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Da Transdução Mecânica à Percepção Neural | Neurofisiologia | 4º Período UNINOVE
Som como interpretação do cérebro
Não existe som. Existem ondas mecânicas (vibrações). O cérebro interpreta essas vibrações como som. Som = produto da mente, não do mundo físico.
Sequência: vibração mecânica → transdução (conversão em sinal elétrico) → propagação neuronal → percepção no córtex auditivo.
Transdução = converter sinal mecânico em sinal nervoso. Acontece na orelha interna (cóclea). Sem transdução = sem audição, mesmo com vibração presente.
NUNCA diga 'som' como se fosse objeto físico. Sempre: 'ondas mecânicas' + 'interpretação cerebral'. Professor quer essa distinção clara. Pode cair direto na prova.
"Não existe som, né? Existem ondas que a gente interpreta como som."
Paciente surdo congênito. Vibração existe, transdução não funciona. Resultado? Ausência total de som (percepção). Prova que som = construção neural.
Som = Interpretação
Vibração (onda mecânica) ➜ Transdução (cóclea) ➜ Sinal nervoso ➜ Percepção
⚠️ Onda existe independente. Som não.
Som existe fisicamente?
Não. Apenas ondas mecânicas. Som é interpretação do cérebro.
O que é transdução?
Converter vibração mecânica em sinal elétrico nervoso.
Onde acontece a transdução?
Cóclea (orelha interna). Estereocílios → canais iônicos.
Sem transdução, há som?
Não. Vibração existe, mas percepção zero.
1. Som é:
2. Transdução ocorre em:
3. Sem transdução funcional:
4. Qual é a sequência correta?
De fora para dentro: captação → condução → transdução
Orelha externa (aurícula + meato acústico): capta e concentra ondas sonoras. Membrana timpânica (tímpano) vibra em resposta. Simples, mas crítico.
Três ossículos: martelo, bigorna, estribo. Sequência: membrana timpânica → martelo → estribo → janela oval. Amplifica som ~30x.
Cóclea = órgão de transdução. Dentro: estereocílios (célula ciliada) dobram com vibração → abre canais iônicos → sinal nervoso.
Memorize: captação (externa) → condução (média) → transdução (interna). Prova pode pedir: 'defina o papel de cada orelha'. Essa estrutura mata a questão.
"Membrana timpânica... O cabo do martelo, e o cabo também, com o estribo, janela oval."
Paciente com ruptura de membrana timpânica. Surdez condutiva (transdução OK, condução falha). Cirurgia restaura membrana → audição volta.
Membrana timpânica ➜ Martelo-Bigorna-Estribo (30x) ➜ Janela oval ➜ Cóclea
Amplificação: impedância reduzida → pressão aumentada → eficiência som
Papel da membrana timpânica:
Vibra com ondas → transmite vibração aos ossículos.
Três ossículos em sequência:
Martelo → estribo → janela oval (ou: martelo → bigorna → estribo).
Orelha média amplifica som quanto?
~30 vezes. Reduz perda de pressão (impedância).
Onde acontece transdução?
Cóclea (orelha interna). Estereocílios → sinal.
1. Função da orelha externa:
2. Ossículos amplificam som em:
3. Sequência correta:
4. Se janela oval não vibra:
Eustáquio equaliza; reflexo acústico protege
Tuba auditiva (tubo que conecta orelha média ao nasofaringe). Função: igualar pressão dentro e fora. Quando desce de avião = estala tuba = equaliza.
Dois músculos controlam martelo e estribo: tensor timpânico e músculo estapediano. Quando som alto (>80-90dB) = contraem = amortece vibração = proteção contra surdez.
Nervo facial (CN VII) inerva músculo estapediano. Importante: lesão de CN VII = reflexo acústico abolido.
Reflexo acústico = proteção. Loudspeaker próximo ao ouvido = reflexo ativa. Alta frequência (alerta) = reflexo não protege (é por isso que tinnitus com ruído branco dói).
"A gente tem os dois músculos controlando o movimento do martelo e do estribo."
Paciente com paralisia de Bell (CN VII). Reflexo acústico desaparece. Som ambiente = perda de atenuação. Sente sons mais altos que antes (recruescimento).
Tuba Eustáquio: iguala pressão
Reflexo acústico (CN VII): protege >80dB
Músculos: tensor timpânico + estapediano
✅ Equaliza | ✅ Protege | ❌ CN VII lesado = recruescimento
Função da tuba auditiva:
Igualar pressão entre orelha média e atmosférica.
Reflexo acústico protege de:
Sons muito altos (>80-90dB). Amortece vibração.
Qual nervo inerva o reflexo?
Nervo facial (CN VII). Eferência estapediana.
Lesão CN VII → reflexo?
Abolido. Som normal soa mais alto (recruescimento).
1. Tuba auditiva equaliza:
2. Reflexo acústico ativa quando:
3. Nervo que comanda reflexo acústico:
4. Recruescimento auditivo significa:
Líquidos iônicos e a transdução mecânica
Endolinfa = líquido dentro da cóclea. FATO CONTRA-INTUITIVO: rica em K+ (potássio), não Na+. É como 'bateria invertida'. Mantém potencial +80mV (potencial endococlear).
Perilinfa = líquido fora da célula ciliada. Normal (Na+, K+ baixo). Funciona como referência eletrônica.
INVERSO do padrão neuronal usual. K+ entra → celula DESPOLARIZA (não repolariza). Isso porque endolinfa é +80mV → K+ entra → despolarização da membrana ciliada.
K+ DESPOLARIZA célula ciliada. NÃO memorize como neurônio normal. Professora focou nisso. Pode perguntar: 'Por que K+ entra na célula ciliada?' Resposta: porque endolinfa é +80mV e K+ corre pro potencial menor.
"Potássio. Essa é a potássia. A endolímpica." / "Quem despolariza é o potássio."
Síndrome de Meniere: produção excessiva de endolinfa → pressão sobe → estereocílios entortam acidentalmente → vertigem + surdez. Trata-se drenando endolinfa.
Endolinfa: K+ HIGH, +80mV
Perilinfa: Na+ (normal)
⚡ K+ DESPOLARIZA (contra-intuitivo!)
Gradiente iônico = força motriz som → sinal
Endolinfa é rica em:
K+ (potássio). Potencial: +80mV.
Perilinfa é rica em:
Na+ (sódio). Normal neuronal.
K+ na célula ciliada causa:
Despolarização (não repolarização).
Potencial endococlear:
+80mV. Maior que estímulo sensorial.
1. Endolinfa contém principalmente:
2. Quando K+ entra célula ciliada:
3. Potencial endococlear de +80mV significa:
4. Meniere causa:
Cadeia mecanossensível da audição
Vibração da membrana basilar → estereocílios (estruturas tipo cílio na célula ciliada) entortam. Flexão = estímulo mecânico.
Flexão → abre canal mecanossensível (tipo portão iônico). Canal = seletivo. Deixa K+ entrar. Simples, elegante.
K+ fluxo para dentro → despolarização (~-85mV → 0mV rápido). Diferente de neurônio comum = aqui K+ é estímulo, não freio.
Despolarização abre canal Ca²+ voltagem-dependente → Ca²+ entra. Ca²+ é sinal intracelular para neurotransmissor.
Ca²+ intracelular → dispara exocitose de vesículas contendo glutamato. Glutamato = neurotransmissor excitatório para 1ª neurônio aferente.
SEQUÊNCIA OBRIGATÓRIA (professor pediu): vibração → estereocílios → K+ entra → Ca²+ entra → glutamato sai. Cada passo é testável. Memorize como 'V-E-K-Ca-G'.
"Estereocílios entortam → canais mecanossensíveis abrem → K+ entra → despolariza → Ca²+ entra → exocitose glutamato."
Mutação em TIP LINK (proteína estrutural estereocílios). Resultado = canais mecanossensíveis não abrem → nenhum K+ → sem transdução → surdez congênita não-sindromática.
Vibração ➜ Estereocílios flex ➜ Canal meca aberto ➜ K+ entra ➜ Despolariza
➜ Ca²+ entra ➜ Glutamato exocitose
Transdução = conversão mecanismo → eletroquímica
Primeiro passo transdução:
Vibração → estereocílios entortam.
O que abre com flexão?
Canal mecanossensível (portão iônico).
K+ entra → célula?
Despolariza (não repolariza).
Glutamato vem de:
Exocitose Ca²+-dependente.
1. Estereocílios flexionam porque:
2. Canal mecanossensível:
3. Quando K+ entra, célula fica:
4. Glutamato é liberado porque:
Dois tipos, funções diferentes na transdução
Célula ciliada interna (IHC) = transdutor. Recebe vibração → abre canais mecanossensíveis → K+ entra → Ca²+ entra → libera glutamato. Sinal vai pro nervo aferente 1ª ordem. ~3.500 IHC.
Célula ciliada externa (OHC) = amplificador. Recebe sinal → contrai/expande (motilidade prestin-dependente) → aumenta vibração da membrana basilar → retroalimentação → amplificação do sinal. Não manda sinal direto pro nervo aferente principal. ~12.000 OHC.
OHC contém prestin (proteína motora). Quando ativa (Ca²+ entra) → contração mecânica → puxa membrana tectória → amplifica estímulo ~1000x. Audição aguda demanda OHC intacta.
OHC são frágeis. Envelhecimento, ruído alto, drogas ototóxicas → morrem primeiro. Resultado: redução amplificação ativa → audição pior, especialmente agudos.
IHC = transdutor. OHC = amplificador. Distinga bem. OHC morre antes → agudos caem → presbiacusia. Se pergunta 'qual morre primeiro', resposta: OHC.
"A cilhada interna, ela é a... e o que ela faz? Ela acaba modificando esse som." [fala sobre OHC modulação]
Paciente com cisplatina (quimioterapia). Droga é ototóxica. OHC morrem seleitivamente → audiometria = 'entalhe' em 4-6kHz. IHC intactas = consegue entender fala baixa, mas agudos desaparecem.
IHC: ~3.500 | Transdução ✅ | Aferência ✅
OHC: ~12.000 | Amplificação (prestin) ✅ | Feedback ✅
🔴 OHC morre primeiro → presbiacusia
IHC faz o quê?
Transdução. Abre canais → sinal → nervo aferente.
OHC faz o quê?
Amplificação. Contrai → amplifica vibração → retroalimentação.
Qual célula é frágil?
OHC. Morre com idade/ruído/drogas.
Prestin é proteína de:
OHC. Motor molecular contração.
1. Célula ciliada interna (IHC):
2. Célula ciliada externa (OHC) amplifica:
3. OHC morre com:
4. Audição com OHC morta:
Frequências organizadas na cóclea; agudos caem primeiro
Tonotopia = organização espacial de frequências na cóclea. Base (entrada) = altas frequências (agudos, ~20kHz). Ápice (ponta) = baixas frequências (graves, ~20Hz). Mapa linear.
Membrana basilar é mais rígida na base (agudos vibram lá) e mais flexível no ápice (graves vibram lá). Frequência = função da rigidez local. Simples mecânica.
Presbiacusia = envelhecimento auditivo. OHC morrem → amplificação ativa cai. Perde agudos primeiro (base → ápice). Idoso ouve graves bem, agudos desaparecem.
Paciente idoso: audição de fala ~30dB, mas não entende. Por quê? Agudos (consonantes = /s/, /f/, /t/) desaparecem. Graves (vogais = /a/, /o/) ficam. Sem consonantes, fala fica incompreensível.
Tonotopia = base = agudo, ápice = grave. Presbiacusia = perde agudos primeiro. Questão clássica: 'Qual frequência desaparece com idade?' Resposta: agudo (base cóclea).
"A região grave, a região alta, a região média." / "O pessoal que quiser ser geriatra, o que eles ouvem melhor? Os graves."
Avó 75 anos com audiometria: perde 60dB em 8kHz (agudo puro), mas 10dB em 250Hz (grave puro). Conversa em lugar barulhento = desastre (consonantes sumem). Aparelho auditivo com amplificação seletiva de agudos = melhora.
Base = Agudo (20kHz, rígida)
Ápice = Grave (20Hz, flexível)
👴 Presbiacusia = OHC morre base primeiro
➜ Agudos caem
➜ Consonantes desaparecem
➜ "Escuto mas não entendo"
Base cóclea vibra com:
Altas frequências (agudos).
Ápice cóclea vibra com:
Baixas frequências (graves).
Presbiacusia afeta qual frequência primeiro?
Agudos. OHC morrem, amplificação ativa cai.
Idoso 'escuta mas não entende' porque:
Perdeu agudos (consonantes). Só graves (vogais).
1. Tonotopia significa:
2. Base cóclea = frequências:
3. Presbiacusia primeira perda:
4. Por que 'escuta mas não entende'?
Estrutura da transdução in situ
Órgão de Corti = estrutura que contém IHC, OHC e células de suporte. Dentro da cóclea, em cima da membrana basilar. Possui pilares (células-pilar) que criam estrutura 'futebol americano' visto de cima.
Membrana basilar = estrutura que vibra com som. Aumenta largura e diminui rigidez da base para ápice (tonotopia). Vibração → move órgão de Corti → estereocílios flexionam.
Membrana tectória = 'teto' do órgão de Corti. Estereocílios OHC e IHC tocam membrana tectória. Vibração → membrana tectória move → puxa estereocílios.
Cóclea tem 3 câmaras: escala vestibular (perilinfa, cima), escala média (endolinfa, meio, contém órgão de Corti), escala timpânica (perilinfa, baixo). Janela oval → escala vestibular. Janela redonda → escala timpânica.
Membrana tectória = dinâmica, move com vibração. Membrana basilar = passiva, vibra. Não confunda. Prova pode perguntar: 'qual estrutura puxa estereocílios?' Resposta: membrana tectória (OHC) + movimento basilar (IHC).
"Escala vestibular, escala média, escala timpânica. Perilinfa, endolinfa, perilinfa."
Trauma temporal (acidente carro). Cóclea dentro osso temporal sofre fratura. Se membrana basilar rompe = surdez súbita que hora (perda estereocílios) ou hiperacúsia se OHC morrem seletivamente.
Órgão de Corti (em escala média)
│
├─ Membrana basilar (vibra)
│ └─ IHC + OHC + pilares
│
└─ Membrana tectória (cobre, puxa cilios)
3 escalas: vestibular (perilinfa) | média (endolinfa) | timpânica (perilinfa)
Órgão de Corti contém:
IHC, OHC, células de suporte (pilares).
Membrana basilar:
Vibra com som. Aumenta largura base→ápice.
Membrana tectória:
Cobre órgão de Corti. Puxa estereocílios.
Escala média contém:
Endolinfa e órgão de Corti.
1. Órgão de Corti fica em:
2. Membrana basilar vibra porque:
3. Membrana tectória puxa:
4. Se membrana basilar rompe:
Do nervo coclear ao córtex, com cruzamentos
1ª ordem = neurônios bipolares no gânglio espiral (dentro cóclea). Recebem glutamato de célula ciliada interna. Corpo celular no gânglio. Axônios via nervo coclear (CN VIII) para bulbo.
2ª ordem = neurônios nos núcleos cocleares (no bulbo, medula). Sinapsa de 1ª ordem. Dois núcleos: dorsal (projeta colículo inferior) e ventral (projeta núcleo olivar superior para lateralidade).
3ª ordem = neurônios no corpo geniculado medial (MGN) — tálamo. Sinapsa de 2ª ordem (via vias talâmicas). Integra informação binauricular (localização som).
4ª ordem = neurônios em A1 (área 41) — giro temporal superior. Sinapsa de 3ª ordem. Aqui: percepção consciente do som. Mapa tonotópico repetido em A1.
Importante: cruzamentos são parciais (não 100%). Bilateralidade em vários níveis → lesão unilateral não causa surdez completa de um lado. Mas audiometria pode detectar diferenças interaurais.
Professor disse: 'Coloquei em etapas... é isso que eu vou pedir na prova.' Via em 4 etapas obrigatórias. Pode pedir: 'descreva a via auditiva' ou 'onde está 3ª ordem?' Essas 4 estruturas são bingo da prova.
"O corpo está lá dentro, entendi. O que tem lá é o dendrito, do outro lado. Depois vai para o tálamo." / "Coloquei em etapas... é isso que eu vou pedir na prova."
Tumor cerebelopontino (schwannoma CN VIII). Comprime nervo coclear. Resultado: surdez ipsilateral (lado tumor) + alguns sintomas contralaterais. Via cruzada parcial explica.
1ª: Gânglio espiral (bipolar)
2ª: Núcleos cocleares (bulbo)
3ª: MGN (tálamo)
4ª: Córtex A1 (percepção)
➜ Cruzamentos parciais → bilateralidade
➜ Lesão unilateral ≠ surdez completa
1ª ordem neurônio:
Gânglio espiral. Bipolar.
2ª ordem neurônio:
Núcleos cocleares (bulbo).
3ª ordem neurônio:
Corpo geniculado medial (tálamo).
4ª ordem neurônio:
Córtex A1 (área 41, temporal).
1. Primeiro neurônio está em:
2. Segundo neurônio está em:
3. Terceiro neurônio está em:
4. Quarto neurônio (percepção):
Ideia geral + cirurgia; prova que som é neural
Implante coclear = dispositivo eletrônico que estimula diretamente nervo coclear, contornando transdução fisiológica. Para quem tem surdez severa/profunda por perda sensorioneural.
Dois componentes: (1) receptor externo (microfone + processador, usa bateria, colocado na pele) → (2) eletrodo multicanal implantado dentro cóclea. Processador capta som, converte em padrão de estimulação elétrica, eletrodo estimula nervo.
Eletrodo dentro cóclea = múltiplos contatos (até 24 canais). Cada canal estimula región específica cóclea (tonotopia). Som agudo → estímulo base. Som grave → estímulo ápice. Assim, qualidade acústica 'limitada mas funcional'.
Indicação: surdez bilateral severa/profunda (>90dB), falha de aparelho auditivo convencional. Nervo coclear tem que estar funcional (imagiologia, eletrococleografia). Contraindicação: nervo coclear ausente (síndrome de Waardenburg tipo I, Mondini).
Abordagem: mastoidectomia + abordagem transmastoidea à cóclea. Eletrodo inserido via janela redonda (ou escala timpânica). Delicado: estruturas neurovascular próximas (facial, labirinto, meningeal).
Aparelho auditivo ≠ implante coclear. Aparelho = amplifica som (acústico). Implante = estimula eletricamente nervo (neural). Implante = prova que audição é construção neural — estimulação eletrônica direta pode produzir som percebido. Essa filosofia é filosofia da disciplina inteira.
"Esse paciente com certeza ele perdeu... esse fio, ele vai estimular, tem um nervo, ele estimula o nervo, ele capta todas essas ondas."
Criança 2 anos, surdez congênita bilateral (nervo coclear intacto). Implante coclear aos 2 anos 6 meses. Cirurgia bem-sucedida. Com reabilitação auditiva (fonoaudiologia) durante janela crítica (2-5 anos), consegue desenvolvimento linguagem quase normal. Sem implante = mudez.
Aparelho auditivo: amplifica (acústico)
Implante coclear: estimula nervo (eletrônico)
⚡ Eletrodo na cóclea
➜ Padrão elétrico = tonotopia
➜ Estimula CN VIII direto
➜ Som percebido sem transdução
✅ Prova que som = interpretação neural
Implante coclear estimula:
Nervo coclear diretamente (eletricamente).
Diferença aparelho vs implante:
Aparelho = amplifica som. Implante = estimula nervo.
Eletrodo vai para:
Dentro cóclea, via janela redonda (cirurgia).
Pré-requisito implante:
Nervo coclear funcional. Sem nervo = contraindicado.
1. Implante coclear faz:
2. Prova que som é neural:
3. Candidato para implante:
4. Via cirúrgica usual:
Fisiologia da Audição Completa
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