II. L`oreille externe - Cours de DCEM1 2010/2011 à Amiens
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Neurophysiologie – Pr. Macron PHYSIOLOGIE DE L’AUDITION I. Le son - Partie audible du spectre des vibrations acoustiques. Il se définit par deux grandeurs : o Fréquence (hertz) permet de définir les sons graves (fréquence basse) et des sons aigues (fréquence aigue). o Intensité (décibel) définit par l’amplitude des fibrations. On parle parfois de décibels HL qui correspondent au son physiologique : 0 dB HL = 30 dB physiques. - L’oreille humaine entend entre 20 et 20 000Hz : o Au dessous : infrasons. o Au dessus : ultrasons. Le seuil de perception est le seuil à partir duquel l’oreille perçoit un son. o L’oreille est la plus sensible entre 1000 et 2000Hz. o Pour des fréquences plus hautes ou plus basse le seuil s’élève. L’exposition régulière à des sons trop forts (au dessus de la limite supérieure de perception) peut aboutir à une destruction des cellules ciliées des cellules internes. - - II. L’oreille externe - Le conduit auditif externe permet un gain acoustique d’environ 10dB pour des fréquences autour de 2000hZ. Le pavillon permet un gain acoustique de 10dB aussi pour des fréquences plus élevée. Le gain total de l’oreille externe est donc de 20dB entre 2000 et 5000Hz. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr. Macron - Gain acoustique du conduit auditif externe selon la fréquence (courbe bleue) Gain acoustique du pavillon selon la fréquence (courbe verte) Gain acoustique total de l’oreille externe (courbe rouge) L’oreille externe permet la localisation des sons : en effet selon l’orientation des sons qui arrivent à l’oreille il ne sera pas perçut avec la même intensité. III. L’oreille moyenne - Le tympan est une membrane située entre l’oreille externe et l’oreille moyenne. Le tympan est en relation avec la chaine des osselets. Ces osselets sont en rapport avec la fenêtre ovale. L’oreille moyenne permet de transformé des vibrations sonores (oreille externe) en vibrations liquidiennes (oreille interne). La chaine des osselets a une fonction d’adaptateur d’impédance : o Est possible grâce au rapport de surface entre le tympan (plus grand 0,65cm) et la fenêtre ovale (plus petite 0,032cm²). Cela permet de ne pas perdre de gain o Système qui travail comme un amplificateur de pression. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr. Macron - Le meilleur seuil de détection se fait entre 1000 et 5000Hz. - La vibration mécanique de la fenêtre ovale va faire vibrer un liquide ce qui est à l’origine d’une perte de gain (d’où l’intérêt d’amplifier au préalable dans l’oreille moyenne). Le reflexe de l’étrier : o A pour but de protéger l’oreille des sons de trop forte intensité. o Utile pour des intensités supérieures à 80dB. o Il est fatigable : si l’on utilise trop il a une perte d’efficacité. o Pour des fréquences basses inférieures à 2000Hz il n’est pas actif. o Il a une latence relativement longue : il met 30ms pour agir. o Schéma du reflexe : o Sons transmis par le N. acoustique au niveau du tronc cérébral. o A partir des noyaux cochléaire l’information est transmise par plusieurs systèmes de neurones jusqu’à noyau du N. facial. o Dans le noyau du N. facial on a des motoneurones qui innervent le muscle de l’étrier et le contracte. La contraction de ce muscle limite les vibrations de l’étrier (et fait baisser l’intensité). - 5 : muscle de l’étrier Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr. Macron IV. L’oreille interne - La cochlée est 2,5 tours de spire : o Elle possède un apex (au centre) et une base (en rapport avec la fenêtre ovale). o Elle est formée d’une membrane qui sépare deux rampes : o La rampe tympanique. o La rampe vestibulaire. o Entre les deux on retrouve le canal cochléaire. - En fonction de la fréquence, l’amplitude de déplacement de la membrane basilaire n’est pas la même si on est à la base ou à l’apex de la membrane. o A la base la membrane vibre plutôt des fréquences élevées (3000 Hz). o A l’apex la membrane vibre pour des fréquences basses (50 Hz). Explique que les dégénérescences de la base de la cochlée sont à l’origine de perte d’audition dans les hautes fréquences, et à l’apex de basses fréquences. Dans les rampes on retrouve un liquide : o L’endolymphe o Est retrouvée dans le canal cochléaire. o Ne contient quasiment pas de sodium, mais beaucoup de potassium. o Elle est fabriquée dans une région appelée la strie vasculaire. o Sur le plan électro-physiologique le liquide de l’endolymphe a un potentiel de +80mV. - o - La périlymphe : o Est retrouvée dans la rampe tympanique et vestibulaire. o A environ la même composition que le plasma (beaucoup de Na+ et peu de K+). Schéma de transmissions des vibrations : o La vibration de l’étrier entraine la vibration de la fenêtre ovale. o Permet des vibrations de la périlymphe de la rampe tympanique. o A l’origine d’une vibration de la membrane basilaire. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr. Macron - - - - Les cellules de soutien : o Elles sont remplies de myofibrilles et permettent d’accentuer les vibrations de la membrane basilaire. o Elles les transmettent ensuite aux cellules ciliées externes qui sont au dessus d’elles. Il y a trois rangées de cellules ciliées externes : o Elles ont des cils rangés dans un ordre décroissant. Le stéréocils est le plus grand. o Ces cils sont emprisonné dans une substance gélatineuse appelée membrane tectoriale. o Permet d’engendre des mouvements de la membrane tectoriale. Au dessus fermant le canal cochléaire on retrouve la membrane de Reissner (pas de rôle fonctionnel important). Le tunnel de corti sépare les cellules ciliées internes et les cellules ciliées externes. Les cellules ciliées internes : o Une seule rangée de cellules ciliées internes. o Leurs cils ne sont pas emprisonnés dans la membrane tectoriales. o C’est la seule cellule qui permet la transmission et la perception des sons, ce sont cellules qui apportent l’information auditive. o Par les mouvements de la membrane tectoriale (générés par la vibration des cellules ciliées externes) les cils de la cellule ciliée interne sont en mouvement à l’origine de l’information auditive. L’innervation des cellules ciliées externes : o Fibres nerveuses efférentes : o Venant du tronc cérébral et ayant des terminaisons axonales sur les cellules ciliées internes et externes. o Comparable aux motoneurones γ, elles sont capables de modifier la fonction des cellules sensorielles. o Neuromédiateur : Acétylcholine – CGRP – GABA (apex). o Fibre afférente qui assure la transmission d’information venant de la cellule sensorielle. En effet la cellule sensorielle transforme le message physique en message nerveux. o Les afférences contenant les informations auditives partent des cellules ciliées internes. o Il existe des afférences partant des cellules ciliées externes mais nous ne connaissons pas leur rôle réel (mais pas utile dans les informations auditives). Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr. Macron - Pour la cellule ciliée interne : o L’information auditive part de la cellule ciliée interne dans la fibre afférente (grâce au glutamate). o La fibre efférente ente se termine sur l’axone de la fibre afférente (synapse axoaxonale) : le SNC permet de modifier la transmission entre la cellule sensorielle et le neurone afférent. o - Le mouvement des cils de la cellule ciliée interne est à l’origine d’ouverture de canaux : o Entrée de potassium (qui est en très forte concentration dans la périlymphe). o A l’origine d’une dépolarisation de la cellule ce qui permet l’ouverture de canaux calciques. o Le calcium mobilise les vésicules synaptiques remplies de glutamate et le libère dans la fente synaptique à l’origine d’un potentiel d’action sur le neurone afférent. o Pour que la cellule retrouve son potentiel de repos, le calcium a aussi pour but d’ouverte de canaux permettant la sortie de potassium. Mécanisme d’amplification active du aux cellules ciliées externes : o Plus on se déplace de la base vers l’apex plus on est sensible aux fréquences basses : tonotopie passive. o Mécanisme actif des cellules ciliées externes : augmente la sensibilité aux vibrations (gain de 50dB). o En cas de perte des cellules ciliées externes il y a une perte auditive même si elles ne participent pas directement à la formation de l’information auditive, mais elles sont utiles dans l’amplification de l’intensité du son. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr. Macron - Innervation efférente de la cellule ciliée interne : o Corps cellulaire dans l’olive supérieure latérale (protubérance du tronc cérébrale). o Permet le contrôle de l’information auditive. - Innervation efférente de la cellule ciliée externe : o Corps cellulaire dans l’olive supérieure médiane (protubérance du tronc cérébrale). o Cellules qui contrôlent le passage de l’information : mécanisme complexe dont on ne connait pas encore tout. - Innervation afférente type II des cellules ciliées externes : o Il y a 12 500 cellules ciliées externes (sur 3 rangées) : elles ne peuvent pas se divisés, le nombre est fixé à la naissance et ne peuvent que mourir durant la vie. o Une seule cellule afférente (type II) innerve plusieurs cellules ciliées externes. Innervation afférente type I des cellules ciliées internes : o Elles ne sont pas très nombreuses. o Une seule est innervée par plusieurs neurones afférents type I (au moins une dizaine). - V. Voies acoustiques - Les fibres afférentes type I et type II sortant de la cochlée constituent le N. auditives. Elles rentrent dans le tronc cérébral au niveau de la protubérance et font relais au niveau dans les noyaux cochléaires. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr. Macron - - - - Du noyau cochléaire part un deuxième neurone qui monte dans le tronc cérébral jusqu’à la partie haute de la protubérance et fait relais au niveau de l’olive supérieure. A partir de l’olive supérieure, les projections se font à gauche et à droite : o Certains neurones croisent la ligne médiane. o D’autres ne croisent pas la ligne médiane. Les neurones montent : o Certaines (accessoire) s’arrêtent au niveau des lemnisque latérale (au niveau du pédoncule). o La majorité montent et projettent sur le colliculus inférieur. A partir des colliculus inférieur, l’information va sur les corps genouillés médians du thalamus : o Structures attachés au thalamus (pas réellement des noyaux du thalamus). o Les corps genouillés latéraux sont le relais des informations visuelles. Puis du corps genouillé médian du thalamus, les informations projettent sur le cortex auditif primaire (première circonvolution temporale représentation spatiale de la tonotopie). Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr. Macron VII. Exploration - Potentiels évoqués auditifs (méthode objective) : o Permet d’explorer les structures entre la cochlée et le colliculus inférieur (5ms). o Ecouteurs sur les oreilles du patient où l’on fait passer un son pur (une fréquence et une intensité définies). o On enregistre une réponse par des électrodes sous cutanées (2 mastoïdes + 1 front) et on enregistre 5 ondes : o Onde 1 générée par la cochlée et le N. auditif. o Onde 2- 3 généré par les noyaux cochléaire et olive (structures tronc cérébral). o Onde 5 généra par le colliculus inférieur. - Audiogramme (méthode subjective) : o On fait écouter au patient des sons de fréquence et d’intensité différent et on demande au patient s’il les entend ou non. o Utilise les décibels HL (rappel 0 dB HL = 30 dB physiques). o Ci-dessous les courbes selon l’âge (perte dans les fréquences aigues avec l’âge). Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011.
