Oreille
Dimanche le 13 septembre 2020
L'oreille est l'organe périphérique de l'audition. En l'absence de toute affection ou lésion du système auditif dans ses composantes perceptives, l'organisme reçoit, intègre et gère toutes les énergies qui lui parviennent, construisant une sorte de représentation mentale de l'environnement sonore, à la fois en termes acoustiques (niveau et spectre du signal) qu'en termes spatiaux (détermination du lieu d'émission). L'oreille comporte trois parties : l'oreille externe (pavillon et conduit auditif), l'oreille moyenne (tympan et chaîne des osselets), et l'oreille interne (cochlée). D'un point de vue physiologique, c'est à dire du point de vue de la fonction audition dans son ensemble, on peut distinguer l'appareil de réception (oreille externe et paroi externe du tympan), l'appareil de transmission (tympan, osselets, fenêtres ovale et ronde et cochlée), et l'appareil de perception qui commence à l'organe de Corti et qui se poursuit par les différents neurones aboutissant aux aires corticales auditives.
L'oreille externe
L'oreille externe est à la fois une structure de protection et de résonance ; elle comprend le pavillon (ou conque auriculaire) et le conduit auditif, aboutissant à la membrane du tympan.
Le pavillon capte et concentre les ondes sonores, tout en amortissant la brutalité du passage de l'air libre à l'air enclos du conduit auditif. Puis, ces ondes acoustiques passent à travers le conduit auditif, en se comportant comme des ondes rectilignes sur une longueur d'environ deux à trois centimètres, avant de rencontrer la membrane du tympan. Celui-ci se met alors à osciller sous l'effet des fluctuations de l'onde acoustique dans le conduit.
L'oreille moyenne
Le rôle de l'oreille moyenne est double : elle doit à la fois protéger l'oreille interne et transformer les vibrations aériennes arrivant de l'oreille externe en vibrations solidiennes (analysables par l'oreille interne). L'oreille moyenne est composée d'une chambre contenant de l'air, appelée caisse du tympan, qui contient un système de transmission solidienne, la chaîne tympano-ossiculaire, composée de trois osselets : le marteau, l'enclume et l'étrier. La caisse du tympan est fermée sur l'oreille externe par la membrane du tympan, et sur l'oreille interne par l'intermédiaire des fenêtres ronde et ovale. De plus, elle communique avec le pharynx par la trompe d'Eustache.
La transmission solidienne permet de limiter là perte d'énergie inhérente à la transmission de vibrations d'un milieu gazeux vers un milieu liquide, comme c'est le cas ici entre l'air de la caisse tympanique et les liquides labyrinthiques de l'oreille interne. La transformation (et l'amplification) des vibrations aériennes en vibrations solidiennes se fait par l'intermédiaire des osselets : les vibrations du tympan entraînent successivement celles du bloc marteau-enclume, puis celles de l'étrier, qui les transmet à l'oreille interne via la fenêtre ovale. Le rapport de levier effectif entre le marteau et l'enclume (de l'ordre de 20), d'une part, et le rapport de surfaces entre le tympan (60 mm2) et la platine de l'étrier (3 mm2) d'autre part font du système tympano-ossiculaire un véritable transformateur-adaptateur d'impédances qui assure une bonne amplification permettant à l'énergie sonore d'être transmise presque intégralement à l'oreille interne.
À partir de 80 décibels (dB), un réflexe protecteur (réflexe stapédien) est mis en place afin de réduire la transmission des pressions vers l'oreille interne, par l'intermédiaire des osselets et des muscles qui rattachent le marteau et l'étrier aux parois de la caisse du tympan.
Cependant, ce dispositif n'est efficace ni pour les sons très intenses, ni pour les composantes de fréquence aiguës, ni pour les sons impulsionnels et il a une durée d'action limitée...
L'oreille interne
L'oreille interne, ou labyrinthe, est composée de plusieurs (parties voir figure) vestibule, canaux semi-circulaires, cochlée (ou limaçon) , seule cette dernière joue un rôle dans l'audition, les autres contenant les organes de l'équilibration.
La cochlée, dont la forme rappelle celle d'une coquille d'escargot, est un tube d'environ 35 mm de long enroulé autour d'un axe creux qui contient le nerf auditif. Elle forme deux tours et demi depuis sa base. proche de la fenêtre ovale, jusqu'à son sommet, et elle comprend deux rampes séparées par le canal cochléaire, remplies d'un liquide appelé périlymphe : la rampe vestibulaire, et la rampe tympanique.
Le canal cochléaire est formé de trois parois à l'intérieur desquelles est contenu un liquide, l'endolymphe. La paroi basilaire de ce canal est la plus épaisse car elle renferme l'organe sensoriel auditif, ou organe de Corti. Celui-ci, élément sensible de l'ouïe, comprend environ 14000 cellules ciliées au contact desquelles prennent naissance les fibres du nerf auditif. Ces cellules ciliées se déploient sur quatre rangées : trois rangées de cellules ciliées externes (environ 10500 C.C.E.). et une rangée de cellules ciliées internes (environ 3500 C.C.I.). Ces rangées s'étendent sur toute la longueur de la membrane basilaire (35 mm), de la base au sommet (apex) de la cochlée. Sous l'effet du son, la fenêtre ovale bouge, faisant se déplacer la membrane basilaire : les cellules ciliées internes, solidaires de la membrane basilaire, s'inclinent en rentrant en contact avec la membrane tectoriale au travers de laquelle transitent les informations destinées au cerveau. Cependant, ce mécanisme ne fonctionne que pour un niveau sonore supérieur à 50 dB. Pour des sons inférieurs à 50 dB, la membrane basilaire se déforme mais pas suffisamment pour incliner les cellules ciliées internes ; ce sont alors les cellules ciliées externes qui se contractent (car elles sont munies de mécanismes contractifs actifs contrairement aux C.C.I.), ce qui a pour effet de déplacer la membrane tectoriale : elle entre alors en contact avec les cellules ciliées internes, d'où la transmission des informations au cerveau pour des sons inférieurs à 50 dB (application du principe des signaux afférents et déférents).
Le message nerveux auditif
Constitué par les impulsions nerveuses qui parcourent les voies auditives depuis l'organe de Corti jusqu'à l'écorce cérébrale, le message nerveux auditif transmet les informations relatives à la fréquence, à l'intensité et à la composition des vibrations, ainsi que celles qui se rapportent à la position de la source sonore dans l'espace.
Le nerf auditif contient un ensemble de 35.000 fibres (10 par cellule ciliée interne) qui transmettent au cerveau des informations identiques entre elles. Il pénètre dans le tronc cérébral au niveau du bulbe rachidien. Après plusieurs relais, les fibres auditives parviennent à l'écorce cérébrale ; elles sont alors 100 fois plus nombreuses car le nombre de neurones disponibles augmente à chaque relais. Il faut moins de 20 millisecondes pour que les ondes sonores soient transmises au cerveau sous la forme de stimuli nerveux. Le traitement simultané de l'information sensorielle par le cortex auditif permet de garder au message sa globalité et son intelligibilité initiale.
source: Fonctionnement du système auditif (Le bruit et ses effets, Ministère de l'Aménagement du territoire et de l'Environnement, Fr., 9 novembre 2000)
L'oreille externe
L'oreille externe est à la fois une structure de protection et de résonance ; elle comprend le pavillon (ou conque auriculaire) et le conduit auditif, aboutissant à la membrane du tympan.
Le pavillon capte et concentre les ondes sonores, tout en amortissant la brutalité du passage de l'air libre à l'air enclos du conduit auditif. Puis, ces ondes acoustiques passent à travers le conduit auditif, en se comportant comme des ondes rectilignes sur une longueur d'environ deux à trois centimètres, avant de rencontrer la membrane du tympan. Celui-ci se met alors à osciller sous l'effet des fluctuations de l'onde acoustique dans le conduit.
L'oreille moyenne
Le rôle de l'oreille moyenne est double : elle doit à la fois protéger l'oreille interne et transformer les vibrations aériennes arrivant de l'oreille externe en vibrations solidiennes (analysables par l'oreille interne). L'oreille moyenne est composée d'une chambre contenant de l'air, appelée caisse du tympan, qui contient un système de transmission solidienne, la chaîne tympano-ossiculaire, composée de trois osselets : le marteau, l'enclume et l'étrier. La caisse du tympan est fermée sur l'oreille externe par la membrane du tympan, et sur l'oreille interne par l'intermédiaire des fenêtres ronde et ovale. De plus, elle communique avec le pharynx par la trompe d'Eustache.
La transmission solidienne permet de limiter là perte d'énergie inhérente à la transmission de vibrations d'un milieu gazeux vers un milieu liquide, comme c'est le cas ici entre l'air de la caisse tympanique et les liquides labyrinthiques de l'oreille interne. La transformation (et l'amplification) des vibrations aériennes en vibrations solidiennes se fait par l'intermédiaire des osselets : les vibrations du tympan entraînent successivement celles du bloc marteau-enclume, puis celles de l'étrier, qui les transmet à l'oreille interne via la fenêtre ovale. Le rapport de levier effectif entre le marteau et l'enclume (de l'ordre de 20), d'une part, et le rapport de surfaces entre le tympan (60 mm2) et la platine de l'étrier (3 mm2) d'autre part font du système tympano-ossiculaire un véritable transformateur-adaptateur d'impédances qui assure une bonne amplification permettant à l'énergie sonore d'être transmise presque intégralement à l'oreille interne.
À partir de 80 décibels (dB), un réflexe protecteur (réflexe stapédien) est mis en place afin de réduire la transmission des pressions vers l'oreille interne, par l'intermédiaire des osselets et des muscles qui rattachent le marteau et l'étrier aux parois de la caisse du tympan.
Cependant, ce dispositif n'est efficace ni pour les sons très intenses, ni pour les composantes de fréquence aiguës, ni pour les sons impulsionnels et il a une durée d'action limitée...
L'oreille interne
L'oreille interne, ou labyrinthe, est composée de plusieurs (parties voir figure) vestibule, canaux semi-circulaires, cochlée (ou limaçon) , seule cette dernière joue un rôle dans l'audition, les autres contenant les organes de l'équilibration.
La cochlée, dont la forme rappelle celle d'une coquille d'escargot, est un tube d'environ 35 mm de long enroulé autour d'un axe creux qui contient le nerf auditif. Elle forme deux tours et demi depuis sa base. proche de la fenêtre ovale, jusqu'à son sommet, et elle comprend deux rampes séparées par le canal cochléaire, remplies d'un liquide appelé périlymphe : la rampe vestibulaire, et la rampe tympanique.
Le canal cochléaire est formé de trois parois à l'intérieur desquelles est contenu un liquide, l'endolymphe. La paroi basilaire de ce canal est la plus épaisse car elle renferme l'organe sensoriel auditif, ou organe de Corti. Celui-ci, élément sensible de l'ouïe, comprend environ 14000 cellules ciliées au contact desquelles prennent naissance les fibres du nerf auditif. Ces cellules ciliées se déploient sur quatre rangées : trois rangées de cellules ciliées externes (environ 10500 C.C.E.). et une rangée de cellules ciliées internes (environ 3500 C.C.I.). Ces rangées s'étendent sur toute la longueur de la membrane basilaire (35 mm), de la base au sommet (apex) de la cochlée. Sous l'effet du son, la fenêtre ovale bouge, faisant se déplacer la membrane basilaire : les cellules ciliées internes, solidaires de la membrane basilaire, s'inclinent en rentrant en contact avec la membrane tectoriale au travers de laquelle transitent les informations destinées au cerveau. Cependant, ce mécanisme ne fonctionne que pour un niveau sonore supérieur à 50 dB. Pour des sons inférieurs à 50 dB, la membrane basilaire se déforme mais pas suffisamment pour incliner les cellules ciliées internes ; ce sont alors les cellules ciliées externes qui se contractent (car elles sont munies de mécanismes contractifs actifs contrairement aux C.C.I.), ce qui a pour effet de déplacer la membrane tectoriale : elle entre alors en contact avec les cellules ciliées internes, d'où la transmission des informations au cerveau pour des sons inférieurs à 50 dB (application du principe des signaux afférents et déférents).
Le message nerveux auditif
Constitué par les impulsions nerveuses qui parcourent les voies auditives depuis l'organe de Corti jusqu'à l'écorce cérébrale, le message nerveux auditif transmet les informations relatives à la fréquence, à l'intensité et à la composition des vibrations, ainsi que celles qui se rapportent à la position de la source sonore dans l'espace.
Le nerf auditif contient un ensemble de 35.000 fibres (10 par cellule ciliée interne) qui transmettent au cerveau des informations identiques entre elles. Il pénètre dans le tronc cérébral au niveau du bulbe rachidien. Après plusieurs relais, les fibres auditives parviennent à l'écorce cérébrale ; elles sont alors 100 fois plus nombreuses car le nombre de neurones disponibles augmente à chaque relais. Il faut moins de 20 millisecondes pour que les ondes sonores soient transmises au cerveau sous la forme de stimuli nerveux. Le traitement simultané de l'information sensorielle par le cortex auditif permet de garder au message sa globalité et son intelligibilité initiale.
source: Fonctionnement du système auditif (Le bruit et ses effets, Ministère de l'Aménagement du territoire et de l'Environnement, Fr., 9 novembre 2000)