GUADAGNO PRESSORIO DI
25-30 dB
STAFFA
1. La superficie vibratoria della M.T. è
20 volte superiore di quella della staffa.
MEMBRANA
TIMPANICA
2. Il processo lungo dell’incudine è più
corto (1,3 volte) della testa e del manico
del martello
3. Forma della membrana timpanica

9. Elicotrema
LA COCLEA
Finestra rotonda
Staffa Fines. ovale

10. L’organo di Corti

11. L’organo di Corti
SCALA VEST. CANALE
COCLEARE
SC. TIMP

15. Microscopia ottica
ed elettronica a
scansione

17. STRIA VASCULARIS
1. Attacco della M. di Reissner
2. Cellule marginali
3. Cellule basali
4. Capillari sanguigni

18. MEMBRANA DI
REISSNER

19. LE STEREOCILIA

20. Cross-links e top-links

22. LE CELLULE CILIATE
CELLULE CILIATE INTERNE CELLULE CILIATE ESTERNE
NUMERO 3.500 12.000
FORMA Fiasco Cilindrica
STEREOCIGLIA:
Numero di ciglia Poche Molte
Disposizione 3-4 file, leggermente curvate 6-7 file, a forma di V o W
Attacco alla M. Tectoria Nessuno o labile La ciglia più lunga fortemente adesa
ULTRASTRUTTURA:
Posizione del nucleo Centrale Basale
Organelli citoplasmatici Disseminati Adiacenti alla membrana cellulare
CELLULE DI SOSTEGNO Completamente circondate Alla superficie ed alla base
INNERVAZ. AFFERENTE:
Terminazioni Tipo I Tipo II
Numero di assoni 27.000 2.100
Cellule ciliate/assoni 1,8/1 5,7/1
INNERVAZ. EFFERENTE:
Origine Complesso olivare superiore laterale Complesso olivare superiore mediale
Terminazioni post-sinaptiche Dendriti afferenti Base delle cellule

23. Vibrazione della
membrana basilare
S.V.
S.T.
Finestra rotonda
Staffa Fines. ovale

24. Ampiezza di vibrazione in risposta a 4 differenti frequenze di
stimoli in rapporto alla distanza dalla staffa
Il picco di massima ampiezza di depiazzamento varia in
funzione della frequenza dello stimolo

25. LA TRASDUZIONE DEL SEGNALE
SONORO
L’onda sonora muove la membrana basilare su e giù.
Le stereocilia delle OHCs in contatto con la membrana
tectoria vengono spostate verso la stria , si aprono i canali
ionici del K+ e le cellule si depolarizzano contrazione
La contrazione delle OHCs amplifica il movimento
dell’Organo di Corti e permette l’ancoraggio delle
stereocilia delle IHCs alla membrana tectoria
Il depiazzamento delle stereocilia delle IHCs le
depolarizza e attiva il messaggio elettrico che viene
inviato alla fibre nervosa afferente (tipo I)

26. DISTRIBUZIONE DELL’ACTINA
NELL’ORGANO DI CORTI

27. DISTRIBUZIONE DELLA FODRINA
NELL’ORGANO DI CORTI

28. +
-

29. INNERVAZIONE
DELL’ORGANO DI CORTI
FASCIO
AFFERENTE
FASCIO
EFFERENTE

31. Fascio OC mediale Fascio OC laterale

32. Spiral Large, radial
distribution
distribution and
and synapse
synapse
exclusively
predominantly
with
with the
dendrites
receptors cells
Fascio laterale Fascio mediale

33. AZIONI DEL SISTEMA EFFERENTE
OLIVO-COCLEARE
• Soppressione delle risposte del nervo acustico
(Guinan & Gifford, 1988; Liberman, 1989)
• Protezione da trauma acustico
(Rajan et al., 1988; Attanasio et al., 1999)
• Effetto anti-mascheramento
(Nieder & Nieder, 1970; Kawase, 1993)

35. Circa 30.000 fibre
95% alle cellule ciliate interne (IHC)
5% alle cellule ciliate esterne (OHC)
GANGLIO SPIRALE
(Corpi cellulari del
nervo acustico)

36. ECoG
OHC + IHC
60 dB
OHC

37. ECoG +80
-80
Potenz. Rif. : 0
CM
SP
PA

38. FISIOLOGIA DEL NERVO ACUSTICO
Le CURVE DI SINTONIA (Tuning Curves) sono la
misura più diretta della funzione di ogni singola fibra
La punta della curva
corrisponde alla
frequenza
caratteristica della
fibra nervosa

39. NERVO UDITIVO
BASSE FREQUENZE (<3 kHz) ALTE FREQUENZE (>3 kHz)

40. ISTOGRAMMI PST
NUCLEO COCLEARE
Random, all’onset Gruppo di
dello stimolo risposte non
(simile alle correlate alla
scariche del nervo frequenza
alle alte frequenze)
PRIMARY-LIKE CHOPPERS
Random, dopo una Una sola
pausa successiva ad scarica
un ripido evento
all’onset
PAUSERS ON-RESPONDERS

41. ISTOGRAMMI PST
CORPO TRAPEZOIDE
BASSE FREQUENZE (<3 kHz) ALTE FREQUENZE (>3 kHz)

42. Primary Auditory Pathway Non-primary pathways
1. Solco laterale
2. Area temporale
3. Area uditiva
primaria

43. Circonvoluzioni trasversali di
Heshl (area 41 di Brodmann) A.B.R.
Aree 22 e 52
V: collicolo inferiore (5,7)
IV: lemnisco laterale (5,7)
III: compl. Oliv. Sup.(3,8)
II: nucleo cocleare (2,8)
I: nervo acustico (1,6ms)