Mod ii terapia de lenguaje complerto

Terapia de lenguaje

TERAPIA DE LENGUAJE

MODULO II

MODULO I

GENERANDO COMPETENCIAS PÁG. 1

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INDICE

ANATOMÍA DEL APARATO FONADOR ..................................................................................... 3 3. APARATO RESPIRATORIO............................................................................................................................. 9 LAS ESTRUCTURAS QUE INTERVIENEN EN LA PRODUCCIÓN DEL SOPLO FONATORIO: ................................................... 10 4. APARATO VIBRADOR ................................................................................................................................ 14 MÚSCULOS DE LA LARINGE: ........................................................................................................................... 15 5. APARATO RESONADOR ............................................................................................................................. 17 ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA DEL SISTEMA AUDITIVO ............................................................ 19 ANATOMIA ............................................................................................................................................. 19 EL OÍDO EXTERNO: ...................................................................................................................................... 19 EL OÍDO MEDIO........................................................................................................................................... 20 EL OÍDO INTERNO ........................................................................................................................................ 22 FISIOLOGÍA DEL SISTEMA AUDITIVO .................................................................................... 25 El sentido de la audición y el sistema auditivo ................................................................................... 25 Región periférica del sistema auditivo ............................................................................................... 26 Oído externo ...................................................................................................................................... 26 Oído medio......................................................................................................................................... 27 Propagación del sonido y acople de impedancias ............................................................................. 27 Reflejo timpánico o acústico .............................................................................................................. 29 Respuesta en frecuencia combinada del oído externo y el oído medio ............................................. 29 Oído interno ....................................................................................................................................... 30 Propagación del sonido en la cóclea .................................................................................................. 30 La cóclea como analizador en frecuencia .......................................................................................... 31 Mecanismo de transducción .............................................................................................................. 34 BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................................... 38 CUESTIONARIO II ...................................................................................................................... 39

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ANATOMÍA DEL APARATO FONADOR El aire llega a nuestros pulmones a través de una serie de conductos que comunican con el exterior de nuestro organismo, este conjunto de estructuras conforman las vías aéreas. Podemos distinguir dos partes: 



Vías aéreas Superiores: ·

Fosas

·

Nasales

·

Faringe

Vías aéreas Inferiores: ·

Laringe

·

Traquea

·

Bronquios

·

Pulmones

FOSAS NASALES: Las fosas nasales son dos cavidades separadas por un tabique, comunicadas con el exterior por los orificios nasales o narinas y situadas en la cabeza, por encima de la cavidad bucal. Constituyen el tramo inicial del aparato respiratorio, sirviendo para la entrada y salida de aire, y además contienen el órgano del olfato.

El interior de las fosas nasales está tapizado por una membrana denominada mucosa.

La membrana posee glándulas que secretan moco para facilitar la expulsión de las partículas indeseadas y humedecer del aire. La función principal de las fosas nasales es facilitar la entrada de aire en nuestro organismo para que llegue a los pulmones.

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FARINGE: La faringe es una estructura en forma de tubo que ayuda a respirar y está situada en el cuello y revestido de membrana mucosa; conecta la nariz y la boca con la laringe y el esófago respectivamente, y por ella pasan tanto el aire como los alimentos, por lo que forma parte del aparato digestivo así como del respiratorio. En el ser humano mide unos trece centímetros, extendida desde la base externa del cráneo hasta la 6ª o 7ª vértebra cervical, ubicada delante de la columna vertebral.

La Faringe se divide en tres partes:

NASOFARINGE: está limitada por delante por las coanas de las fosas nasales y por abajo por el velo del paladar. A ambos lados presenta el orificio que pone en contacto el oído medio con la pared lateral de la faringe a través de la Trompa de Eustaquio.

OROFARINGE: Esta situada en la zona media de la faringe por delante se abre a la boca o cavidad oral a través del istmo de las fauces. Por arriba está limitada por el velo del paladar y por abajo por la epiglotis. La orofaringe es también el lugar por donde transitan los alimentos, líquidos y saliva al ser tragados, desde la boca hacia el esófago.

LARINGOFARINGE: Es la porción más baja de la faringe y la región anatómica que comunica la garganta con el esófago. De modo que en la laringofaringe desembocan dos tubos anatómicos, la laringe por delante y el esófago por detrás.

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LARINGE: La Laringe, es una estructura móvil, que forma parte de la vía aérea, actuando como una válvula que impide el paso de los elementos deglutidos y cuerpos extraños hacia el tracto respiratorio. Además permite el mecanismo de la fonación en la que se produce la voz. La emisión de sonidos está condicionada al movimiento de las cuerdas vocales, que al moverse varían el grado de apertura de la laringe y provocan una depresión o una elevación de la estructura laríngea, variando el tono de los sonidos producidos por el paso del aire a través de ellos, además la disposición de los labios, la lengua y la boca permite determinar los diferentes sonidos que emitimos. Se encuentra situada en la porción anterior del cuello y mide aproximadamente 5 cm de longitud, siendo más corta y cefálica en las mujeres y especialmente en los niños.

Ella se relaciona con los cuerpos vertebrales C3-C6.

Esqueleto de la laringe



. Cartílago tiroides:

Cartílago hialino que limita la laringe anterior y lateralmente. Consiste en dos láminas cuadradas que se fusionan anteriormente en la línea media. Sobre el punto de fusión se encuentra la escotadura tiroídea.

Estas láminas divergen hacia atrás formando un ángulo que en el hombre es de 90º y en la mujer de 120º. Desde el borde posterior de cada lámina se proyectan dos cuernos, uno superior y otro inferior. El cuerno superior recibe la inserción del ligamento tirohioideo lateral.

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

Cartílago cricoides:

Cartílago hialino que tiene la forma de un anillo de sello. Se encuentra inferior al cartílago tiroides. Hacia anterior y lateral el anillo se adelgaza formando el arco, pero posteriormente se expande en una lámina gruesa y cuadrada. En la parte superior de la unión del arco con la lámina hacia lateral se encuentra la faceta que articula con el cartílago tiroides. En este mismo punto hacia superior se encuentra una segunda faceta para la articulación con el cartílago aritenoides. El cartílago cricoides forma el único anillo cartilaginoso completo del esqueleto laríngeo, y su preservación es esencial para mantener cerrada la vía aérea. 

Epiglotis:

Cartílago con forma de hoja que se proyecta hacia arriba detrás de la lengua y el hueso hioides. La porción inferior se inserta mediante el ligamento tiroepiglótico bajo la escotadura tiroídea. La porción superior se dirige hacia arriba y hacia atrás. Su borde superior es libre, en su cara anterior está cubierta por mucosa. En la línea media esta mucosa se eleva para formar el pliegue glosoepiglótico medio y a cada lado de la epiglotis forma los pliegues glosoepigloticos laterales. La depresión que se forma a cada lado del pliegue glosoepiglótico medio se conoce como Vallécula. Desde cada lado de la epíglotis la mucosa se continua como un pliegue que pasa hacia los cartílagos aritenoides el pliegue ariepiglótico.

Cartílago aritenoides: Son dos cartílagos con forma piramidal, ubicados sobre el borde superior del cartílago cricoides en la zona posterior de la laringe. El vértice se curva hacia atrás y adentro para la articulación con el cartílago corniculado. El ángulo lateral se prolonga hacia atrás y afuera para formar el proceso muscular en el cual se insertan algunas fibras de

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músculos intrínsecos. El ángulo anterior se prolonga hacia delante para formar el proceso vocal al que se inserta el ligamento vocal

Cartílago Corniculado o de Santorini: Son dos cartílagos fibroelásticos, ubicados por encima del cartílago aritenoides. Dan rigidez a los repliegues Ariepiglóticos. Cartílago

Cuneiforme o de Wrisberg: Son dos cartílagos fibroelásticos muy pequeños ubicados a nivel del repliegue ariepiglótico, al cual también confieren rigidez. 

TRÁQUEA

Es un órgano del aparato respiratorio de carácter cartilaginoso y membranoso que va desde la laringe a los bronquios principales y se sitúa por delante del esófago. La tráquea está formada por numerosos semianillos cartilaginosos, en el ser humano la tráquea tiene una longitud de 10 cm de largo y 2,5 cm de diámetro. Su superficie interna está revestida por una membrana mucosa ciliada. Es muy susceptible a infecciones respiratorias.

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

BRONQUIOS

Estructura tubular que conduce el aire desde la tráquea a los alveolos pulmonares. Los bronquios son tubos con ramificaciones progresivas arboriformes (25 divisiones en el hombre) y diámetro decreciente, cuya pared está formada por cartílagos y capas muscular, elástica y mucosa.

Al disminuir el diámetro pierden los cartílagos, adelgazando las capas muscular

y

elástica.



PULMONES

Los pulmones. Son Órganos esenciales del Aparato respiratorio, es el sitio en que se verifican las importantes funciones de la Hematosis. En ellos la Sangre recibe Oxígeno desde el aire y a su vez la sangre se desprende de Dióxido de carbono el cual pasa al aire. Este intercambio, se produce mediante la difusión del oxígeno y el dióxido de carbono entre la sangre y los Alvéolos que forman los pulmones. La función de los pulmones es realizar el intercambio gaseoso con la sangre, por ello los alvéolos están en estrecho contacto con capilares. En los alvéolos se produce el paso de Oxígeno desde el aire a la sangre y el paso de Dióxido de carbono desde la sangre al Aire. Este paso se produce por la diferencia de presiones parciales de oxígeno y dióxido de carbono (difusión simple) entre la Sangre y los alvéolos.

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3. APARATO RESPIRATORIO El aparato respiratorio o sistema respiratorio es el encargado de captar oxígeno (O2) y eliminar el dióxido de carbono (CO2) procedente del metabolismo celular.

Un ser vivo puede estar varias horas sin comer, dormir o tomar agua, pero no puede dejar de respirar más de tres minutos.

El aparato respiratorio generalmente incluye tubos, como los bronquios, las fosas nasales usados para cargar aire en los pulmones, donde ocurre el intercambio gaseoso.

El diafragma, como todo músculo, puede contraerse y relajarse.

En la inhalación, el diafragma se contrae y se allana, y la cavidad torácica se amplía.

Esta contracción crea un vacío que succiona el aire hacia los pulmones.

En la exhalación, el diafragma se relaja y retoma su forma de domo y el aire es expulsado de los pulmones.

El aire entra en los pulmones durante la inspiración formando lo que denominaremos el impulso del soplo fonatorio y saldrá de forma controlada en la espiración en lo que llamaremos la producción del soplo fonatorio.

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LAS ESTRUCTURAS QUE INTERVIENEN EN LA PRODUCCIÓN DEL SOPLO FONATORIO:



Pulmón:

Es una estructura imprescindible para la producción del soplo fonatorio, actúa como depósito de aire, participando en el proceso de la respiración en sus dos etapas: inspiración y espiración, en esta última se le considera el motor impulsor de la voz, es la fuente de energía en forma de flujo de aire, el aire emitido por el pulmón debe ser expulsado de forma controlada para producir voz. 

La caja torácica:

Está integrada por la unión entre las costillas, esternón y la columna vertebral en la zona posterior.

Esta unión se realiza gracias a las diferentes articulaciones que permiten movilidad y elasticidad a toda la caja torácica, gracias a esto podrá variar los diámetros de la caja durante la respiración y dejar a los pulmones que se vacíen y llenen de aire. Durante la inspiración podemos observar cómo se produce la elevación de las costillas y su descenso en la espiración.

Así, cualquier músculo que produzca el ascenso costal, será inspirador y todo aquel que determine su descenso será espirador.

Durante la inspiración las costillas superiores se dirigen hacia delante produciendo un aumento del diámetro anteroposterior del tórax. Las costillas inferiores se dirigen hacia los lados produciéndose un aumento del diámetro transversal de la caja torácica.

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Presión y volúmenes del pulmón

La producción de los sonidos está íntimamente relacionada con la presión y el volumen que puede albergar un pulmón, repercutirá en la duración, el volumen y el tono del sonido emitido. Estos parámetros se pueden calcular a partir de una serie de pruebas, es lo que se conoce bajo el nombre de espirometría y como bien indica su nombre será el espirómetro el aparato que registre la entrada y salida de aire de los pulmones. Este sistema permite medir el consumo de O2 del individuo.

Los parámetros que describa el espirómetro dependerán de diferentes factores (sexo, edad, altura, peso, raza…).

Los Volúmenes pulmonares que registra un espirómetro:  Volumen corriente o tidal (VC ó VT):

Volumen de aire inspirado o espirado en cada respiración normal; es de unos 500mL aproximadamente.  Volumen de reserva inspiratorio (VRI): volumen adicional máximo de aire que se puede inspirar por encima del volumen corriente normal; habitualmente es igual a unos 3,000mL.  Volumen de reserva espiratorio (VRE): cantidad adicional máxima de aire que se puede espirar mediante espiración forzada, después de una espiración corriente normal, normalmente es de unos 1,100mL.  Volumen residual (VR): volumen de aire que queda en los pulmones y las vías respiratorias tras la espiración forzada, Las capacidades pulmonares que señalara el espirómetro:

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 Capacidad Inspiratoria (CI): Es la cantidad de aire que una persona puede respirar comenzando en el nivel de una espiración normal y distendiendo al máximo sus pulmones (3,500mL aprox.). CI = VC + VRI  Capacidad Residual Funcional (CRF): Es la cantidad de aire que queda en los pulmones tras una espiración normal (2,300mL aprox.). CRF = VRE + VR  Capacidad vital (CV): Es la cantidad de aire que es posible expulsar de los pulmones después de haber inspirado completamente. Son alrededor de 4.6 litros. CV = VRI + VC + VRE  Capacidad pulmonar total (CPT): Es el volumen de aire que hay en el aparato respiratorio, después de una inhalación máxima voluntaria. Corresponde a aproximadamente 6 litros de aire. Es el máximo volumen al que pueden expandirse los pulmones con el máximo esfuerzo posible (5,800mL aprox.). CPT = CV + VR

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4. APARATO VIBRADOR

La laringe es un órgano tubular, constituido por varios cartílagos en la mayoría seminales, que comunican la faringe con la tráquea. Es una estructura musculo-cartilaginosa, situada en la parte anterior del cuello.

Funciones de la laringe: 1. Función protectora: Mediante la oclusión del conducto de aire puede el individuo deglutir los alimentos, sin que éstos penetren en las vías respiratorias.

2. Función respiratoria: Mecánica y bioquímicamente participa en la regulación del CO2 y en el sostenimiento del equilibrio ácido básico en sangre y tejidos. 3. Fonatoria: Responsables del sonido básico que forma la voz.

Funcionamiento de la laringe:

La laringe es un órgano del aparato respiratorio de pasaje del aire. Es muy importante debido a que en él se encuentran las cuerdas vocales. La laringe actúa como vibrador. Es el órgano de la fonación pues contiene las cuerdas vocales superiores o falsas (también llamado pliegues vestibulares) e inferiores o verdaderas (también llamado pliegues vocales) el término pliegues es el que se usa según la terminología anatómica internacional, los pliegues están separados por el ventrículo laríngeo.

Composición: Consta de tres cartílagos pares y tres impares. Pares: Aritenoides, Carunculados y Cuneiformes.

Impares:

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Cricoides, Tiroides Y Epiglotis. Movimientos de los cartílagos: El movimiento bascular entre el cartílago tiroides y el cartílago cricoides, es importante en la fonación ya que permite tensar o relajar el ligamento vocal y los músculos tiroaritenoideos, con su consiguiente efecto sobre la longitud y la masa de los repliegues vocales. Los movimientos del Aritenoides son de rotación interna y externa, también desplazamientos hacia dentro. Al tener pegados las cuerdas vocales en su parte posterior las aproximan o alejan.

MÚSCULOS DE LA LARINGE:

Son músculos que se insertan en la laringe solo parcialmente pues pertenecen a órganos vecinos. Sujetan la laringe a la faringe, a la lengua y a su esqueleto.

Hacen que la laringe ascienda durante la deglución.

- Músculos de faringe: constrictor inferior de la faringe, estilofaríngeo, faringoestafilino.

- Músculos de la lengua: genio-gloso y lingual superior. - Músculos de la región infrahioidea cervical: tiro-hioideo y externo-tiroideo.

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Se describen en el capítulo 71.1ª.07. A excepción del lingual, todos estos músculos son pares y de disposición simétrica. 

Músculo constrictor inferior de la faringe:

Músculo con forma rectangular que se inserta en la parte posterior de la cara externa de las alas tiroideas y en el cricoides. Sus fibras tienen una dirección oblicua craneal y dorsal, abrazando la estructura faríngea y uniéndose en la línea media posterior con las fibras del constrictor contralateral. 

MÚSCULOS INTRINSECOS.

Son los músculos propios de la laringe, es decir, los que tienen todas sus inserciones en los cartílagos laríngeos.

Son uno impar el ari-aritenoideo y otros cinco pares crico-tiroideo, cricoaritenoideo

posterior,

crico-aritenoideo

lateral,

tiro-aritenoideo

y

arítenoepiglótico.

Todos ellos son cortos y poco voluminosos y la mayor parte, excepto el cricotiroideo, toman contacto por sus inserciones con el músculo homónimo del lado opuesto. Algunos ejemplos son:  Músculo crico-tiroideo. Grueso, de forma trapezoidal, aplanado de delante hacia atrás, situado lateralmente, ocupando el espacio crico-tiroideo en las cara antero-laterales de la mitad anterior de la laringe. Es el único músculo de la laringe en situación anterior.  Músculo crico-aritenoideo posterior o posticus. Es el músculo que abre la glotis y permite la respiración a través de ella. Es el más potente y voluminoso de los músculos intrínsecos. Su forma es plana, triangular de vértice supero-externo.  Músculo crico-aritenoideo lateral. Es un músculo constrictor de la laringe, denominado también cricoaritenoideo anterior. Morfológicamente es corto, pequeño, fusiforme, triangular, de base cricoidea antero-inferior y vértice aritenoideo póstero-superior. Está situado por dentro de la lámina del CT. Sus fibras se dirigen oblicuamente de adelante a atrás y de abajo arriba.  Músculo tiro-aritenoideo. Tiene forma cuadrilátera, subyacente al precedente con el cual a veces se confunde. Delgado por arriba y grueso por abajo, situado en el interior de las CV y en la pared externa del ventrículo laríngeo.

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 Músculo aríteno-epiglótico. Denominado también músculo depresor posterior de la epiglotis. Es un músculo par, plano, mal individualizado, que bordea lateralmente la membrana elástica del vestíbulo laríngeo.

5. APARATO RESONADOR El Aparato resonador cumple la función de colaborar con la emisión del sonido vocal por medio de las condiciones físicas que ofrece. Según las cavidades el aire modifica su vibración.

La exactitud de o hablado depende de la articulación. Los órganos resonadores son: las fosas nasales, la cavidad oral y la faringe.

Faringe: es la encargada de que el sonido llegue al resto de fonadores, al ser un conducto su timbre puede modificarse.

Funciones del aparato resonador: 1. Amplifica 2. Controlar 3. Modular La cavidad oral: es el principal órgano resonador, en ella se encuentran los órganos articuladores que son: paladar, lengua, dientes, encías y labios son los encargados de modelar la voz. La articulación de la voz es el proceso en el alguna parte del aparato fonatorio interpone un obstáculo a la circulación del soplo fonatorio.

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Las fosas nasales: intervienen también en la modulación del sonido así como en el timbre de la voz. Se comunica con la faringe dependiendo del velo del paladar si está abierto o cerrado.

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ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA DEL SISTEMA AUDITIVO

ANATOMIA El oído humano se encuentra dividido en: 1. Oído externo 2. Oído medio 3. Oído interno El oído interno salen las conexiones nerviosas que lo relacionan con el sistema nervioso central principalmente por el nervio coclear y por el nervio vestibular.

EL OÍDO EXTERNO: Está

formado

auricular

(PA)

por el y

el

pabellón conducto

auditivo externo (CAE). El PA es una

estructura

constituida

por

cartílagos cubiertos de piel. Los cartílagos nombres

reciben siendo

diferentes los

más

importantes, hélix, antihélix y el trago.

Están

cubiertos

de

pericondrio, siendo el pericondrio del trago en su cara posterior uno de los elementos usados para injerto en las operaciones de timpanoplastía. La piel que los cubre no tiene celular subcutáneo de modo que las inflamaciones de ésta pueden comprometer la vascularización del cartílago y favorecer las pericondritis e incluso la necrosis. El lóbulo del pabellón es la única zona que no posee cartílago. La irrigación está dada por ramas de la arteria temporal superficial y auricular posterior. Los vasos linfáticos drenan a los ganglios auriculares anterior, posterior e inferior. Los nervios motores que inervan los diminutos músculos que rodean esta zona están dados por el nervio facial.

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El CAE en un conducto que se ubica entre el PA y la membrana timpánica (MT). Su largo es de 25 a 30 mm. Se divide en CAE cartilaginoso, continuación del PA y ocupa un tercio del conducto y en CAE óseo, el cual ocupa los dos tercios restantes. La piel que lo cubre es continuación de la del PA y contiene solo en su porción más externa pelos y glándulas sudoríparas modificadas denominadas ceruminosas y cuya función es producir el cerumen. En dirección a medial esta piel se modifica pierde los folículos pilosos y sus glándulas y termina en una piel extremadamente delgada. La vascularización está dada por las arterias temporal superficial y auricular posterior, ramas de la carótida externa. La inervación sensitiva del pabellón y CAE está dada por el auricular mayor y occipital menor, auriculotemporal, nervio facial y vago.

EL OÍDO MEDIO

Se encuentra entre el oído externo y el oído interno. Es un

espacio

revestido

por

de

aire

mucosa

respiratoria

y

interior

encuentra

se

en

cuyo la

cadena osicular. Esta es formada por el martillo, el yunque y el estribo. El martillo está íntimamente adherido a la MT de modo que

es

imposible

un

movimiento de ésta sin un movimiento del martillo. La articulación del martillo con el yunque y la de este con el estribo son rígidas, de modo que todo el movimiento de estimulación de la MT se trasmite al estribo. Este se encuentra en un espacio conocido como ventana oval la que está cerrada por la platina MODULO I

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del estribo. En el espacio de aire entre la ventana oval y la platina se encuentra un ligamento anular que cierra este compartimento de aire (oído medio del oído interno).

La MT en una membrana semitransparente que separa el oído externo del oído medio. Está formada por la pars tensa (constituida por piel, fibras elásticas radiales y circulares y por mucosa) y por la pars flácida (sólo piel y mucosa). La pars tensa es la más amplia y prácticamente se encuentra en los dos tercios de la MT. La pars flácida se encuentra en la región superior de la MT. El nervio Chorda tympani (cuerda del tímpano), rama del nervio facial, pasa entre el martillo y el yunque y es el responsable de llevar la inervación del gusto a los 2/3 anteriores de la lengua ipsilateral.

La cadena osicular esta fija por varios ligamentos. Además al martillo llega el tendón del músculo tensor del tímpano y al estribo el tendón del músculo del estribo. El primero es inervado por el V par y el segundo por el VII par. Las principales relaciones de la caja timpánica son: 

En la cara anterior, con la carótida interna y la trompa de Eustaquio



En la cara superior, separada por delgada capa de hueso, con la fosa media



En la cara posterior, con la mastoides y porción descendente del nervio facial



En la cara medial o interna, con el nervio facial, cóclea y canales semicirculares.



En la cara inferior, con el golfo de la vena yugular • En la cara lateral o externa, con el CAE a través de la MT

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EL OÍDO INTERNO Está formado en un espacio que deja el hueso temporal en la región denominada hueso petroso. Al espacio se le denomina laberinto óseo y a la estructura membranosa que existe en su interior se le denomina laberinto membranoso. Entre el laberinto óseo y el membranoso existe un líquido denominado perilinfa, un ultrafiltrado sanguíneo de composición similar al LCR. En el interior del laberinto membranoso existe otro líquido denominado endolinfa, producido por una estructura llamada estría vascular. El sistema perilinfático desemboca en el espacio subaracnoídeo a través del acueducto coclear, mientras que la endolinfa viaja a lo largo del ducto endolinfático y se reabsorbe en un saco ciego llamado saco endolinfático, ubicado en el espacio epidural. En el oído interno existen dos órganos, el auditivo o coclear (ubicado en la cóclea o caracol) y el órgano del equilibrio o vestibular. La región coclear es anterior y la vestibular es posterior.

El laberinto membranoso anterior (coclear) presenta la forma de un conducto que da dos y media vueltas en relación a una estructura central o modiolo y contiene en su interior al Órgano de Corti, que es un mecano receptor. Este órgano contiene a las células ciliadas (externas e internas) cuyas bases descansan sobre la membrana basilar. En el otro extremo de estas células se encuentran sus cilios, los que se encuentran en contacto con la membrana tectoria. Las células ciliadas reciben inervación del ganglio espiral y la unión de estas terminaciones nerviosas forma el nervio coclear, el que se dirige al tronco encefálico en un conducto óseo conocido como conducto auditivo interno (CAI).

Posteriormente la vía auditiva asciende hacia la corteza cerebral haciendo sinapsis en varios núcleos, en forma ipsi y contralateral.

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El laberinto membranoso coclear se continúa a posterior con dos estructuras membranosas el utrículo y el sáculo. Ellas se encuentran en un espacio del hueso petroso que se denomina vestíbulo. Hacia posterior se encuentran los laberintos membranosos y óseos conocidos como los canales semicirculares (anterior, posterior y lateral). Los tres canales semicirculares nacen y vuelven al utrículo y en uno de sus extremos tienen una dilatación llamada ampolla, en donde, sobre la cresta ampular, se ubica el neuroepitelio ciliado vestibular, cubierto por la cúpula gelatinosa.

El sáculo, el utrículo y los canales semicirculares conforman el laberinto posterior o sistema vestibular. Las células ciliadas del neuroepitelio de estas estructuras están en íntimo contacto con las primeras neuronas de la vía vestibular, neuronas bipolares que se organizan en los nervios vestibulares inferior y superior, los que transcurren por el CAI hacia el tronco encefálico. En el tronco existen grandes núcleos vestibulares en el piso del cuarto ventrículo, que a su vez presentan conexiones nerviosas con el cerebelo, la médula espinal y pares craneanos oculomotores.

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El cuarto elemento nervioso del CAI lo forma el nervio facial. La disposición de los nervios en el CAI es: nervio facial (anterior y superior), nervio coclear (anterior e inferior). Los nervios vestibulares están en la región posterior del CAI.

La platina del estribo se relaciona directamente con el vestíbulo y por lo tanto su cara medial está en contacto con la perilinfa.

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FISIOLOGÍA DEL SISTEMA AUDITIVO

En este capítulo se examina la estructura y funcionamiento del oído, con el fin de lograr una mejor comprensión de los fenómenos y modelos psicoacústicos.

Se estudia la anatomía y la fisiología del aparato auditivo, haciendo énfasis en aquellas partes y estructuras del mismo más importantes para el desarrollo de modelos perceptuales.

El sentido de la audición y el sistema auditivo

La generación de sensaciones auditivas en el ser humano es un proceso extraordinariamente complejo, el cual se desarrolla en tres etapas básicas: • Captación y procesamiento mecánico de las ondas sonoras. • Conversión de la señal acústica (mecánica) en impulsos nerviosos, y transmisión de dichos impulsos hasta los centros sensoriales del cerebro. • Procesamiento neural de la información codificada en forma de impulsos nerviosos. La captación, procesamiento y transducción de los estímulos sonoros se llevan a cabo en el oído propiamente dicho, mientras que la etapa de procesamiento neural, en la cual se producen las diversas sensaciones auditivas, se encuentra ubicada en el cerebro. Así pues, se pueden distinguir dos regiones o partes del sistema auditivo: la región periférica, en la cual los estímulos sonoros conservan su carácter original de ondas mecánicas hasta el momento de su conversión en señales electroquímicas, y la región central, en la cual se transforman dichas señales en sensaciones. En la región central también intervienen procesos cognitivos, mediante los cuales se asigna un contexto y un significado a los sonidos [1]; es decir, permiten reconocer una palabra o determinar que un sonido dado corresponde a un violín o a un piano. El presente trabajo se limita a estudiar y utilizar solamente los aspectos perceptuales del sistema auditivo; esto es, aquellos que son independientes del contexto y del significado y que, en buena parte, se localizan en la región periférica.

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Región periférica del sistema auditivo

El oído o región periférica se divide usualmente en tres zonas, llamadas oído externo, oído medio y oído interno, de acuerdo a su ubicación en el cráneo Los estímulos sonoros se propagan a través de estas zonas, sufriendo diversas transformaciones hasta su conversión final en impulsos nerviosos. Tanto el procesamiento mecánico de las ondas sonoras como la conversión de éstas en señales electroquímicas son procesos no lineales [2] [3], lo cual dificulta la caracterización y modelado de los fenómenos perceptuales.

Oído externo

ANATOMÍA Y FUNCIONAMIENTO El oído externo está formado por el pabellón auricular u oreja, el cual dirige las ondas sonoras hacia el conducto auditivo externo a través del orificio auditivo.

El otro extremo del conducto auditivo se encuentra cubierto por la membrana timpánica o tímpano, la cual constituye la entrada al oído medio. La función del oído externo es la de recolectar las ondas sonoras y encauzarlas hacia el oído medio. Asimismo, el conducto auditivo tiene dos propósitos adicionales: proteger las delicadas estructuras del oído medio contra daños y minimizar la distancia del oído interno al cerebro, reduciendo el tiempo de propagación de los impulsos nerviosos.

Respuesta en frecuencia y localización de las fuentes de sonido El conducto auditivo es un "tubo" de unos 2 cm de longitud, el cual influye en la respuesta en frecuencia del sistema auditivo. Dada la velocidad de propagación del sonido en el aire (aprox. 334 m/s), dicha longitud corresponde a 1/4 de la longitud de onda de una señal sonora de unos 4 kHz. Este es uno de los motivos por los cuales el aparato auditivo presenta una mayor sensibilidad a las frecuencias cercanas a los 4 kHz, como se verá en el siguiente capítulo.

Adicionalmente, el pabellón auricular, junto con la cabeza y los hombros, MODULO I

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contribuye a modificar el espectro de la señal sonora. Las señales sonoras que entran al conducto auditivo externo sufren efectos de difracción debidos a la forma del pabellón auricular y la cabeza, y estos efectos varían según la dirección de incidencia y el contenido espectral de la señal; así, se altera el espectro sonoro debido a la difracción [4]. Estas alteraciones, en forma de "picos" y "valles" en el espectro, son usadas por el sistema auditivo para determinar la procedencia del sonido en el llamado "plano medio" (plano imaginario perpendicular a la recta que une ambos tímpanos) Oído medio

Anatomía El oído medio está constituido por una cavidad llena de aire, dentro de la cual se encuentran tres huesecillos, denominados martillo, yunque y estribo, unidos entre sí en forma articulada. Uno de los extremos del martillo se encuentra adherido al tímpano, mientras que la base del estribo está unida mediante un anillo flexible a las paredes de la ventana oval, orificio que constituye la vía de entrada del sonido al oído interno. Finalmente, la cavidad del oído medio se comunica con el exterior del cuerpo a través de la trompa de Eustaquio, la cual es un conducto que llega hasta las vías respiratorias y que permite igualar la presión del aire a ambos lados del tímpano.

Propagación del sonido y acople de impedancias

Los

sonidos,

formados

por

oscilaciones de las moléculas del aire, son conducidos a través del conducto

auditivo

hasta

el

tímpano. Los cambios de presión en

la

pared

externa

de

la

membrana timpánica, asociados

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a la señal sonora, hacen que dicha membrana vibre siguiendo las oscilaciones de dicha señal. Las vibraciones del tímpano se transmiten a lo largo de la cadena de huesecillos, la cual opera como un sistema de palancas [6] [3], de forma tal que la base del estribo vibra en la ventana oval (ver la Fig. III.2). Este huesecillo se encuentra en contacto con uno de los fluidos contenidos en el oído interno; por lo tanto, el tímpano y la cadena de huesecillos actúan como un mecanismo para transformar las vibraciones del aire en vibraciones del fluido.

Ahora bien, para lograr que la transferencia de potencia del aire al fluido sea máxima, debe efectuarse un acoplamiento entre la impedancia mecánica característica del aire y la del fluido, puesto que esta última es mucho mayor que la primera. Un equivalente mecánico de un transformador (el acoplador de impedancias eléctricas) es, precisamente, una palanca [3]; por ende, la cadena de huesecillos actúa como acoplador de impedancias. Además, la relación entre las superficies del tímpano y de la base del estribo (en la ventana oval) introduce un efecto de acoplamiento adicional, lográndose una transformación de impedancias del orden de 1:20 [4], con lo cual se minimizan las pérdidas por reflexión. El máximo acoplamiento se obtiene en el rango de frecuencias medias, en torno a 1 kHz [3].

Se representa en forma esquemática la transmisión del sonido del oído externo al interno, a través del oído medio.

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Reflejo timpánico o acústico

Cuando se aplican sonidos de gran intensidad (> 90 dB SPL) al tímpano, los músculos tensores del tímpano y el estribo se contraen de forma automática, modificando la característica de transferencia del oído medio y disminuyendo la cantidad de energía entregada al oído interno. Este "control de ganancia" se denomina reflejo timpánico o auditivo, y tiene como propósito proteger a las células receptoras del oído interno frente a sobrecargas que puedan llegar a destruirlas. Este reflejo no es instantáneo, sino que tarda de 40 a 160 ms en producirse [6]. El reflejo timpánico debe ser tomado en cuenta en cualquier modelo matemático del procesamiento del sonido en el aparato auditivo, siempre que se trabaje con sonidos de gran intensidad [7], puesto que es un mecanismo no lineal que introduce un término cuadrático en la relación entrada-salida del oído medio [4].

Respuesta en frecuencia combinada del oído externo y el oído medio

El conjunto formado por el oído externo y el oído medio forman un sistema cuya respuesta en frecuencia es de tipo pasabajos [1], como se muestra en la Fig. III.4. En el intervalo cercano a los 4 kHz se observa un pequeño efecto de ganancia, debido a las características del conducto auditivo. Esta respuesta sólo es válida cuando el sistema se comporta de modo lineal; es decir, cuando la intensidad del sonido no es muy elevada, para evitar que actúe el reflejo timpánico.

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Oído interno El oído interno representa el final de la cadena de procesamiento mecánico del sonido, y en él se llevan a cabo tres funciones primordiales: filtraje de la señal sonora, transducción y generación probabilística de impulsos nerviosos Propagación del sonido en la cóclea Las oscilaciones del estribo (ver la Fig. III.2) provocan oscilaciones en el fluido de la escala vestibular (perilinfa). La membrana de Reissner, la cual separa los fluidos de la escala vestibular y la escala media, es sumamente delgada y, en consecuencia, los líquidos en ambas escalas pueden tratarse como uno solo desde el punto de vista de la dinámica de los fluidos [3]. Así, las oscilaciones en la perilinfa de la escala vestibular se transmiten a la endolinfa y de ésta a la membrana basilar (Fig. III.7); la membrana basilar, a su vez, provoca oscilaciones en el fluido de la escala timpánica. Puesto que tanto los fluidos como las paredes de la cóclea son incompresibles, es preciso compensar el desplazamiento de los fluidos; esto se lleva a cabo en la membrana de la ventana redonda, la cual permite "cerrar el circuito hidráulico"

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La propagación de las oscilaciones del fluido en la escala vestibular a la timpánica no sólo se lleva a cabo a través de la membrana basilar; para sonidos de muy baja frecuencia, las vibraciones se transmiten a través de la abertura situada en el vértice de la cóclea (helicotrema). En conclusión, el sonido propagado a través del oído externo y medio llega hasta la cóclea, donde las oscilaciones en los fluidos hacen vibrar a la membrana basilar y a todas las estructuras que ésta soporta.

La cóclea como analizador en frecuencia La membrana basilar es una estructura cuyo espesor y rigidez no es constante: cerca de la ventana oval, la membrana es gruesa y rígida, pero a medida que se acerca hacia el vértice de la cóclea se vuelve más delgada y flexible. La rigidez decae casi exponencialmente con la distancia a la ventana oval; esta variación de la rigidez en función de la posición afecta la velocidad de propagación de las ondas sonoras a lo largo de ella [5] [9], y es responsable en gran medida de un fenómeno muy importante: la selectividad en frecuencia del oído interno. 

Ondas viajeras y transformación de frecuencia a posición Las ondas de presión generadas en la perilinfa a través de la ventana oval tienden a desplazarse a lo largo de la escala vestibular. Debido a que el fluido es incompresible la membrana basilar se deforma, y la ubicación y amplitud de dicha deformación varía en el tiempo a medida que la onda de presión avanza a lo largo de la cóclea. Para comprender el modo de propagación de las ondas de presión, supóngase que se excita el sistema auditivo con una señal sinusoidal de una frecuencia dada: La membrana basilar vibrará sinusoidalmente, pero la amplitud de la vibración irá en aumento a medida que se aleja de la ventana oval (debido a la variación en la velocidad de propagación), hasta llegar a un punto en el cual la deformación de la membrana basilar sea máxima; en ese punto de "resonancia", la membrana basilar es acústicamente "transparente" (es decir, se comporta como si tuviera un orificio) [5], de modo que la amplitud de la vibración y, por ende, la transmisión de la energía de la onda al fluido de la escala timpánica es máxima en dicho

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punto. A partir de esa región, la onda no puede propagarse eficientemente [9], de modo que la amplitud de la vibración se atenúa muy rápidamente a medida que se acerca al helicotrema. En la Fig. III.8 se observa la onda en la membrana basilar en un instante de tiempo.

En este modo de propagación, las ondas de presión son ondas viajeras , en las cuales (a diferencia de las ondas estacionarias) no existen nodos [3]. En la Fig. III.9 se observa la amplitud de oscilación de la membrana basilar en dos instantes de tiempo, junto con la envolvente de la onda viajera, en función de la distancia al estribo. La ubicación del máximo de la envolvente de la onda viajera depende de la frecuencia de la señal sonora, como puede observarse en la Fig. III.10: mientras menor es la frecuencia del tono, mayor es la distancia que viaja la onda a lo largo de la membrana antes de ser atenuada, y viceversa. De esta forma, la membrana basilar dispersa las distintas componentes de una señal de espectro complejo en posiciones bien definidas respecto a la ventana oval

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

Selectividad en frecuencia de la membrana basilar Como se ha visto, las altas frecuencias contenidas en un estímulo sonoro se atenúan a medida que la onda se desplaza hacia el helicotrema. Así, se puede considerar a la membrana basilar como un filtro pasabajos de parámetros distribuidos [9]. Por otro lado, si se midiese la respuesta en frecuencia en un punto dado de dicha membrana1, se obtendría una respuesta de tipo pasabanda. Este comportamiento de la membrana basilar puede modelarse, con un grado de aproximación razonable, como una línea de transmisión no uniforme, representada en la Fig. III.11. Cada etapa en paralelo representa un segmento corto de la membrana basilar. La corriente suministrada por la fuente corresponde a la velocidad del estribo. Los inductores en serie y en paralelo representan las masas del fluido y de segmentos de la membrana basilar, respectivamente; los condensadores representan la rigidez

de

la

membrana,

y

se

asume

que

su

valor

varía

exponencialmente según la posición. Las resistencias representan pérdidas en la membrana.

Este modelo pasivo presenta varios inconvenientes: no considera fenómenos activos y no lineales de la membrana, no es capaz de generar una respuesta pasabanda tan estrecha como las observadas experimentalmente en tejidos vivos y, además, no toma en cuenta el hecho de que la membrana basilar es una estructura en tres dimensiones [5]. A pesar de ello, permite representar fácilmente los fenómenos de resonancia y de ondas viajeras. En capítulos posteriores se discute un modelo análogo al anterior pero que resulta más útil en la elaboración de modelos perceptuales, en el cual se representa el efecto MODULO I

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de la membrana basilar como el de un banco de filtros pasabanda. Si bien los parámetros que definen dicho banco de filtros se obtendrán a partir de consideraciones psicoacústicas, y no físicas o fisiológicas, se debe tener en mente que tal modelo está basado en las propiedades físicas observables de la membrana basilar y del oído interno en general.

Mecanismo de transducción

El proceso de transducción o conversión de señal mecánica a electroquímica se desarrolla en el órgano de Corti, situado sobre la membrana basilar. Las vibraciones de la membrana basilar hacen que ésta se mueva en sentido vertical. A su vez la membrana tectorial, ubicada sobre las células ciliares (los transductores), vibra igualmente; sin embargo, dado que los ejes de movimiento de ambas membranas son distintos, el efecto final es el de un desplazamiento "lateral" de la membrana tectorial con respecto a la membrana basilar. Como resultado, los cilios de las células ciliares externas se "doblan" hacia un lado u otro (hacia la derecha, en la Fig. III.12, cuando la membrana basilar "sube"). En el caso de las células internas, aun cuando sus cilios no están en contacto directo con la membrana tectorial, los desplazamientos del líquido y su alta viscosidad (relativa a las dimensiones de los cilios) hacen que dichos cilios se doblen también en la misma dirección

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

Células ciliares y potenciales eléctricos La diferencia fundamental entre los dos fluidos de la cóclea, la perilinfa y la endolinfa, estriba en las distintas concentraciones de iones en los dos fluidos. De esta manera, la endolinfa se encuentra a un potencial eléctrico ligeramente positivo respecto a la perilinfa.

Por otro lado, los movimientos de los cilios en una dirección determinada (hacia la derecha, en la Fig. III.12) hacen que la conductividad de la membrana de las células ciliares aumente [8]. Debido a las diferencias de potencial existentes, los cambios en la membrana modulan una corriente eléctrica que fluye a través de las células ciliares. La consiguiente disminución en el potencial interno de las células internas provoca

la

activación

de

los

terminales

nerviosos

aferentes,

generándose un impulso nervioso que viaja hacia el cerebro. Por el contrario, cuando los cilios se doblan en la dirección opuesta, la conductividad de la membrana disminuye y se inhibe la generación de dichos impulsos. 

Interacción entre células ciliares internas y externas Como se dijo en la sección III.4.1, las fibras aferentes están conectadas mayormente con las células ciliares internas, por lo que es posible concluir con certeza que éstas son los verdaderos "sensores" del oído.

Por el contrario, el papel de las células ciliares externas (más numerosas que las internas) era objeto de especulaciones hasta hace pocos años [8]. Recientemente se ha comprobado que dichas células no operan como receptores, sino como "músculos" [9], es decir, como elementos móviles que pueden modificar las oscilaciones en la membrana basilar.

La actuación de las células ciliares externas parece ser la siguiente [8] [9] [3]: para niveles de señal elevados, el movimiento del fluido que rodea los cilios de las células internas es suficiente para doblarlos, y las células externas se saturan. Sin embargo, cuando los niveles de señal son bajos, los desplazamientos de los cilios de las células internas son muy pequeños para activarlas; en este caso, las células externas se "alargan", aumentando la magnitud de la oscilación hasta que se saturan. Este es un proceso no lineal de realimentación positiva de la

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energía mecánica, de modo que las células ciliares externas actúan como un control automático de ganancia, aumentando la sensibilidad del oído. Este nuevo modelo del mecanismo de transducción nos indica que el conjunto formado por la membrana basilar y sus estructuras anexas forman un sistema activo, no lineal y con realimentación [3], y permite explicar dos fenómenos asociados al oído interno: el "tono de combinación", generado a partir de dos tonos de distinta frecuencia por un elemento no lineal que contiene un término cúbico [4], y las "emisiones otoacústicas", las cuales consisten en tonos generados en el oído interno en forma espontánea o estimulada [10], y que pueden llegar a ser audibles. 

Selectividad en frecuencia de la cóclea Debido a la acción de filtraje de la membrana basilar, cada célula transductora procesa una versión del estímulo sonoro filtrada de modo diferente [9]. Esta acción de filtraje de la membrana basilar por sí sola equivale a la de filtros cuya respuesta en frecuencia es relativamente "ancha". Ahora bien, la realimentación positiva provocada por las células ciliares externas contribuye a aumentar la selectividad del sistema auditivo. Esto puede comprobarse midiendo la respuesta de una única fibra nerviosa ante variaciones en la frecuencia y la amplitud del estímulo sonoro [8]; las curvas de sintonía así obtenidas indican una respuesta de tipo pasabanda mucho más angosta que la debida al efecto de la membrana basilar como elemento pasivo. Adicionalmente, experimentos recientes han permitido determinar que la selectividad del oído interno es virtualmente idéntica a la selectividad del sistema auditivo en su totalidad, estimada por métodos psicoacústicos



Procesamiento a nivel neural Los impulsos nerviosos generados en el oído interno contienen (en forma codificada) información acerca de la amplitud y el contenido espectral de la señal sonora; estos dos parámetros están representados por la tasa de impulsos y la distribución de los mismos en las distintas fibras, respectivamente [8]. Las fibras nerviosas aferentes llevan esta

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información hasta diversos lugares del cerebro [6]. En éste se encuentran estructuras de mayor o menor complejidad, encargadas de procesar distintos aspectos de la información. Por ejemplo, en los centros "inferiores" del cerebro se recibe, procesa e intercambia información proveniente de ambos oídos, con el fin de determinar la localización de las fuentes del sonido en el plano horizontal en función de los retardos interaurales, mientras que en los centros "superiores" de la corteza existen estructuras más especializadas que responden a estímulos más complejos [3]. La información transmitida por el nervio auditivo se utiliza finalmente para generar lo que se conoce como "sensaciones". Hasta ahora se ha visto que las distintas partes del sistema auditivo son susceptibles de ser modeladas matemáticamente, en términos de su comportamiento como sistemas físicos. Se podría por tanto pensar que el modelo perceptual ideal es aquel que simula, en términos de los procesos físicos y fisiológicos, todas las etapas del sistema auditivo, incluyendo la etapa de procesamiento neural en el cerebro. Sin embargo, la comprensión que se tiene acerca de lo que ocurre en las estructuras cerebrales es muy limitada, especialmente en lo relativo a los centros "superiores" del cerebro [3]. Por lo tanto, es necesario recurrir a la descripción psicoacústica de los fenómenos perceptuales y de las sensaciones.

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BIBLIOGRAFIA

1. Zwicker, E. y Fastl, H.: Psychoacoustics: Facts and Models, Springer, BerlĂ­n, 1990.

2. Evans, E. F.: "Basic physiology of the hearing mechanism", Proceedings of the 12th International AES Conference, pp. 11-21, Junio 1993 3. http://www.eumus.edu.uy/eme/ensenanza//acustica/apuntes/SistemaAud itivo.pdf 4. http://escuela.med.puc.cl/paginas/publicaciones/otorrino/apuntes2013/Anatomia-fisiologia-oido.pdf 5. http://rabfis15.uco.es/lvct/tutorial/1/paginas%20proyecto%20def/(4)%20e fectos%20del%20ruido/anatomia%20y%20fisiolo

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PROGRAMA DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL Desarrolle el siguiente cuestionario y entréguelo a nuestras coordinadoras académicas o envíelo a nuestras oficinas de enlace académico a nivel nacional.

CUESTIONARIO II

1. ¿Describa las partes del aparato fonador?

2. ¿Cuáles son los volúmenes pulmonares?

3. ¿Mencione las partes del aparato fonador?

4. ¿explique el mecanismo de transducción?

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