1. BIOFÍSICA DA
AUDIÇÃO
Seminário apresentado à disciplina de Biofísica
do Curso de Medicina Veterinária da Faculdade
Evangélica do Paraná.
Orientado pela Profª Patricia Mosko.
2. EQUIPE
• Daiane Cristina Ribeiro Dambroski
• Daniele Moro Santana
• Helena do Amaral de Lima
• Jéssica de Aguiar
• Leticia Araujo Fernandes
• Luana Antoniuk
• Lucimara Strugava
• Nayara Adriana Rengel
• Patricia Hecke Silveira
3. INTRODUÇÃO
Conceito do Som e Audição – Letícia
Perturbação Material – Lucimara
Acústica - Helena
Propagação do Som – Daniele
Efeito Doppler – Nayara
Quantificação do Som – Daiane
Orelha Externa e Média – Jéssica
Orelha Interna – Patrícia
Anomalias e Teste - Luana
4. SOM
• O som é a propagação de energia
mecânica em meio material, sob forma
de movimento ondulatório, com pulso
longitudinal (HENEINE, 2008).
5. AUDIÇÃO
• Capacidade sensorial que permite aos
animais e ao homem perceber os sons;
• O ato de ouvir só é possível quando os
estímulos externos captados por
nossas orelhas chegam ao cérebro,
então é produzido o som.
6. FÍSICA DO SOM
• O som é a transmissão de uma
perturbação material, com pulso
longitudinal e pode ser representado
por um movimento ondulatório.
7. PERTUBAÇÃO MATERIAL
• É o deslocamento da energia
• A energia diminui com a distância
• O pulso energético é na direção da
propagação.
• O som se propaga como uma esfera
sonora.
9. MOVIMENTO ONDULATÓRIO
• É o movimento Vibratório que propaga-se,
no caso do som, através de ondas
longitudinais.
10. REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DO
MOVIMENTO ONDULATÓRIO
Uma volta completa do ponto P é denominada ciclo,
e apresenta uma fase positiva e outra negativa.
11. Os ciclos podem ser definidos por
três parâmetros:
• COMPRIMENTO DE ONDA (λ): É a distância
percorrida em um ciclo completo.
• VELOCIDADE (V): É o espaço percorrido
pela onda.
• FREQUÊNCIA (f): É o número de vezes que
o fenômeno se repete em um intervalo de
tempo, medido em ciclos por segundo,
Hertz.
12. A audição dos gatos é muito
apurada e é mais sensível
aos sons agudos. Enquanto
a frequência de percepção
humana vai até aos
20.000Hz, a dos gatos vai de
60Hz até cerca dos
65.000Hz. É por esta razão
que os gatos percebem o
movimento humano a alguns
metros de distância.
13. A audição dos cães é muito superior à
dos seres humanos. Conseguem
detectar um som quatro vezes mais
distante do que o Homem. Além disso,
o seu intervalo de frequências auditivas
é também, mais vasto. Os cães
conseguem detectar frequências que
vão desde os 10Hz até aos 40.000Hz.
14. ACÚSTICA
O som físico, emitido por uma fonte sonora, e o
som percebido por instrumentos apropriados,
como o ouvido, pode ser definido por três
características:
• Intensidade
• Altura
• Timbre
15. INTENSIDADE
Corresponde ao nível de energia sonora, que nos
permite diferenciar um som forte de um som
fraco, e no movimento ondulatório, é medido pela
amplitude.
http://www.explicatorium.com/CFQ8/Som_Caracteristicas_ou_atributos_do_som.php
16. Altura
• É a qualidade do som relacionada a
sua frequência.
• Sons de maior frequência: Agudos.
• Sons de menor frequência: Graves.
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17. Timbre
É a qualidade do som que permite
diferenciar sons de mesma frequência e
intensidade produzidos por fontes
sonoras distintas.
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18. PROPAGAÇÃO DO SOM
• O som se propaga em função das
propriedades do meio transmissor. A
velocidade é diretamente proporcional a
temperatura e inversamente proporcional
ao módulo de elasticidade do meio.
• Os sólidos transmitem o som, melhor que
os líquidos, e estes, melhor do que os
gases.
19. • Reflexão do som
• Interferência
• Difração
• Efeito Doppler
PROPRIEDADES COMUNS DO SOM AOS
MOVIMENTOS ONDULATÓRIOS
QUE APRESENTAM INTERESSE BIOLÓGICO:
20. REFLEXÃO DO SOM
A onda sonora encontra um obstáculo e
retorna para seu meio de origem de
propagação, isto pode dar origem a dois
fenômenos:
• ECO
• REVERBERAÇÂO
21. REFLEXÃO DO SOM
ECO: O som refletido retorna após a
extinção total do som original. Ouve-se
uma repetição do som emitido.
REVERBERAÇÃO: O som refletido chega
ao ouvinte antes da extinção do som
emitido originalmente, havendo um
prolongamento na duração desse som.
22. A reflexão do som também é o principio do
sonar e da exploração biológica através
do ultrassom.
Ecolocalização ou Biosonar é um sentido que
através da emissão de ondas ultra-sônicas, no
ar ou na água, diversos mamíferos, morcegos,
golfinhos e baleias podem detectar a posição
e/ou distância de objetos (obstáculos no meio
ambiente.
23. Ecolocalização em morcegos
• O morcego emite ondas ultra-sônicas, isso é, com
frequência muito alta, na faixa de 20 a 215 kHz,
pelas narinas ou pela boca, dependendo da
espécie. Essas ondas atingem obstáculos no meio
ambiente e voltam na forma de ecos com
freqüência menor.
24. Ecolocalização em golfinhos
• A ecolocalização dos golfinhos, além de
permitir saber a distancia do objeto e se o
mesmo está em movimento ou não, permite
saber a textura, a densidade e o tamanho do
objeto ou presa.
• Produzem sons de alta frequência na faixa
de 150 kHz, sob a forma de “clicks” ou
estalidos.
25. • Os sons são gerados pelo ar inspirado e
expirado através de um órgão existente no
alto da cabeça, os sacos nasais ou aéreos.
• Os sons são controlados, amplificados e
enviados à frente através de uma ampola
cheia de óleo situada no Espermatócito, que
dirige as ondas sonoras em feixe à frente,
para o ambiente aquático.
26. • A captação é feita por um grande órgão
adiposo na mandíbula, sendo os sons
transmitidos a orelha média e daí para o
cérebro.
• Quando o eco é recebido, o golfinho gera
estalidos
• Mais perto objeto mais rápido o eco mais
frequência são emitidos os estalidos.
29. Certas aranhas conseguem ouvir ondas
infrassônicas,
permitindo esta capacidade detectar
a aproximação de presas ou atacantes. Além
de detectarem infrassons, podem ser
sensíveis a ondas sonoras de frequências
acima dos 40.000Hz (ultrassons).
30. INTERFERÊNCIA
• É o efeito da superposição de duas ou
mais ondas de frequências iguais.
Interferência de ondas na superfície da água
31. Princípio da Superposição
por Thomas Young
• Quando duas ou mais ondas chegam ao
mesmo tempo a um ponto em comum de um
meio, elas se superpõem neste ponto,
originando um efeito que é o resultado da
soma algébrica das amplitudes de todas as
perturbações no local da superposição.
• Após a superposição, cada onda continua
sua propagação no meio com suas
propriedades inalteradas.
32. Princípio da Superposição
Superposição de ondas com deslocamentos
coincidentes, originando um ventre no ponto P.
A interferência é dita
construtiva quando a
superposição ocorre
com dois pulsos de
mesma frequência e
em concordância de
fase.
33. Princípio da Superposição
A interferência é dita
destrutiva quando a
superposição ocorre
com dois pulsos de
mesma frequência e
em oposição de fase.
Superposição de ondas com
deslocamentos invertidos originando um
nó em P, que fica em absoluto repouso.
35. DIFRAÇÃO
• Difração é fenômeno pelo qual as
ondas conseguem contornar
obstáculos.
• É mais acentuado quanto maior for o
comprimento de onda.
• O som grave difrata mais que o agudo,
pois tem maior comprimento de onda.
37. EFEITO DOPPLER
• Efeito Doppler é a alteração aparente da
frequência de uma onda devido ao
movimento da fonte, do observador ou de
ambos.
• Quando há aproximação entre a fonte e o
observador a frequência aparente é maior
do que a real. O som fica mais agudo do que
na realidade.
38. EFEITO DOPPLER
• Quando há afastamento entre a fonte e o
observador, este ouvirá o som mais grave
que na realidade.
40. Aplicações Do Efeito Doppler
• Em astronomia, permite a medida da
velocidade relativa das estrelas e outros
objetos celestes luminosos em relação à
Terra.
• É de extrema importância em
comunicações a partir de objetos em rápido
movimento, como no caso dos satélites.
41. Aplicações Do Efeito Doppler
• Na medicina, um ecocardiograma utiliza este efeito
para medir a direção e velocidade do fluxo
sanguíneo ou do tecido cardíaco.
• O ultra-som Doppler é útil na avaliação do fluxo
sanguíneo do útero e vasos fetais.
• Pode ser mostrado de várias formas: com som
audível, espectro de cores dentro do vaso ou na
forma de gráficos que permitem a mensuração na
velocidade sanguínea nos tecidos normais.
42. QUANTIFICAÇÃO DO SOM
• É composta por unidades
dimensionais:
• Pressão
• Potência
• Intensidade
• E unidades adimensionais:
• Decibel
43. UNIDADES DIMENSIONAIS
• PRESSÃO: A unidade no SI é N/m² (Pascal).
• O limite de audibilidade é cerca de 2,8×10-7
Pa, onde começa a sensação dolorosa.
• Pressões de 300 a 2.000 Pa causam lesões
mecânicas no aparelho aditivo, inclusive
ruptura do tímpano.
44. UNIDADES DIMENSIONAIS
• POTÊNCIA: É a energia sonora
transferida na unidade de tempo,
medida em Watts (joules/segundo).
• A potência é mais usada quando
dividida pela área emissora ou
receptora, e se denomina intensidade
sonora.
45. UNIDADES DIMENSIONAIS
• INTENSIDADE: É a potência dividida
pela área emissora, ou receptora do
som.
• É medida em W.m-2. O limiar da
audição é convencionado como 10-12
Watt.m-2, e o máximo tolerável é cerca
de 1 watt.m-2, que corresponde a 28
Pa.
46. UNIDADES ADIMENSIONAIS
• DECIBEL. É a intensidade relativa do
som. Aumenta de forma logarítmica, e
não aritmética.
• Um simples aumento de três decibéis
implica dobrar a intensidade do som.
48. APARELHO AUDITIVO
• O aparelho auditivo transforma as
diferenças de pressão do som em
pulso elétrico, que são enviadas ao
cérebro, onde causam a sensação
psicofísica da audição, HENEINE,2002.
49. • Como é que o som, Energia Mecânica
do Campo G, é transformado em
Energia Elétrica (Campo EM)?
• Cóclea: Órgão que transforma
Energia Mecânica em Elétrica.
51. Orelha Externa
• É formada pelo pavilhão auricular, ou
orelha, e o canal auditivo, também
conhecido como meato.
• É composto de cartilagem auricular,
rodeado por uma pele, o que permite a
flexibilidade e elasticidade.
52. Orelha Externa
• No conduto auditivo externo estão
presentes glândulas que produzem a
cera, que impede a entrada e
alojamento de corpos estranhos.
53. Orelha Média
Componentes:
• Caixa timpânica;
• Ossículos auditivos: martelo, bigorna e
estribo;
• Trompa de Eustáquio (Tuba Auditiva).
Faz a manutenção da pressão de dentro do ouvido.
54. Orelha média
• A orelha média começa na membrana timpânica e
consiste, em sua totalidade, de um espaço aéreo – a
cavidade timpânica – no osso temporal. Dentro dela
estão os ossículos articulados entre si, e suspensos
através de ligamentos.
• O limite entre o ouvido médio e interno é a janela
oval.
55. • O cabo do martelo está encostado no
tímpano; o estribo apoia-se na janela oval,
um dos orifícios dotados de membrana da
orelha interna que estabelecem
comunicação com a orelha média.
56. Orelha média
• A partir de toda esta cadeia mecânica
desempenhada pelo tímpano,
ossículos e tuba auditiva, a orelha
média cumpre a sua função de
transmitir o som para as estruturas da
orelha interna.
58. Orelha interna
• Localizada dentro do osso temporal.
• Contém o labirinto membranoso, que
está rodeado pelo labirinto ósseo.
• O labirinto membranoso é um grupo
interligado de sacos cheios de fluido,
endolinfa.
• É o movimento da endolinfa, que
estimula as células sensoriais no
interior da parede membranosa.
60. Orelha interna
• Nos canais semicirculares encontram-
se estruturas que permitem a
percepção da posição do corpo
(noção de equilíbrio), juntamente com
o vestíbulo.
61. • Cóclea: Órgão que transforma Energia
Mecânica em Elétrica.
• A forma da concha e o número de
voltas varia entre raças e espécies.
Carnívoros Equinos Suínos Ruminantes
3 voltas 2,5 voltas 4 voltas 3,5 voltas
• Na cóclea está presente uma
estrutura que permite a percepção
dos sons, chamada de órgão de Corti.
62. 1. As ondas sonoras movem a Membrana Basilar para cima e para baixo.
2. Os cílios das Células Ciliadas Externas (CCE), implantados na Membrana Tectorial
(em azul claro) se curvam e a célula é despolarizada.
3. As CCE despolarizadas reagem através de uma contração (eletro motilidade): isto é
um mecanismo ativo.
4. Devido à firme junção entre as CCE com a Membrana Basilar e a Membrana
Reticular, este mecanismo ativo gera energia de volta para o Órgão de Corti e assim as
Células Ciliadas Interiores (CCI) são excitadas, provavelmente através da ativação de
seus cílios pela Membrana Tectorial.
5. as sinapses nervosas das CCI são ativadas e a mensagem é enviada ao Sistema
Nervoso Central.
64. Da cóclea sai o nervo ótico que leva os
impulsos nervosos ao cérebro.
1. Canais
semicirculares
2. Nervo Ótico
3. Membrana
Basilar
4. Cóclea
65. CAPTAÇÃO E CONDUÇÃO
DO SOM
Orelha Externa: A captação é feita pelo
pavilhão auricular, que refrata os sons,
reforçando a intensidade com que
chega ao ouvido.
O canal auditivo leva o som captado ao
tímpano.
66. CAPTAÇÃO E CONDUÇÃO
DO SOM
• Orelha média: Transforma a Energia
sonora em Deslocamento Mecânico. O
tímpano vibra sob o impacto da
pressão sonora, em amplitude
proporcional à intensidade do som.
• O movimento do tímpano é transmitido
ao martelo, daí para a bigorna e em
seguida ao estribo.
67. CAPTAÇÃO E CONDUÇÃO
DO SOM
• Orelha Interna: Transformação do
Movimento Mecânico em Hidráulico, e
Hidráulico em Pulso Elétrico, através
da cóclea e suas funções.
68. Cóclea
A cóclea desenrolada.
A cóclea é separada pela membrana basilar em dois compartimentos
principais, a rampa vestibular (acima) e a rampa timpânica (abaixo).
70. • Diferença entre sons mais intensos e
menos intensos:
O som entra como onda
hidráulica, pela janela oval
e percorre a membrana
basilar.
O som fraco desloca menos
a membrana basilar. E o
forte desloca mais.
Quanto maior a intensidade sonora, maior é a amplitude do
deslocamento e maior o pulso elétrico gerado. Essa maior corrente
provoca sensação de som mais intenso no cérebro.
71. ANOMALIAS DA AUDIÇÃO
Podem ser divididas em dois grupos:
Surdez de condução: Há lesões no
canal externo, ou lesões no tímpano ou
ossículos.
Surdez Nervosa: Há lesões na cóclea
ou no nervo ótico.
72. EXAMES E TESTES
• Audiograma: mostra que a
sensibilidade do ouvido humano varia
com a frequência do som.
• Teste de Weber: quando um diapasão
vibrante é colocado no plano sagital
em contato com a testa, o paciente
normalmente ouve o som de modo
igual em ambos os ouvidos.
73. EXAMES E TESTE
• Teste Rinne: Coloca-se um diapasão
em vibração sobre a apófise do
temporal, o paciente com o ouvido
normal ouve o som diminuir
progressivamente à medida que a
energia do diapasão se dissipa.
74. TESTE DE DIAPASÃO
• Os ouvidos são testados
alternadamente, por obliteração de
um deles. O diapasão é vibrado perto
do ouvido, e vai sendo afastado
gradualmente, até o paciente indicar,
com a mão, que não mais escuta o
som.
75. BERA - Potencial Auditivo Evocado de
Tronco Encefálico
• É um teste eletro diagnóstico não invasivo que
capta e registra a atividade elétrica da via auditiva
desde a cóclea até o tronco encefálico, proveniente
da estimulação da orelha por meio de um estímulo
sonoro em forma de cliques.
• O Hospital Veterinário da Unesp, campos de
Botucatu é a primeira instituição Veterinária a
disponibilizar este tipo de exame.