Oído

El oído es un órgano que se encuentra en los animales y que está diseñado para percibir sonidos. La mayoría de los animales tienen algún tipo de oído para percibir sonidos, que en realidad son vibraciones de alta frecuencia causadas por el movimiento de objetos en el entorno. El oído humano capta e interpreta las vibraciones de alta frecuencia del aire, mientras que los órganos de detección de sonido de los animales acuáticos están diseñados para captar vibraciones de alta frecuencia en el agua. La mayoría de los vertebrados tienen dos orejas: una a cada lado de la cabeza.

En algunos animales, incluida la mayoría de los mamíferos, la oreja también se usa para mantener el equilibrio. En los seres humanos, el oído interno contiene partes llamadas canales semicirculares, donde los otolitos, pequeñas estructuras parecidas a piedras, se desplazan en respuesta a la gravedad y al movimiento de nuestro cuerpo. Al detectar los movimientos de estas piedras, el oído puede decirle a nuestro cerebro dónde estamos en relación con las direcciones hacia arriba y hacia abajo, y cómo se mueve o acelera nuestro cuerpo. Son estas señales enviadas a nuestro cerebro desde el oído las que permiten que los músculos oculares y otros músculos compensen los pequeños movimientos que hace nuestro cuerpo.

En este artículo, nos centraremos en la estructura y anatomía del oído humano.

Función del oído

Escuchando

Así como los ojos convierten ciertas longitudes de onda de luz en imágenes, el oído convierte ciertas longitudes de onda de vibración en sonidos.

Lo hace a través de un sistema de muchas partes, que incluyen:

  • El oído externo, que incluye el complejo caparazón que es el oído visible que vemos en el exterior de nuestra cabeza. Esta estructura exterior, llamada “pabellón auricular”, actúa como una antena parabólica o embudo, reuniendo y enfocando el sonido para que podamos escuchar mejor.
    El pabellón auricular está compuesto principalmente de cartílago. En algunos animales, este “caparazón” o “plato” exterior puede realmente moverse, la rotación le permite recoger el sonido de diferentes direcciones. Algunas razas de perros y gatos mantienen esta capacidad de mover las orejas para concentrarse mejor en un sonido sin mover toda la cabeza.
    Los humanos hemos perdido en gran medida esta capacidad, nuestros oídos están firmemente fijados a nuestras cabezas y sin mucho rango de movimiento. ¡Pero algunos de nosotros todavía podemos usar músculos vestigiales que heredamos de nuestros ancestros animales para mover nuestras orejas!
  • El oído medio consta de una serie de tubos óseos, que contienen otros huesos diseñados para amplificar las vibraciones que reciben a través del tímpano. Este “tímpano”, también llamado “membrana timpánica”, vibra en respuesta a los sonidos que ingresan a través del canal auditivo.
    Sus vibraciones luego se transmiten a través de tres huesos diminutos conocidos como los “huesecillos”. Estos son el martillo (también conocido como “martillo”), el yunque (también conocido como “yunque”) y el estribo (también el “estribo”).
    A diferencia de la mayoría de los huesos que se utilizan para estructura y protección, la función de estos tres delicados huesos es vibrar tanto como sea posible en respuesta a los sonidos que ingresan al oído. Concentran las vibraciones del canal auditivo y las transmiten al oído interno, donde estas vibraciones finalmente llegan a las células que envían impulsos al nervio auditivo.
  • El oído interno contiene una serie de cámaras llenas de líquido, que utilizan células ciliadas para convertir las vibraciones finas en impulsos neuronales con fines de audición y equilibrio. El oído interno recibe vibraciones que se han amplificado y transmitido desde el canal auditivo y a través del martillo, el yunque y el estribo.
    Ubicadas en lo profundo de la cabeza, las células ciliadas del oído interno son exactamente lo que sugiere el nombre: células finas, con forma de pelos, que son extremadamente sensibles a las vibraciones. Cuando estas células ciliadas se doblan por vibraciones, proteínas especiales en la membrana celular hacen que las células ciliadas creen impulsos electroquímicos, muy parecidos a los impulsos nerviosos, que luego se llevan al nervio auditivo en el cerebro.
    Al determinar qué células ciliadas se doblan en respuesta a la vibración, el cerebro puede calcular con un alto grado de detalle y precisión el “tono” o frecuencia de la vibración del sonido; El volumen; y la ubicación del sonido.

Hoy en día, la medicina moderna permite que muchas personas con cócleas malformadas o dañadas escuchen mejor utilizando dispositivos como los implantes cocleares, que producen de forma artificial impulsos electroquímicos que nuestros nervios auditivos pueden comprender.

Hablaremos con más detalle sobre estas partes del oído en la sección “Partes del oído” a continuación.

Equilibrar

Dentro de las partes del oído conocidas como canales semicirculares, las células ciliadas, como las que se utilizan para la audición, se han adaptado para un propósito diferente. A esto se le llama “sistema vestibular” y ayuda con la visión y el equilibrio.

En los canales semicirculares, estas células ciliadas responden al movimiento de los otolitos, diminutos cristales de carbonato de calcio que pueden desplazarse en respuesta a la gravedad y el movimiento, haciendo que presionen las células ciliadas y liberen impulsos nerviosos.

Mediante el uso de estos impulsos nerviosos para rastrear la posición de los otolitos, el cerebro puede saber en qué dirección está hacia arriba y hacia abajo en relación con la posición del cuerpo. También puede indicar en qué dirección se mueve la cabeza en relación con el mundo exterior.

La mayoría de nosotros damos por sentada esta notable capacidad del oído interno, pero cualquiera que haya tenido una infección del oído interno, en la que los virus o bacterias pueden interrumpir temporalmente las señales de equilibrio que llegan a nuestro cerebro, sabe cuán cruciales son estas señales.

Cuando la actividad del oído interno se interrumpe, los músculos de nuestros ojos no pueden ajustarse instintivamente a los movimientos de nuestra cabeza. ¡Esto da como resultado la ilusión de que el mundo es inestable y que gira cuando nos movemos! Esto sucede porque, sin la información de nuestro sistema vestibular, nuestros músculos oculares no “saben” que tienen que seguir objetos en el entorno cuando nuestras cabezas se mueven.

Las personas con problemas del oído interno también tienen problemas para coordinar sus movimientos musculares para mantener su peso equilibrado. Muchos tienen problemas para caminar sin caerse o chocar contra las paredes, y pueden experimentar síntomas similares al mareo por movimiento, como náuseas y vómitos.

Afortunadamente, la mayoría de las infecciones del oído interno son solo temporales. Pueden durar unos días o algunas semanas, ¡lo suficiente para ayudarnos a apreciar las acciones de estos órganos extraordinarios!

Partes de la oreja

El Pinna o pabellón auricular

El pabellón auricular es la parte externa y visible del oído humano. Sus curvas y pliegues están especialmente diseñados para recoger el sonido del entorno y canalizarlo hacia nuestros oídos. Las personas con pabellones auditivos que han sido dañados aún pueden oír, pero normalmente no oyen tan bien como las personas con pabellones auditivos intactos.

El pabellón auricular y las otras partes del oído externo están etiquetados a continuación:

Partes del oído externo
Partes del oído externo

Las partes rígidas y rígidas del pabellón auricular están hechas de cartílago, al igual que nuestras narices. El “lóbulo de la oreja” suave y maleable está hecho de tejido graso. Algunas personas aún pueden mover las partes externas de sus oídos usando músculos que nuestros antepasados ​​pudieron haber usado para rotar nuestros oídos para captar mejor el sonido de diferentes direcciones.

La abertura en el centro del pabellón auricular es la abertura del canal auditivo, que se discutirá a continuación.

El canal auditivo

El canal auditivo es la abertura a través de la cual las ondas sonoras ingresan al oído medio. Sirve para enfocar y concentrar aún más las vibraciones recolectadas por el pabellón auricular, asegurando que las vibraciones sean lo suficientemente claras y fuertes como para amplificarse y convertirse en impulsos nerviosos.

El canal auditivo tiene solo 2-3 centímetros de profundidad, un poco menos de una pulgada. Aproximadamente una pulgada dentro del canal auditivo, se encuentra la membrana timpánica o el “tímpano”.

Por eso es importante no meterse nada en los oídos; ¡El daño a la delicada membrana timpánica puede resultar en problemas de audición!

La membrana timpánica

La membrana timpánica, o “tímpano” es una membrana delgada y muy estirada que separa el oído externo del medio. Al igual que la membrana de un tambor real, la membrana timpánica vibra en respuesta a los sonidos que le canalizan el pabellón auricular y el canal auditivo.

El exterior de la membrana timpánica se enfrenta al canal auditivo. Su superficie interna se enfrenta al martillo, el yunque y el estribo, que actúan para enfocar y amplificar aún más las vibraciones que recibe la membrana timpánica.

Los huesecillos

El martillo, el yunque y el estribo son tres huesos diminutos y notables. Como grupo, a veces se les llama “huesecillos”, de la palabra raíz “osseo” para “hueso”. Los huesecillos están etiquetados en el siguiente diagrama:

Partes del oído medio
Partes del oído medio

Tienen una forma precisa para vibrar en respuesta a los movimientos de la membrana timpánica y para transmitir y enfocar esas vibraciones para que sean aún más claras.

Estos huesos entran en contacto con el tímpano o la membrana timpánica en la parte exterior del oído medio. Luego transmiten sus vibraciones a través de sus estructuras óseas de forma especial y finalmente a la ventana ovalada.

Cuando lea sobre la ventana ovalada a continuación, verá por qué las acciones de estos huesos son tan importantes para el proceso de audición.

La ventana oval

La ventana ovalada es una pequeña membrana que se encuentra en el borde entre el oído medio y el interno. Así como la membrana timpánica recibe vibraciones del canal auditivo, la ventana oval recibe vibraciones del martillo, el yunque y el estribo.

Sin embargo, existe una diferencia muy importante entre la ventana oval y la membrana timpánica. La ventana oval es mucho más pequeña que la membrana timpánica, y el propósito del martillo, el yunque y el estribo es enfocar las vibraciones del sonido para que esta área de superficie mucho más pequeña reciba toda la fuerza de las vibraciones de la membrana timpánica.

Es un principio similar a enfocar la luz de una lente grande para que caiga sobre un área pequeña: la luz resultante es mucho más intensa y, como resultado, es posible que pueda ver muchos más detalles. Las vibraciones que transmiten el martillo, el yunque y el estribo a la ventana oval pueden ser veinte veces más fuertes que las vibraciones que reciben del tímpano.

Las vibraciones de la ventana oval se transmiten directamente a la cóclea, donde las vibraciones del sonido se convierten en impulsos nerviosos para que el cerebro los interprete.

La cóclea

La cóclea está llena de líquido y “células ciliadas” que son extremadamente sensibles a las vibraciones. Aquí se muestran la cóclea y el nervio auditivo que transporta señales desde la cóclea al cerebro:

Partes internas del oído
Partes internas del oído

Cuando las células ciliadas se doblan debido a la vibración del líquido en la cóclea; la flexión de las células hace que se abran las proteínas llamadas canales iónicos de apertura mecánica. Estos canales iónicos permiten que las partículas cargadas positivamente, como el potasio y el calcio, entren en la célula. Este movimiento de partículas cargadas a través de la membrana celular es bastante similar a la activación de señales neuronales, o “potenciales de acción”, por las células neuronales.

De hecho, el movimiento de iones a través de las membranas de las células ciliadas provoca señales electroquímicas, que finalmente se envían al nervio auditivo. Luego, el nervio auditivo lleva estas señales al cerebro, que analiza la información sobre qué células ciliadas están vibrando y convierte esta información en la experiencia del sonido.

Al igual que las células cónicas del ojo humano responden a diferentes longitudes de onda de luz, lo que nos permite ver diferentes colores, las células ciliadas del oído humano pueden responder a diferentes frecuencias de sonido. Esto nos permite distinguir el tono de un sonido.

Los canales semicirculares

Los canales semicirculares son similares a la cóclea en que son canales óseos llenos de líquido y revestidos de células ciliadas. Sin embargo, las células ciliadas de los canales semicirculares se utilizan para un propósito diferente al de las de la cóclea. En lugar de convertirse en una sensación de sonido, las señales de estas células ciliadas se convierten en información sobre el movimiento y el equilibrio.

Las células ciliadas del sistema vestibular o sistema de equilibrio. no reciba vibraciones del canal auditivo. En cambio, están doblados por los movimientos de los otolitos, pequeños cristales de carbonato de calcio que se encuentran dentro de los canales semicirculares.

Al igual que las piedras se asientan en el fondo de un río o lago, los otolitos se asientan en el fondo del canal semicircular. Por supuesto, a diferencia de un río o un lago, nuestras cabezas se mueven bastante, lo que provoca un empujón de nuestras “piedras”. La dirección de asentamiento de los otolitos, entonces, nos dice en qué dirección está hacia arriba y en qué dirección se mueve nuestra cabeza.

Para maximizar su capacidad de informarnos sobre el equilibrio y el movimiento, los canales semicirculares están orientados en tres direcciones diferentes. Al igual que las diferentes células ciliadas son sensibles a diferentes tonos de sonido, estos tres canales diferentes tienen la máxima sensibilidad a diferentes tipos de movimientos y cambios de posición.

La mayoría de la gente no es consciente de obtener esta información de sus canales semicirculares. Nuestros sentidos del movimiento y el equilibrio simplemente están siempre “ahí”.

Nuestros cerebros utilizan las señales de estas células ciliadas para ajustar automáticamente nuestros movimientos. Estos movimientos incluyen los movimientos de nuestros ojos, que nos permiten mantener una imagen estable del mundo, incluso cuando nuestras cabezas se mueven; y los movimientos de nuestros brazos y piernas, que están afinados para mantenernos erguidos sobre dos piernas.

Sin embargo, cuando las señales de los canales semicirculares se interrumpen, la gente se da cuenta muy rápido. Las infecciones del oído interno que interrumpen temporalmente estas señales nerviosas hacen que nuestros ojos y cuerpos sean incapaces de ajustarse automáticamente a los movimientos de nosotros mismos y nuestro entorno.

Como resultado, las personas con infecciones del oído interno pueden experimentar mareos; la ilusión de que la habitación “da vueltas” cuando mueven la cabeza; y un efecto de “cámara temblorosa” donde su visión se tambalea con cada pequeño movimiento de sus cabezas. Estas personas también pueden experimentar síntomas de “cinetosis”, como náuseas y vómitos.

Afortunadamente, ¡nuestros canales semicirculares funcionan la mayor parte del tiempo! La mayoría de las infecciones del oído interno duran solo unos días o semanas, el tiempo suficiente para recordarnos lo asombrosos que son nuestros cuerpos.

Describe además en nuestro blog la historia de la familia pitufo aquí.