Appunti di Anatomia e Fisiologia dell'apparato uditivo e vestibolare

Apparato uditivo

Distinguiamo il sistema uditivo (responsabile della ricezione dell’udito) e il sistema vestibolare (responsabile della percezione della posizione del capo nello spazio e dell’equilibrio). Entrambi i sistemi sensoriali sono basati su cellule ciliate che rilevano il movimento del fluido all’interno delle cavità dell’orecchio interno. Questo movimento determina la generazione di un potenziale di recettore nelle cellule ciliate e la liberazione di un neurotrasmettitore che attiva un neurone sensoriale afferente.

Orecchio

L’orecchio si divide in:

• Orecchio esterno – Comprende il padiglione auricolare ed il meato acustico esterno o condotto uditivo. La funzione primaria dell’orecchio esterno è quella di convogliare e trasmettere le onde sonore verso la membrana timpanica, che separa l’orecchio esterno da quello medio.
• Orecchio medio – Amplifica le onde sonore per la successiva trasmissione di queste onde dall’aria ad un ambiente fluido. Nell’orecchio medio abbiamo la catena ossiculare, formata da martello, incudine e staffa che collegano la membrana timpanica ad un’altra sottile membrana, la finestra ovale, che separa l’orecchio medio da quello interno. Infine, la finestra rotonda serve a far circolare i liquidi incomprimibili della coclea, situata inferiormente alla finestra ovale. La tuba di Eustachio connette l’orecchio medio con la faringe e contribuisce a mantenere normale la pressione nell’orecchio medio. Intensi cambiamenti di pressione possono causare dolore fino a determinarne la rottura. L’apertura della tuba permette alla pressione dell’orecchio medio di equilibrarsi con quella della faringe, attenuando le differenze di pressione tra i due compartimenti.
• Orecchio interno – Contiene strutture associate sia all’udito, sia all’equilibrio. La coclea contiene le cellule recettoriali, responsabili della sensibilità uditiva. Il nervo contiene le fibre nervose afferenti responsabili dell’udito e dell’equilibrio ed è il cosiddetto nervo vestibolo cocleare (VIII paio di nervi cranici).

Amplificazione del suono nell’orecchio medio

Quando le onde sonore stimolano l’orecchio, comprimono la membrana timpanica, causandone un’oscillazione. Poiché la membrana timpanica è connessa al martello, il primo degli ossicini, le oscillazioni della membrana determineranno un’oscillazione del martello alla stessa frequenza e con un’ampiezza che rifletterà quella delle oscillazioni che fanno vibrare il timpano. Il martello, l’incudine e la staffa sono assemblati tra loro in modo tale da funzionare come un sistema di leve in serie; il movimento del martello amplifica quello dell’incudine che, a sua volta, causa un ulteriore aumento del movimento della staffa. L’effetto netto risultante è quindi un’amplificazione delle onde sonore. La staffa è disposta sopra la finestra ovale, che a sua volta è in contatto con la coclea piena di fluido, quindi le oscillazioni della staffa generano onde nel liquido cocleare. L’amplificazione delle onde sonore rafforza la trasmissione delle onde dal mezzo aereo a quello liquido. L’amplificazione avviene anche quando le onde sonore vengono trasmesse dalla grande membrana timpanica alla finestra ovale, che ha un minore diametro e, quindi, una forza che si esercita su una superficie più piccola produce una pressione maggiore. Il dotto vestibolare e quello timpanico sono in comunicazione all’estremità della coclea (elicotrema). Dalla finestra ovale le onde elastiche giungono alla finestra rotonda attraversando il dotto cocleare, mettendo in oscillazione la membrana di Reissner e soprattutto la membrana basilare.

Coclea

La coclea è l’organo nel quale avviene la trasduzione sonora. Dall’esterno la coclea appare come una conchiglia a forma di spirale, il cui punto terminale si chiama elicotrema. La coclea è separata da due membrane in tre compartimenti pieni di fluido: la membrana vestibolare e la membrana basilare che suddividono la coclea in scala vestibolare, scala timpanica e scala media. Le membrane basilare e vestibolare si uniscono a livello dell’elicotrema, dove si realizza una comunicazione tra la scala vestibolare e quella timpanica. Il liquido presente nella scala vestibolare e nella scala timpanica si chiama perilinfa, che differisce dall’endolinfa che, invece, si trova nella scala media. La composizione della perilinfa è simile a quella del liquido cerebrospinale, mentre la composizione dell’endolinfa è simile a quella del liquido intracellulare, con un’elevata quindi concentrazione di ioni potassio e una bassa concentrazione di ioni sodio. Esiste un potenziale elettrico dell’endolinfa relativo alla perilinfa, chiamato potenziale endococleare, pari a +80 mV.

La coclea è una struttura chiusa piena di liquido separata dall’orecchio medio tramite la finestra ovale e la finestra rotonda. Poiché il liquido è incomprimibile, per generare onde è richiesto un movimento nel sistema senza cambiamento di volume. Quando la staffa vibra in risposta alle onde sonore, si generano delle vibrazioni nella finestra ovale che producono onde nella perilinfa della scala vestibolare. Le onde viaggiano verso la scala timpanica, dove causano movimento della finestra rotonda; in questo modo, il movimento della finestra ovale, che tenderebbe a cambiare il volume della perilinfa, viene contrastato dal movimento della finestra rotonda, che quindi dissipa l’energia ondulatoria. L’organo del Corti rappresenta la struttura sensoriale in grado di trasdurre lo stimolo sonoro, ed è localizzato sulla superficie della membrana basilare. L’organo del Corti contiene cellule ciliate, cellule di supporto ed una membrana sovrastante le cellule ciliate, chiamata membrana tettoria.