Sistema Sensorial - Unesp...Vantagens Desvantagens Propaga-se a longas distâncias Denuncia a...
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Sistema Sensorial
Biofísica da Audição
Biofísica – Vet. 2019 - FCAV/UNESP
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“Falar pelos cotovelos....”
“Ouvir” pelos joelhos...
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O que vamos estudar?
Modelo – ouvido humano / associação a animais
Características do som
Características do aparelho auditivo
Mecanismo da audição
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SENTIDO DA AUDIÇÃO
FINALIDADE – Percepção do som
• Detectar predadores, presas e perigo
• Comunicação acústica intra e inter específica
• Sobrevivência
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Vantagens DesvantagensPropaga-se a longas distâncias Denuncia a localização do emissor
Ambientes com pouca ou nenhuma iluminação
Intensidade cai com a distância
Altamente modulável (frequência, intensidade e duração)
Em ambiente ruidoso a eficácia diminui
Contorna objetos Vocalização precisa ser mantida para que a informação continue a existir
SENTIDO DA AUDIÇÃO
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Som ➔ propagação de energia mecânica em meio material,
sob forma de movimento ondulatório.
As ondas sonoras são produzidas pela deformação de um
meio.
Para a propagação das ondas sonoras necessitamos de um
meio material, líquido, sólido ou gasoso.
Propagação:
no ar➔ 340 m/s
na água➔ 1460 m/s
em meio sólido➔ variável
Vácuo - nula
Temperatura
Pressão
Umidade
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Ondas sonoras
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Fonte sonora
Diapasão – som puro
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• Comprimento de onda (λ)
• Frequência / altura (Hz):
• Mede nº ciclos por segundo
• Indica sons agudos e graves
• Amplitude / intensidade (dB):
• Mede a altura dos picos
da onda
• Indica sons altos e baixos
Características do som
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Amplitude
Bel (intensidade)
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Frequência
Hz (altura)
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flauta
clarineta
oboé
saxofone
Timbre
“Qualidade” do som
Diferenciação dos sons
dos instrumentos
musicais
Ex: nota tocada por um
PIANO e por um VIOLINO,
(nota com mesma altura e
mesma freqüência)
Características sonoras
muito distintas
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Homem ➔ 20 a 20.000 Hz (1400 frequências)
Frequências abaixo de 20 Hz - infra-sônicas.
Frequências acima de 20000 Hz - ultra-sônicas
Animais ➔ infrasons e ultrasons
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Faixa de audição de alguns seres vivos
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Decibel / hertz
Ouvido humano
Fonte: http://www.if.ufrj.br/teaching/fis2/ondas2/ondas2.html
• Linha superior:limiar da dor
• Linha inferior: limiar da audibilidade
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O caminho do som
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ANATOMIA DO
OUVIDO HUMANO
❖ Ouvido externo
❖ Ouvido médio
❖ Ouvido interno
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Ouvido externo
Pavilhão auricular (Orelha)
➔ capta e canaliza as
ondas para o meato
auditivo e tímpano
Meato (canal) auditivo➔
serve como proteção e
como amplificador de
pressão
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Função da orelhaOrientação do som
Ressonância
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Para escutar basta uma
orelha, mas para localizar
a fonte sonora, é
necessário o par.
Neurônios individuais na área
auditiva respondem à estímulos
sonoros com localizações distintas
no espaço
Sons à esquerda ou à direita
excitam neurônios em diferentes
posições ao longo do córtex
auditivo
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Ouvido
geralmente pouco
desenvolvido
✓ Não apresentam pavilhão
auditivo com abertura externa
do canal auditivo
✓ Sons são transmitidos por
vibrações dos ossos do
maxilar e do crânio
Répteis
Aves
Anfíbios
Peixes
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EM ANFÍBIOS...
Machos ➔ membrana timpânica possui tamanho superior
ao diâmetro do globo ocular
Fêmeas ➔ tamanho corresponde àquele do globo ocular
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OUVIDO MÉDIO
Tímpano
Ossículos auditivos
Martelo
Bigorna
Estribo
Músculos
Tensor do tímpano
e Estapédio
Trompa de Eustáquio
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OUVIDO MÉDIO
Tímpano
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Ouvido médio
• Ossículos auditivos
Martelo
Bigorna
Estribo
Amplificação do
som para o ouvido
interno
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• Músculos
Tensor do tímpano
Estapédio
• Contração reflexa
• Proteção contra
ruídos altos
Ouvido médio
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OUVIDO MÉDIO
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OUVIDO MÉDIO E INTERNO
Faringites
Otites
Tuba auditiva
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OUVIDO MÉDIO
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Trompa de Eustáquio
• Equilíbrio da pressão interna e
atmosférica
OUVIDO MÉDIO E INTERNO
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Função do ouvido médio➔ transmissão da vibração da
membrana timpânica até a porta de entrada do ouvido
interno (janela oval)
➔ transmissão ocorre entre meios com propriedades
distintas
Assim:
Ouvido médio atua como um transformador acústico
Meio Aéreo
(Ouvido externo)
Meio Líquido
(Ouvido interno)
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Vibração do estribo é
amplificada por mais de 20
vezes
AÇÃO DE
ALAVANCA
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Transmissão mecânica do som – ouvido médio
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Ouvido interno (dupla função)
audição
equilíbrio
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OUVIDO INTERNO
CÓCLEA
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17 a 26,5 milímetros
Em humanos
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CÓCLEA ESTENDIDA
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CÓCLEA
Secção transversal
perilinfa
endolinfa
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CÓCLEA
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Órgão de Corti
O órgão de Corti se estende da base ao ápice da cóclea
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Órgão de Corti
formado por células ciliadas
No homem adulto:
Quatro fileiras de células ciliadas
❖ 1 interna
❖ 3 externas
Estereocílios
MEMBRANA
TECTORIAL
4000 células
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TRANSDUÇÃO SENSORIAL
Potencial Bifásico
CÉLULAS CILIADAS DO ÓRGÃO DE
CORTI
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CÉLULA CILIADA
DO
ÓRGÃO DE CORTI
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Resumindo...
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Sistema Auditivo
Fonte: Purves et al., Vida A ciência da Biologia. 6a. Ed. Artmed editora, 2002
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Sistema Auditivo
Fonte: Purves et al., Vida A ciência da Biologia. 6a. Ed. Artmed editora, 2002.
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https://www.facebook.com/uzairyousaff/videos/747248268710210/
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Diferença entre os sons – percepção da frequência
som
agudo
Base da
cóclea
som
grave
Ápice da
cóclea
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Percepção da altura de um som (FREQUÊNCIA)
Som Agudo
Som Grave
Cada freqüência sonora vibra em uma porção diferente da cóclea:
✓ Sons de alta frequência: células ciliares da
BASE da cóclea são estimuladas encéfalo
interpreta como SONS AGUDOS
✓ Sons de média frequência: células ciliares da
PORÇÃO MÉDIA da cóclea são estimuladas
encéfalo interpreta como SONS DE ALTURA
INTERMEDIÁRIA
✓ Sons de baixa frequência: células ciliares do
ÁPICE da cóclea são estimuladas encéfalo
interpreta como SONS GRAVES
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Mapa tonotópico
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Som Fraco
Som Forte
Percepção da intensidade de um som (AMPLITUDE)
Grau de intensidade do som estimulação das células ciliares:
✓ Células ciliares são pouco estimuladas
✓ Células ciliares são intensamente
estimuladas
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PERDA DE AUDIÇÃO
❖Presbicusia➔ envelhecimento natural do ouvido
❖Exposição prolongada em níveis superiores a 90 dB
Presbicusia é menos pronunciada em mulheres do que
nos homens
Curiosidade:
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PERDA DE AUDIÇÃO
Causas
Otites: externa, média e interna (ácaros, bactérias, fungos)
Obstrução: exsudatos, restos celulares
Surdez mecânica e neurológica
• Cães de pelos longos no meato e orelhas pendulares
Surdez congênita hereditária – ligada a genes responsáveis pela pigmentação
• Cães e gatos – mais comum
• Cães malhados de preto e branco, dourados (pele e pelagem)
• Gatos brancos
Expressão do gene suprime melanócitos afeta a cóclea, com degeneração e
morte das células pilosas
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http://noticias.uol.com.br/saude/ultimas-noticias/redacao/2016/06/14/curte-musica-atual-geracao-de-
adolescentes-podera-ter-surdez-precoce.htm
Estudo da FM-USP: Metade dos adolescentes entre 11 e 17 anos relataram
zumbido; também foi observada redução da tolerância a níveis elevados
de som.
Zumbido: lesão temporária ou definitiva das células ciliadas ou de suas
sinapses com o nervo coclear.
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Ouvido interno - Equilíbrio
• Sistema auditivo → cóclea
• Sistema vestibular (equilíbrio) → canais semicirculares,
utrículo e sáculo
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Audição / Órgãos do equilíbrio
Em ambos os sistemas:
✓ Células ciliadas detectam movimento
Sistema auditivo
✓ ondas sonoras causam movimento do líquido da cóclea
Sistema vestibular
✓ deslocamento da cabeça causa movimento do líquido dos órgãos
vestibulares
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Estímulos –
Movimentos de aceleração
Movimentos circular e rotatório
Labirinto ou sistema vestibular
Sentido do equilíbrio
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CÉLULAS CILIADAS
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Os otólitos são mais densos que os tecidos e quando a cabeça se
move ocorre deformação dos cílios na direção do movimento
Encéfalo monitora continuamente a posição da cabeça no espaço
Utrículo e o Sáculo
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Rotação da cabeça provoca a movimentação relativa da endolinfa, movimentando
a CÚPULA e mudando o Vm das células ciliadas
Encéfalo analisa a posição exata da cabeça durante movimentos de rotação
Canais Semicirculares
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