UE 5 – Physiologie – Chapitre 14

UE 5 – Physiologie – Chapitre 14
PHYSIOLOGIE DE L’AUDITION
I.
LE SON
1.
Définition
Définition : Composante audible du spectre des vibrations acoustiques définie par
- une fréquence (en Hz)
- et une intensité (en dB)
NB : La fréquence se mesure à partir d’un axe horizontal (plus elle augmente, plus le son monte dans l’aigu) ;
l’intensité se mesure à partir d’un axe vertical
2.
Différents types de sons
Son pur : composé d’une seule harmonie (utilisé en exploration fonctionnelle)
Son musical (la voix par exemple) : composé de sous-harmoniques greffés sur une harmonie fondamentale
Bruit aléatoire : son non organisé
3.
Courbe audiométrique de l’oreille humaine
Sur l’axe horizontal s’échelonnent les fréquences (Hz) selon
une échelle logarithmique, de 20 Hz à 20 kiloHz : c’est la
gamme dans laquelle l’oreille entend.
Infrasons (20 hertz) < AUDIBLE < (20 kHz) Ultrasons
a)
Seuil de perception
= Limites du champ sonore perçu par l’oreille humaine, qui varie en fonction de la fréquence.
Plus on augmente la fréquence, plus les seuils sont bas.
Une fréquence égale à 20 Hz et une intensité égale à 80 dB : seuil de perception élevé.
Pour une fréquence supérieure (entre 100 et 2 000 Hz) : seuil de perception bas (10 dB suffisent pour entendre)
Intensité égale à 1,5 kHz = zone de performance optimale de l’oreille = zone conversationnelle
b)
Traumatisme sonores
Au dessus du seuil de perception : traumatisme. Destruction des cellules sensorielles de l’audition
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II.
OREILLE EXTERNE
Composée du pavillon, trompe et conduit auditif externe.
2 fonctions : - Gain acoustique.
- localisation des sons
1.
Gain acoustique
= Augmentation de l’intensité du son entre le pavillon et la sortie du conduit auditif externe
Pour un son d’une fréquence comprise entre 1 et 5 KHz, l’augmentation avoisine 20 dB



Courbe verte : gain du pavillon
Courbe bleu : gain du conduit auditif externe
Courbe rouge : gain total (pavillon et conduit auditif externe)
2.
Localisation
Une source de son située à 90° se perçoit mieux par rapport à un son situé à 30°
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III.
OREILLE MOYENNE
= Tympan (4), chaîne des osselets (marteau (1), enclume (2), étrier (3) qui s’appuit sur la fenêtre ovale), fenêtre
ovale (5) et la trompe d’eustache.
1.
Rôles

Adaptateur d’impédance entre milieu aérien et milieu liquidien : transforme des vibrations du milieu
aérien mouvements dans le milieu liquidien.

Ce système repose sur un système amplificateur de pression fonctionnel grâce à la différence de surface
entre le tympan (0,65 cm²) et la fenêtre ovale (0,032 cm²) : le rapport des surfaces permet une forte
amplification.

La trompe d’eustache permet l’égalisation des pressions. Elle établit une communication entre l’oreille
moyenne et le pharynx. Ainsi, une variation d’altitude entraîne une différence de pression trop importante
entre les deux cavités et donne la sensation « d’oreille bouchée » (l’ouverture de la bouche permet d’égaliser
les pressions et de dissiper la gêne occasionnée).
 Si on a des atteintes de l'OM, post-malformations ou otites, on aura une baisse de l'audition +++ qui peut
aboutir à une acousie.
2.
Réflexe stapédien
= Réflexe de contraction du muscle de l’étrier pour limiter la mobilité de l’osselet
et protéger l’oreille en cas de stimulation sonore trop fortes, c’est à dire > 80 dB
S.P.L.
Attention ! Ce reflexe à des limites :
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



Réflexe fatiguable, de moins en moins performant
Réflexe actif seulement pour les sons de fréquences basses (< 2 000 Hz)
Réflexe caractérisé par une latence de 30 ms
Réflexe insuffisance pour protéger l’oreille des traumatismes sonores
NB : Il existe deux échelles de dB, l’échelle S.P.L. (Sound Pressure Level) et l’échelle (Full Scale)
IV.
OREILLE INTERNE
1.
La Cochlée.
Définition : c’est un limaçon de deux tours et demi de spire situé dans
l’os temporal, proche de l’appareil vestibulaire
Elle permet la TONOTOPIE PASSIVE
La tonotopie correspond à l'organisation de la perception des sons au
niveau de la membrane basilaire de la cochlée.
Entre la base et l’apex de la cochlée s’étend la membrane basilaire où
s’implantent les cellules sensorielles.
En fonction de leur emplacement, elles présentent une sensibilité à
différentes fréquences


Cellules localisées proches de la base : sensibilité aux fréquences très élevées (20 KHz)
Cellules localisées proches de l’apex : sensibilité aux fréquences très basses (20 Hz)
Le tour de spire se divise en trois parties : le canal cochléaire (n°1), la rampe vestibulaire (supérieure, n°2) et
la rampe tympanique (inférieure, n°3)
Les flèches rouges signalisent la montée des vibrations, de la fenêtre ovale vers la rampe vestibulaire.
Les flèches bleues signalisent la descente du liquide par la rampe tympanique et l’arrêt à la fenêtre ronde
L’étrier transforme les vibrations en mouvements liquidiens et une fois propagés dans la rampe vestibulaire, ils
agitent les cellules sensorielles et créent ainsi des potentiels d’action
2.
Organe de Corti
= Rampe vestibulaire, canal cochléaire, rampe tympanique
La transmission de l’onde mécanique sonore en un message nerveux se déroule DANS la cochlée et plus
précisément dans l’organe de Corti
Agrandissement du canal cochléaire
La membrane basilaire assure le plancher du canal cochléaire.
La membrane de Reissner (4) et la membrane basilaire (5) limitent le canal cochléaire
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a)
Strie vasculaire
= Ensemble de cellules à l’origine de la sécrétion de l’endolymphe, riche en potassium et en chlore (au contraire du
périlymphe, riche en sodium et en chlore)


L’endolymphe circule dans le canal cochléaire, adossé à la strie vasculaire
La périlymphe circule dans les rampes vestibulaire et tympanique
Il existe un fort contraste électrique entre le canal cochléaire (potentiel de membrane de +80) et les cellules ciliées
(potentiel de membrane de -70) à l’origine du fonctionnement particulier des cellules sensorielles
En cas d’excitation : entrée de potassium dans le canal cochléaire, richesse inhabituelle en potassium


Pôle basal : les cellules de la strie vasculaire pompent le potassium et rejettent le sodium
Pole apical : sortie de potassium et entrée de sodium du canal cochléaire
b) les cellules de l’organe de Corti
= cellules de soutien et cellules sensorielles.
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n°1 : cellule ciliée interne, n°2 : organe de Corti, n°3 : tunnel de Corti, n°4 : membrane basilaire, n°5 : nerf auditif,
n°6 : membrane tectoriale, n°7 : cellules de soutien, n°8 : cellules ciliées externes
Cellules ciliées externes
Les trois assises de cellules ciliées externes dotées de cils de taille décroissante (surface apicale) se localisent entre la
membrane tectoriale, limitée par la membrane de Reissner et la membrane basilaire.
La membrane basilaire transmet un signal vibratoire vertical aux cellules ciliées externes à l’origine d’un mouvement
horizontale d’inclinaison vers le plus petit ou le plus grand cil.
Les mouvements des cellules cillés externes vont être à un amplificateur des mouvements passifs de la membrane
basilaire = TONOTOPIE ACTIVE.
Ces cellules ne transmettent pas d’information sensorielles.
Cellule ciliée interne
Il existe une seule assise de cellules ciliées internes emprisonnées par les cils dans la membrane tectoriale.
Elle seule transporte l’information auditive de l’autre côté du tunnel de Corti !!
La membrane basilaire transmet un signal vibratoire vertical aux cellules ciliées externes par les cellules de soutien.
La membrane tectoriale vibre horizontalement et entraîne les cils des cellules ciliées internes.
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L’étrier transforme les vibrations en mouvements liquidiens, qui se propagent
↓
Mouvements liquidiens du périlymphe
↓
Mouvements liquidiens de l’endolymphe
↓
Vibrations verticales de la membrane basilaire.
Selon la manière dont la membrane basilaire va vibrer, les cellules de soutients vont changer de taille.
↓
Activation des cellules de soutien.
Fonction d’amplififcation des mouvements de la membrane basilaire. Plus les mouvements sont important, plus la distorsion des
cellules de soutient le sont.
↓
TONOTOPIE ACTIVE Activation des cellules ciliées externes et amplification active de 50 dB des mouvements de la membrane
basilaire grâce aux fibres musculaires lisses
↓
Mouvements horizontaux de la membrane tectoriale (déclenchés par l’agitation des cils des cellules ciliées externes)
↓
Inclinaison des cils des cellules ciliées internes (déclenchée par le déplacement de la membrane tectoriale)
↓
Ouverture de la protéine canal et entrée de potassium dans la cellule cilié interne
↓
Dépolarisation, activation de la protéine canal, entrée de calcium dans la cellule cilié interne
↓
Ouverture de vésicules synaptiques et déversement de glutamate au niveau de l’axone de la fibre afférente
↓
création d’un potentiel d’action
TRANSFORMATION D’UN SIGNAL PHYSIOLOGIQUE (mouvement ciliaire)
en un COURANT ÉLECTRIQUE (hyperpolarisation)
3.
Double innervation
Il existe un contact synaptique avec le nerf auditif à la base des cellules ciliées internes et des cellules ciliées
externes
Un contrôle central, matérialisé par une efférence motrice (tronc cérébral) modifie le fonctionnement de la
cellule sensorielle. Une fibre afférente sensitive transporte l’information de la cellule sensorielle vers le tronc
cérébral
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INNERVATION EFFÉRENTE MOTRICE
INNERVATION AFFÉRENTE SENSITIVE
VIIIème paire des nerfs crâniens
Fibres de types II
Ganglion de Scapa
Cellules cillées
externes
Terminaison dans les noyaux cochléaires ou dans les olives
(ipsilatérale et controlatérale)
Envoie leurs axone sur le nerf auditif et fait synapse sur les cellules
sensorielle.
Une fibre innerve plusieurs cellules ciliées externes
Pas de fonction de transport de l’information
sensitive pour les cellules externes
Olive ipsilatérale
Fibre sensorielle, stimulée par la cellule ciliée interne
Une cellule ciliée interne est innervée par plusieurs
fibres.
Cellules cillées
internes
Information dispersée
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Transport de l’information sensitive
V.
VOIES ACOUSTIQUES
Trajet du VIII


Fibres afférentes de type I et II constitue le nerf auditif VIII
Relai dans les noyaux cochléaires (jonction du bulbe et de la protubérance)
Dès le pont, le trajet de l’information auditive monte BILATÉRALEMENT !!





Relai dans les olives supérieures ipsilatérale et controlatérale
Lemniscus latéral et médian
Relai dans les colliculus inférieurs : relais synaptique important ++
Relai dans les corps genouillés médian du thalamus
Terminaison sur le cortex auditif primaire (première circonvolution temporale)
Projection de l’information d’une oreille sur les deux cortex temporaux
Conclusion : ce qui vient d’une oreille est projeté sur les 2 cortex temporaux.
Organisation au niveau du cortex :
- les sons de fréquence élevés se retrouvent à l’arrière
- les son de fréuence grave sont projeté à l’avant du cortex.
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VI.
EXPLORATION DE L ’AUDITION
1.
Audiogramme
= Écoute de sons de fréquence et d’intensité variables et calcul du seuil de perception des sons (visualisation de trous
pour certaines fréquences)
Attention ! Examen subjectif (nécessite de la coopération du patient : enfant, patient dément)
2.
Potentiels évoqués auditifs
TRONC CÉRÉBRAL = PREMIERS POTENTIELS
ÉVOQUÉS AUDITIFS (ondes 1 à 5)
Du nerf auditif aux colliculus
CORTEX = POTENTIELS ÉVOQUÉS TARDIFS
Des colliculus au cortex sensitif (primaire et secondaire)
Une électrode frontale et une électrode sur la mastoïde séparées Une électrode frontale et une électrode temporale
par deux systèmes d’amplification
Enregistrement d’ondes tardives caractéristiques de
Stimulation de l’oreille par des sons simples de fréquence et
l’activation des voies auditives situées après les colliculus
d’intensité variables et observation du temps d’apparition du
seuil objectif (onde 5)
Pas de correspondance entre les ondes et les structures (n°5 :
colliculus et P2 : cortex sensitif)
En 5 ms, succession de complexes caractéristiques des
structures excitées (n°1 : nerf auditif et n°5 : colliculus)
Indications pour le dépistage de la surdité de l’enfant < 1 an
(pas de coopération nécessaire), pour l’adulte (audiogramme
incertain) ou pour le patient comateux (test du fonctionnement
du tronc cérébral)
Indications rares (laboratoires du trouble du langage, analyse
du signal au niveau du cortex)
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