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Post-Bac
1

Anatomie et physiologie de l'audition UE 231 S1

Etude de l'audition

Introduction

Le son

Définition

Son
onde de pression produite et propagée de proche en proche par la vibration des molécules d’air

Schéma de la propagation du son

Fréquence élevée = son aigu

Fréquence basse = son grave

Spectre de l'audible = 20Hz à 20000Hz

Définition

Son complexe
somme de 3 ondes sinusoïdales à 100, 200 et 300 Hz
Son pur
une seule fréquence
Bruit
pas de fréq. caractéristique
Son musical
fréq. fondamentale + harmoniques

L'oreille externe

Anatomie de l'oreille externe

Le pavillon de l'oreille

- Pavillon ou auricule

- Recueille les ondes sonores et les dirige vers le conduit auditif externe

- Cartilage élastique recouvert de peau

Reliefs et dépressions de l'auricule

Le conduit auditif externe

  • Canal court et courbé
  • Le conduit auditif externe n’est pas rectiligne :

Dans un plan horizontal il forme un S italique

  • Dans un plan vertical :

courbe convexe vers le haut

1/3 ext. cartilagineux

2/3 int. osseux

Partie cartilagineuse du CAE : poils + glandes cérumineuses

Partie osseuse du CAE : pas de glandes

Examen à l'otoscope

Fonctions de l'oreille externe

  • Fonction de protection mécanique et chimique

Protection mécanique : pavillon + CAE

Protection chimique : cérumen (lysozyme, pH acide)

  • Fonction d'amplification

Amplification sélective des sons pour des fréquences autour de 3000 Hz : amplification de 10dB entre 2000 et 5000 Hz.

Effets passifs de résonance dans l’oreille externe.

Perception du langage : l’énergie des consonnes occlusives [t], [p], [b], [g] est concentrée autour de 3000 Hz.

  • Fonction de localisation spatiale

Configuration du pavillon

Horizontal : Audition binaurale

Vertical : transmission de plus de hautes fréquences d’une source située en hauteur (exp. Wayne Batteau) 

Eléments de clinique de l'oreille externe

  • Eczéma du conduit auditif externe

Affection cutanée

Prurit

Manifestation allergique

Risque de surinfection

Traitement : collyres locaux à base d’anti-inflammatoires

  • Otite externe

Infection bactérienne de la peau du conduit auditif externe

La baignade augmente de risque de développer une otite externe (souvent en été)

Douleur violente à la pression du tragus

Symptomatologie : inflammation de la peau ; œdème ; pas ou peu d’hypoacousie ; petit écoulement de liquide ; pas de fièvre

Traitement : antibiothérapie locale

  • Bouchons de cérumen

L'oreille moyenne

Anatomie de l'oreille moyenne

  • 3 parties

L’oreille moyenne est une cavité remplie d’air formée de : cavité tympanique + cavités mastoïdiennes + trompe d’Eustache.

  • Cavité tympanique ou caisse du tympan

-Cavité osseuse remplie d’air

-Dans la partie pétreuse de l’os temporal (ou rocher)

-Elle est séparée de l’oreille externe par le tympan

-Elle est séparée de l’oreille interne : fenêtre ovale ou fenêtre du vestibule + fenêtre ronde ou fenêtre de la cochlée.

Muscles :

Muscle stapédien ou m. de l’étrier

Muscle tenseur du tympan ou m. du marteau

Nerfs :

corde du tympan, branche du nerf facial

  • Cavités mastoïdiennes

En arrière de la caisse du tympan

Cavités remplies d’air dans la partie mastoïdienne de l’os temporal

  • Trompe d'Eustache

Formée du tympan + chaîne des osselets + trompe d'Eustache

  • Le tympan

Membrane mince, élastique, résistante, de forme ovale

Surface totale : 85mm² ; 55mm² surface vibratoire

Fibres dont l’orientation est radiale et fibres circulaires

2/3 inférieurs : pars tensa : fibres circulaires et radiales, convertit sons en vibrations au marteau

1/3 supérieur : pars flaccida : épaisse, peu de fibres, peu résistante.

  • La chaîne des osselets

1- Marteau

2- Enclume

3- Etrier

Le repose-pied s’articule à la façon d’un piston avec la fenêtre ovale

Les osselets

Muscles associés aux osselets

  • Muscle tenseur du tympan ou m. du marteau

Action : Tend la membrane tympanique

Innervation : Nerf mandibulaire (V) 

  • Muscle stapédien ou m. de l’étrier

Action : Diminue la tension sur la fenêtre ovale

Innervation : Nerf facial (VII)  

Trompe d'Eustache

1/3 post. osseux

2/3 ant. cartilagineux

Fonction : égalisation des pressions.

Ouverture de la trompe d’Eustache = Equilibration des pressions de part et d’autre de membrane tympanique.

La trompe d’Eustache est normalement fermée lorsque le m. du voile du palais est au repos.

Trompe d'Eustache

Physiologie de l'oreille moyenne

Fonction de transmission du son

  • Tympan

Le tympan vibre lorsque les ondes sonores l’atteignent.

Vibrations fonction de la fréquence et de l’intensité du son : le tympan vibre à la même fréquence que l’onde sonore ; plus l’intensité du son est forte, plus les mouvements du tympan sont amples.

  • Chaîne des osselets

Mouvements complexes des osselets :

Marteau et enclume : leviers interconnectés.

Etrier : piston qui pousse ou tire le fluide dans vestibule.

 Amplification du signal sonore transmis à la fenêtre ovale.

La chaîne des osselets et les fonctions d’amplification du son et d’adaptation d’impédance

Définition

Impédance acoustique
résistance d’un milieu au passage d’une onde sonore. L'air a une basse impédance et les fluides cochléaires ont une impédance élevée : 99,9% de l'énergie acoustique est réfléchie = pb.

Solution à l'impédance acoustique : amplification du son

  • Amplification de la pression sonore : rapport de surface
  • Amplification de la force : effet de leviers des osselets

Amplification de pression au niveau de fenêtre ovale : 17 x 1,3 = 22 fois ; gain de 27dB.

Protection : réflexe stapédien 

Muscle stapédien (nerf facial, VII)

Muscle tenseur tympan (nerf mandibulaire, V)

Contraction réflexe, bilatérale du m. stapédien.

Fonctions du réflexe stapédien

  • Protection de l’oreille interne contre les sons forts
  • Diminution de l’effet de masque des basses fréquences
  • Augmentation du champ dynamique de l’audition
  • Vocalisation

Actions du réflexe stapédien

Clinique de l'oreille moyenne

Otite moyenne aigue (OMA)

  • Otite chronique

Inflammation de l’OM, pendant plusieurs semaines, auto-entretenue

Multifactorielle

2 formes cliniques : forme active / inactive

L'oreille interne

  • Structure auditive : la cochlée

Amplification du son

Transduction des ondes de pression en influx nerveux

Analyse mécanique des fréquences

  • Structure vestibulaire

Vestibule

Canaux semi-circulaires

Anatomie et histologie de l'oreille interne

Le labyrinthe osseux et le labyrinthe membraneux

2 subdivisions

L’oreille interne comprend :

  • Le labyrinthe osseux = périlymphe
  • Le labyrinthe membraneux = endolymphe

Le labyrinthe osseux

3 régions creusées dans l’os temporal

  • Le vestibule
  • Les canaux semi-circulaires
  • La cochlée osseuse

Le labyrinthe membraneux

3 parties

  • Le vestibule membraneux
  • Les canaux semi-circulaires membraneux ou conduits semicirculaires
  • Le conduit cochléaire ou canal cochléaire

La cochlée

-Cochlée ou limaçon

-En avant du vestibule

-Parois formées du canal spiral, enroulé autour d’un axe conique central

-2 tours 1/2

-Axe conique central : le modiolus (columelle)

-Base du modiolus : le crible spiroïde

-Tours de spire :

  • 1er : spire basale
  • 2ème : spire apicale
  • ½ : coupole de la cochlée

-Lame spirale osseuse

  • Rampe vestibulaire (scala vestibuli) --> fenêtre ovale
  • Rampe tympanique (scala tympani) --> fenêtre ronde

-Hélicotrème : communication 2 rampes

Coupe transversale de la cochlée : agrandissement d’un tour de spire

La membrane basilaire et l’organe de Corti

Membrane basilaire

-Pas une structure uniforme

-Structure fibreuse, flexible

-La structure, la largeur et l’épaisseur varient de la base à l’apex de la cochlée 

-Onde sur la membrane basilaire = codage fréquentiel

-Base étroite, épaisse, rigide

-Apex large, mince, lâche

Organe de Corti

Les cellules sensorielles de la cochlée

Les cellules ciliées externes et internes

Spécialisations apicales : stéréocils

Pôle basal : zone de contacts synaptiques

CCI

-3500 cellules

-Rangée unique

-Arrangement linéaire des stéréocils

-40 à 60 stéréocils par CCI

CCE

-12 000 à 13 000 cellules

-3 à 5 rangées

-Arrangement en W des stéréocils 

-50 à 150 stéréocils par CCE

Excitation CCE et CCI

Innervation des cellules ciliées

3 types de fibres nerveuses

Les cellules ciliées de la cochlée sont innervées :

  • Fibres afférentes

Fibres sensorielles qui transportent les informations auditives de la cochlée vers le tronc cérébral

-->Fibres afférentes du nerf auditif

  • Fibres efférentes 

Fibres qui transportent des informations nerveuses du tronc cérébral vers la cochlée

-->Fibres efférentes olivo-cochléaires

  • Fibres sympathiques

Innervation afférente

Innervation efférente

 Les liquides de l’oreille interne 

  • Périlymphe

-chargée en Na+

-Périlymphe tympanique provient du LCR

-Périlymphe vestibulaire provient du plasma

  • Endolymphe

-chargée en K+ et haut potentiel endocochléaire

-Endolymphe produite par la strie vasculaire

-Elle quitte la cochlée par le conduit endolymphatique

Le conduit auditif interne 

CAI

Physiologie de l'oreille interne

Définition

Théorie de l'onde propagée Von Békésy
La base de la membrane est sélective pour les hautes fréquences. L’apex de la membrane est sélective pour les basses fréquences. =tonotopie

Transduction mécano-électrique

Principe schématisé de la transduction

Evénements cellulaires de la transduction en excitation

Evénements cellulaires de la transduction en inhibition

2 compartiments avec 2 milieux ioniques différents

  • L’entrée de K+ dépolarise la cellule
  • La sortie de K+ repolarise la cellule

Rapide, sans dépense d'énergie.

CCE et amplification du signal

Définition

Electromotilité
Les cellules se contractent en réponse à un stimulus électrique. Permet l'amplification locale des mouvements de la membrane basilaire (+50dB)

A retenir :

CCI :

  • Véritables récepteurs sensoriels de l’audition
  • Transduction mécano-électrique du son transmis au cerveau

CCE :

  • Transduction électro-mécanique
  • Amplificateur cochléaire (+50dB) et augmentation de la résolution fréquentielle

Potentiels électriques cochléaires

  • potentiel microphonique (PM)
  • potentiel de sommation (PS) 
  • potentiel d’action composite (PAC)

Nerf auditif

Trajet nerf auditif

Voies auditives centrales

Etapes voies auditives centrales

  1. noyaux cochléaires
  2. complexe olive supérieur
  3. noyau lemnisque latéral
  4. colliculus inférieur
  5. thalamus
  6. cortex auditif I

Cortex auditif primaire

  • aire 41 de Brodmann
  • carte tonotopique
  • sons de communication
  • multisensoriels

Définitions

Son
onde de pression produite et propagée de proche en proche par la vibration des molécules d’air
Son complexe
somme de 3 ondes sinusoïdales à 100, 200 et 300 Hz
Son pur
une seule fréquence
Bruit
pas de fréq. caractéristique
Son musical
fréq. fondamentale + harmoniques
Impédance acoustique
résistance d’un milieu au passage d’une onde sonore. L'air a une basse impédance et les fluides cochléaires ont une impédance élevée : 99,9% de l'énergie acoustique est réfléchie = pb.
Théorie de l'onde propagée Von Békésy
La base de la membrane est sélective pour les hautes fréquences. L’apex de la membrane est sélective pour les basses fréquences. =tonotopie
Electromotilité
Les cellules se contractent en réponse à un stimulus électrique. Permet l'amplification locale des mouvements de la membrane basilaire (+50dB)
Post-Bac
1

Anatomie et physiologie de l'audition UE 231 S1

Etude de l'audition

Introduction

Le son

Définition

Son
onde de pression produite et propagée de proche en proche par la vibration des molécules d’air

Schéma de la propagation du son

Fréquence élevée = son aigu

Fréquence basse = son grave

Spectre de l'audible = 20Hz à 20000Hz

Définition

Son complexe
somme de 3 ondes sinusoïdales à 100, 200 et 300 Hz
Son pur
une seule fréquence
Bruit
pas de fréq. caractéristique
Son musical
fréq. fondamentale + harmoniques

L'oreille externe

Anatomie de l'oreille externe

Le pavillon de l'oreille

- Pavillon ou auricule

- Recueille les ondes sonores et les dirige vers le conduit auditif externe

- Cartilage élastique recouvert de peau

Reliefs et dépressions de l'auricule

Le conduit auditif externe

  • Canal court et courbé
  • Le conduit auditif externe n’est pas rectiligne :

Dans un plan horizontal il forme un S italique

  • Dans un plan vertical :

courbe convexe vers le haut

1/3 ext. cartilagineux

2/3 int. osseux

Partie cartilagineuse du CAE : poils + glandes cérumineuses

Partie osseuse du CAE : pas de glandes

Examen à l'otoscope

Fonctions de l'oreille externe

  • Fonction de protection mécanique et chimique

Protection mécanique : pavillon + CAE

Protection chimique : cérumen (lysozyme, pH acide)

  • Fonction d'amplification

Amplification sélective des sons pour des fréquences autour de 3000 Hz : amplification de 10dB entre 2000 et 5000 Hz.

Effets passifs de résonance dans l’oreille externe.

Perception du langage : l’énergie des consonnes occlusives [t], [p], [b], [g] est concentrée autour de 3000 Hz.

  • Fonction de localisation spatiale

Configuration du pavillon

Horizontal : Audition binaurale

Vertical : transmission de plus de hautes fréquences d’une source située en hauteur (exp. Wayne Batteau) 

Eléments de clinique de l'oreille externe

  • Eczéma du conduit auditif externe

Affection cutanée

Prurit

Manifestation allergique

Risque de surinfection

Traitement : collyres locaux à base d’anti-inflammatoires

  • Otite externe

Infection bactérienne de la peau du conduit auditif externe

La baignade augmente de risque de développer une otite externe (souvent en été)

Douleur violente à la pression du tragus

Symptomatologie : inflammation de la peau ; œdème ; pas ou peu d’hypoacousie ; petit écoulement de liquide ; pas de fièvre

Traitement : antibiothérapie locale

  • Bouchons de cérumen

L'oreille moyenne

Anatomie de l'oreille moyenne

  • 3 parties

L’oreille moyenne est une cavité remplie d’air formée de : cavité tympanique + cavités mastoïdiennes + trompe d’Eustache.

  • Cavité tympanique ou caisse du tympan

-Cavité osseuse remplie d’air

-Dans la partie pétreuse de l’os temporal (ou rocher)

-Elle est séparée de l’oreille externe par le tympan

-Elle est séparée de l’oreille interne : fenêtre ovale ou fenêtre du vestibule + fenêtre ronde ou fenêtre de la cochlée.

Muscles :

Muscle stapédien ou m. de l’étrier

Muscle tenseur du tympan ou m. du marteau

Nerfs :

corde du tympan, branche du nerf facial

  • Cavités mastoïdiennes

En arrière de la caisse du tympan

Cavités remplies d’air dans la partie mastoïdienne de l’os temporal

  • Trompe d'Eustache

Formée du tympan + chaîne des osselets + trompe d'Eustache

  • Le tympan

Membrane mince, élastique, résistante, de forme ovale

Surface totale : 85mm² ; 55mm² surface vibratoire

Fibres dont l’orientation est radiale et fibres circulaires

2/3 inférieurs : pars tensa : fibres circulaires et radiales, convertit sons en vibrations au marteau

1/3 supérieur : pars flaccida : épaisse, peu de fibres, peu résistante.

  • La chaîne des osselets

1- Marteau

2- Enclume

3- Etrier

Le repose-pied s’articule à la façon d’un piston avec la fenêtre ovale

Les osselets

Muscles associés aux osselets

  • Muscle tenseur du tympan ou m. du marteau

Action : Tend la membrane tympanique

Innervation : Nerf mandibulaire (V) 

  • Muscle stapédien ou m. de l’étrier

Action : Diminue la tension sur la fenêtre ovale

Innervation : Nerf facial (VII)  

Trompe d'Eustache

1/3 post. osseux

2/3 ant. cartilagineux

Fonction : égalisation des pressions.

Ouverture de la trompe d’Eustache = Equilibration des pressions de part et d’autre de membrane tympanique.

La trompe d’Eustache est normalement fermée lorsque le m. du voile du palais est au repos.

Trompe d'Eustache

Physiologie de l'oreille moyenne

Fonction de transmission du son

  • Tympan

Le tympan vibre lorsque les ondes sonores l’atteignent.

Vibrations fonction de la fréquence et de l’intensité du son : le tympan vibre à la même fréquence que l’onde sonore ; plus l’intensité du son est forte, plus les mouvements du tympan sont amples.

  • Chaîne des osselets

Mouvements complexes des osselets :

Marteau et enclume : leviers interconnectés.

Etrier : piston qui pousse ou tire le fluide dans vestibule.

 Amplification du signal sonore transmis à la fenêtre ovale.

La chaîne des osselets et les fonctions d’amplification du son et d’adaptation d’impédance

Définition

Impédance acoustique
résistance d’un milieu au passage d’une onde sonore. L'air a une basse impédance et les fluides cochléaires ont une impédance élevée : 99,9% de l'énergie acoustique est réfléchie = pb.

Solution à l'impédance acoustique : amplification du son

  • Amplification de la pression sonore : rapport de surface
  • Amplification de la force : effet de leviers des osselets

Amplification de pression au niveau de fenêtre ovale : 17 x 1,3 = 22 fois ; gain de 27dB.

Protection : réflexe stapédien 

Muscle stapédien (nerf facial, VII)

Muscle tenseur tympan (nerf mandibulaire, V)

Contraction réflexe, bilatérale du m. stapédien.

Fonctions du réflexe stapédien

  • Protection de l’oreille interne contre les sons forts
  • Diminution de l’effet de masque des basses fréquences
  • Augmentation du champ dynamique de l’audition
  • Vocalisation

Actions du réflexe stapédien

Clinique de l'oreille moyenne

Otite moyenne aigue (OMA)

  • Otite chronique

Inflammation de l’OM, pendant plusieurs semaines, auto-entretenue

Multifactorielle

2 formes cliniques : forme active / inactive

L'oreille interne

  • Structure auditive : la cochlée

Amplification du son

Transduction des ondes de pression en influx nerveux

Analyse mécanique des fréquences

  • Structure vestibulaire

Vestibule

Canaux semi-circulaires

Anatomie et histologie de l'oreille interne

Le labyrinthe osseux et le labyrinthe membraneux

2 subdivisions

L’oreille interne comprend :

  • Le labyrinthe osseux = périlymphe
  • Le labyrinthe membraneux = endolymphe

Le labyrinthe osseux

3 régions creusées dans l’os temporal

  • Le vestibule
  • Les canaux semi-circulaires
  • La cochlée osseuse

Le labyrinthe membraneux

3 parties

  • Le vestibule membraneux
  • Les canaux semi-circulaires membraneux ou conduits semicirculaires
  • Le conduit cochléaire ou canal cochléaire

La cochlée

-Cochlée ou limaçon

-En avant du vestibule

-Parois formées du canal spiral, enroulé autour d’un axe conique central

-2 tours 1/2

-Axe conique central : le modiolus (columelle)

-Base du modiolus : le crible spiroïde

-Tours de spire :

  • 1er : spire basale
  • 2ème : spire apicale
  • ½ : coupole de la cochlée

-Lame spirale osseuse

  • Rampe vestibulaire (scala vestibuli) --> fenêtre ovale
  • Rampe tympanique (scala tympani) --> fenêtre ronde

-Hélicotrème : communication 2 rampes

Coupe transversale de la cochlée : agrandissement d’un tour de spire

La membrane basilaire et l’organe de Corti

Membrane basilaire

-Pas une structure uniforme

-Structure fibreuse, flexible

-La structure, la largeur et l’épaisseur varient de la base à l’apex de la cochlée 

-Onde sur la membrane basilaire = codage fréquentiel

-Base étroite, épaisse, rigide

-Apex large, mince, lâche

Organe de Corti

Les cellules sensorielles de la cochlée

Les cellules ciliées externes et internes

Spécialisations apicales : stéréocils

Pôle basal : zone de contacts synaptiques

CCI

-3500 cellules

-Rangée unique

-Arrangement linéaire des stéréocils

-40 à 60 stéréocils par CCI

CCE

-12 000 à 13 000 cellules

-3 à 5 rangées

-Arrangement en W des stéréocils 

-50 à 150 stéréocils par CCE

Excitation CCE et CCI

Innervation des cellules ciliées

3 types de fibres nerveuses

Les cellules ciliées de la cochlée sont innervées :

  • Fibres afférentes

Fibres sensorielles qui transportent les informations auditives de la cochlée vers le tronc cérébral

-->Fibres afférentes du nerf auditif

  • Fibres efférentes 

Fibres qui transportent des informations nerveuses du tronc cérébral vers la cochlée

-->Fibres efférentes olivo-cochléaires

  • Fibres sympathiques

Innervation afférente

Innervation efférente

 Les liquides de l’oreille interne 

  • Périlymphe

-chargée en Na+

-Périlymphe tympanique provient du LCR

-Périlymphe vestibulaire provient du plasma

  • Endolymphe

-chargée en K+ et haut potentiel endocochléaire

-Endolymphe produite par la strie vasculaire

-Elle quitte la cochlée par le conduit endolymphatique

Le conduit auditif interne 

CAI

Physiologie de l'oreille interne

Définition

Théorie de l'onde propagée Von Békésy
La base de la membrane est sélective pour les hautes fréquences. L’apex de la membrane est sélective pour les basses fréquences. =tonotopie

Transduction mécano-électrique

Principe schématisé de la transduction

Evénements cellulaires de la transduction en excitation

Evénements cellulaires de la transduction en inhibition

2 compartiments avec 2 milieux ioniques différents

  • L’entrée de K+ dépolarise la cellule
  • La sortie de K+ repolarise la cellule

Rapide, sans dépense d'énergie.

CCE et amplification du signal

Définition

Electromotilité
Les cellules se contractent en réponse à un stimulus électrique. Permet l'amplification locale des mouvements de la membrane basilaire (+50dB)

A retenir :

CCI :

  • Véritables récepteurs sensoriels de l’audition
  • Transduction mécano-électrique du son transmis au cerveau

CCE :

  • Transduction électro-mécanique
  • Amplificateur cochléaire (+50dB) et augmentation de la résolution fréquentielle

Potentiels électriques cochléaires

  • potentiel microphonique (PM)
  • potentiel de sommation (PS) 
  • potentiel d’action composite (PAC)

Nerf auditif

Trajet nerf auditif

Voies auditives centrales

Etapes voies auditives centrales

  1. noyaux cochléaires
  2. complexe olive supérieur
  3. noyau lemnisque latéral
  4. colliculus inférieur
  5. thalamus
  6. cortex auditif I

Cortex auditif primaire

  • aire 41 de Brodmann
  • carte tonotopique
  • sons de communication
  • multisensoriels

Définitions

Son
onde de pression produite et propagée de proche en proche par la vibration des molécules d’air
Son complexe
somme de 3 ondes sinusoïdales à 100, 200 et 300 Hz
Son pur
une seule fréquence
Bruit
pas de fréq. caractéristique
Son musical
fréq. fondamentale + harmoniques
Impédance acoustique
résistance d’un milieu au passage d’une onde sonore. L'air a une basse impédance et les fluides cochléaires ont une impédance élevée : 99,9% de l'énergie acoustique est réfléchie = pb.
Théorie de l'onde propagée Von Békésy
La base de la membrane est sélective pour les hautes fréquences. L’apex de la membrane est sélective pour les basses fréquences. =tonotopie
Electromotilité
Les cellules se contractent en réponse à un stimulus électrique. Permet l'amplification locale des mouvements de la membrane basilaire (+50dB)
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