LA LEZIONE
Anatomia e funzione dell’orecchio
Video: La sua rappresentazione e l'anatomia
L’orecchio è l’organo deputato alla funzione uditiva e a quella dell’equilibrio. E’
divisibile in : orecchio esterno, orecchio medio, orecchio interno (parte A della figura
sotto) ma vanno anche considerate le vie nervose vestibolari e acustiche (parte B).
Struttura dell'orecchio umano. A, l'orecchio esterno, e in particolare il padiglione auricolare, convoglia il suono nel meato
uditivo. Alla sua estremità le variazioni di pressione, che costituiscono le onde sonore, determinano la vibrazione della
membrana timpanica. Queste ultime vengono trasmesse attraverso l'orecchio medio tramite il movimento di tre ossicini
collegati tra loro: il martello, l'incudine e la staffa. Il movimento oscillatorio del piede della staffa fa si che venga stimolata la
coclea, la porzione uditiva dell'orecchio interno. B, nella sezione trasversa della coclea si puo osservare come essa sia divisa in
tre concamerazioni. La scala vestibolare costituisce la cavita superiore che e in comunicazione diretta con la staffa a livello
della finestra ovale. Essa e separata dalla membrana di Reissner dalla scala media, che e il dotto in cui alloggia l'organo del
Corti, responsabile della meccanotrasduzione degli stimoli sonori. Le cellule ciliate che compongono l'organo del Corti poggiano
sulla membrana basilare, che separa la scala media dalla sottostante scala timpanica.
L’orecchio assolve a due distinte funzioni: è in grado sia di trasformare
l’energia delle onde sonore in impulsi elettrici, destinati a specifici centri
nervosi per la percezione e l’interpretazione dei suoni (funzione uditiva), sia di
rilevare le variazioni di posizione e di movimento del capo nello spazio e,
quindi, di regolare la posizione corporea. Il cervello infatti utilizza le
informazioni ricevute per elaborare e trasmettere ai muscoli scheletrici i
comandi che permettono al nostro corpo di mantenersi in equilibrio sia da
fermi che in movimento (funzione dell’equilibrio).
La funzione uditiva avviene grazie al contributo di tutte e tre le parti
dell’orecchio: orecchio esterno, medio e interno.
Il padiglione e il condotto uditivo raccolgono e convogliano le onde sonore
verso il timpano, una membrana vibrante che separa l'orecchio esterno da
quello medio e che mette in movimento i tre ossicini (i più piccoli dello
scheletro) che si trovano nell'orecchio medio:il martello, l'incudine e la staffa. Il
timpano è formato da tre sottili strati cellulari: quello esterno è epitelio,
l’intermedio è costituito di fibre collagene e l’interno di mucosa.
L'orecchio interno, parte essenziale dell'udito, è situato nella rocca petrosa
dell'osso temporale. È formato da alcune cavità che formano il labirinto osseo
le cui pareti sono tappezzate da membrane che costituiscono il labirinto
membranoso. L'interno del labirinto è pieno di un liquido chiamato endolinfa;
tra i due labirinti si trova la perilinfa. L'orecchio interno,quindi, è formato da:
labirinto osseo, labirinto membranoso, endolinfa e perilinfa, terminazioni
nervose, vasi sanguigni.
Perché sentiamo
Video: L'udito
In tutti i Vertebrati è presente un organo di senso statico che, dai Tetrapodi in poi, si
associa ad uno acustico. È solo nei Mammiferi che compaiono tutte e tre le parti
dell’orecchio (esterno, medio, interno). L’udito è associato alla possibilità dell’animale
di emettere suoni, esiste perciò un profondo collegamento tra l’organo della fonazione
e quello acustico.
L’orecchio umano percepisce vibrazioni sonore oscillanti tra i 16 e i 20.000 Hz. I suoni
sono convogliati dal padiglione auricolare, aiutato dalle sue sporgenze e rientranze
(elice, antielice, trago, antitrago…), verso il condotto uditivo e la membrana del
timpano. Questa si mette a vibrare in sintonia trasmettendo il movimento alla catena
degli ossicini.
La staffa, suo segmento terminale, attraverso la finestra ovale trasmette alla perilinfa
le vibrazioni, ma, per le sue diverse caratteristiche geometriche, le modifica,
riducendone l’ampiezza e aumentandone l’intensità. Le onde di pressione si propagano
lungo la rampa vestibolare in direzione dell’apice, per ridiscendere, attraverso
l’elicotrema, nella rampa timpanica e investono anche le pareti membranose del dotto
cocleare trasmettendosi all’endolinfa. Le onde che si vengono a determinare nei liquidi
dell’orecchio interno stimolano l’organo di senso uditivo vero e proprio cioè l’organo
del Corti. Si crea infatti un’onda viaggiante che si propaga e che raggiunge le cellule
ciliate dell’organo del Corti. È qui che mediante variazioni di potenziali di membrana si
crea un flusso elettrico capace di liberare i mediatori sinaptici verso le terminazioni del
nervo acustico.
La successiva fase della percezione uditiva è di codificazione dell’impulso, diversa a
seconda della frequenza del segnale in entrata. A tal fine il 1° neurone ha a
disposizione 3 meccanismi per regolare il segnale: a) fibre nervose che presentano
una propria specificità di frequenza; b) possibilità di variare la cadenza dell’impulso
neurale; c) attivazione in parallelo di più fibre nervose. Infine il messaggio nervoso
parte e raggiunge i centri del lobo temporale preposti alla ‘lettura’ e interpretazione
dello stimolo. È lì che il segnale verrà sentito come musica, voce, rumore, frastuono…
liberando quell’insieme di emozioni e sentimenti che ogni percezione crea in noi. E'
nella cosiddetta 'area 21 di Brodmann', parte della corteccia temporale del cervello
umano, dove sembra accertato che avvenga la decodificazione dei messaggi uditivi e
del linguaggio. Nella maggior parte degli individui la funzione del linguaggio risiede nel
lobo sinistro.
Le onde sono percepite e interpretate dal cervello umano come suoni o come rumori.
Quando un mezzo come l’aria o l’acqua vibra, in esso si producono delle onde
sinusoidali che viaggiano con una certa velocità (v = s/t), raggiungono l’orecchio e
vengono percepiti come suoni se hanno un carattere periodico compreso, come detto,
tra i 16 e i 20.000 Hz. Il suono ha una frequenza ν, misurata in hertz (Hz), dove 1 Hz
equivale a 1 vibrazione/secondo. Quelle vibrazioni che mancano di carattere periodico
sono avvertite come rumori.
Video: L'orecchio e il suono
La funzione dell’equilibrio
La seconda funzione dell’orecchio – quella dell’equilibrio – è assicurata dall’apparato
vestibolare. Situato nell’orecchio interno, esso è in connessione con numerosi centri
nervosi motori il cui compito è di controllare i muscoli che, in via riflessa, garantiscono
il mantenimento dell’equilibrio e la posizione eretta. L’organo dell’equilibrio è formato
dai tre canali semicircolari, disposti perpendicolarmente tra loro a cui si aggiungono le
cavità dell’utricolo e del sacculo. Tutte queste cavità ossee sono rivestite da
membrane tappezzate da cellule ciliate e contenenti endolinfa. I tre canali sono in
comunicazione tra loro e ciascuno presenta un’estremità dilatata a formare
un’ampolla, all’interno della quale si trovano cellule ciliate immerse nell’endolinfa e in
una struttura gelatinosa detta cupola. Occorre inoltre ricordare gli otoliti, minuscoli
granuli di calcare coperti di sostanza gelatinosa, contenuti nell’endolinfa.
A seconda del movimento del capo, l’apparato vestibolare risponde in modo diverso. A
causa della loro forma circolare, i canali sono attivati solo dai movimenti di rotazione
del cranio (fig.10 B) . L’utricolo e il sacculo, informano invece il sistema nervoso sui
movimenti lineari del capo e sulla sua posizione rispetto alla forza di gravità (fig. 10 A)
. Tutti questi organi utilizzano un sistema basato sull’endolinfa e su cellule nervose
sensitive, dotate di ciglia immerse in strutture simili a cupole ampollari stimolate dagli
otoliti. Dal labirinto infine partono informazioni verso il sistema nervoso sulle
caratteristiche di accelerazione e velocità del capo nello spazio. Poiché la nostra
postura è eretta e poggia su una base relativamente ristretta (i piedi) e il capo è una
struttura pesante posta a un’estremità di un sistema di leve, le informazioni circa il
suo spostamento nello spazio sono essenziali nel mantenimento dell’equilibrio.
L’area cerebrale preposta alla decodifica delle vie vestibolari è il lobo dell’insula, tra il
lobo temporale e il lobo frontale, all’interno della scissura di Silvio. Da lì alcune fibre
arrivano ai nuclei del bulbo cerebrale e poi al cervelletto dove vengono elaborate le
risposte motorie per il controllo automatico dei muscoli scheletrici preposti
all’equilibrio.
Video: Il senso dell'equilibrio
