Oído Medio

ANATOMIA DEL OIDO MEDIO

El Oído Medio es una cavidad casi cuadrada situada en el peñasco, región interior del Hueso temporal
Comprende la Caja timpánica, la Cadena de huesecillos y. las Células o celdillas mastoídeas. 

La Caja timpánica

Es una pequeña cavidad llena de aire, gracias al conducto denominado Trompa de Eustaquio, que la comunica con las fosas nasales, por lo cual la presión de aire contenido en la Caja timpánica es la misma que la del ambiente. Las paredes de la trompa están ordenadamente apiladas unas sobre otras y al efectuarse el acto de deglusión se separan para dejar entrar aire nuevo en el oído medio. La Caja timpánica se comunica con el oído interno mediante dos aberturas provistas de una fina membrana la Ventana Oval y la Ventana Redonda. 

La Cadena de huesecillos

Se compone de 3 pequeños huesos, Martillo (22-24 mg), Yunque (25 mg) y Estribo (2 mg).

Las Células o celdillas mastoídeas

Eestán representadas por cavidades irregulares del hueso temporal (Antrum) y su papel en el fenómeno de la audición no se conoce con exactitud, aunque parecen servir para aumentar la cavidad de la caja timpánica. 

Funcionamiento de la cadena de huesecillos 

El Martillo a través de su "mango" se halla unido a la membrana timpánica, en su extremo opuesto se une firmemente con el Yunque, de manera que siempre que el Martillo se mueve el Yunque se mueve al unísono. El extremo opuesto del Yunque se articula con el "Tallo del estribo" y la base del estribo se apoya en la abertura de la ventana oval, donde los sonidos son transmitidos al oído interno. 

La articulación del Yunque con el estribo hace que éste último gire hacia atrás cada vez que el mango del martillo se mueve hacia dentro, y hacia fuera cada vez que el Martillo va hacia fuera, lo cual provoca el desplazamiento hacia dentro y hacia fuera de la Base del Estribo al nivel de la ventana oval, produciéndose el movimiento del fluido coclear en el oído interno.

Esquema del Oído medio
Esquema del Oído medio

Características de transmisión del sistema de huesecillos 

Todo sistema vibrante que tiene inercia y un componente elástico, también tiene una frecuencia natural en la cual puede vibrar más fácilmente. Esta es la que recibe el nombre de frecuencia resonante. Como el sistema de huesecillos tiene inercia, y como se halla suspendido de ligamentos elásticos, tiene una frecuencia de resonancia natural que varía desde 700 a 1400 Hz. Como ya se dijo, el C.A.E. posee también una frecuencia resonante de 3000 Hz. Combinando los efectos de resonancia del sistema de huesecillos y el del C.A.E. la transmisión del sonido desde el aire al caracol resulta excelente entre límites de 600 y 6 kHz, pero disminuye netamente por encima o por debajo de estas frecuencias. 

Modelo mecánico que ilustra la transmisión, desde el oído externo al interno.
Modelo mecánico que ilustra la transmisión, desde el oído externo al interno.

Atenuación del sonido por contracción de los músculos del estribo y tensor del tímpano 

El mango del martillo es atraído constantemente hacia adentro por ligamentos y por el "Músculo tensor del tímpano" o músculo del martillo. La acción de éste músculo junto con la de otro músculo en contacto con la cabeza del estribo, el "Músculo del estribo" o músculo estapedio, mueven la cadena de huesecillos y proveen de tensión a la membrana timpánica; esto permite que las vibraciones sonoras en cualquier porción del tímpano sean transmitidas al martillo. Los músculos se activan en forma refleja ante los sonidos (60 a 80 dB) y aparentemente por algunos otros estímulos sensoriales; el tiempo de reacción de éste reflejo es de aproximadamente 10 mili segundos, lo que significa que, ante sonidos de gran intensidad e igual o menor duración, tales como sonidos impulsivos causados por armas de fuego, cañones, etc., los músculos tensores no alcanzan reaccionar y por ende proteger a la cóclea, lo que conlleva un fatigamiento de dichos músculos y potencial peligro de perdida auditiva. El músculo tensor del tímpano tira del mango del martillo hacia adentro, mientras que el músculo del estribo tira de éste hueso hacia fuera. Estas dos fuerzas se oponen entre sí y, por lo tanto, permiten que todo el sistema de huesecillos logre mucha rigidez, disminuyendo considerablemente la transmisión de las frecuencias bajas (inferiores a 1000 Hz) al oído interno. El reflejo de atenuación puede disminuir la intensidad de transmisión de sonido hasta 30 o 40 dB, o sea, la diferencia entre un susurro y el sonido emitido por un locutor de radio. La función de éste mecanismo se basa, en parte, en permitir la adaptación del oído a sonidos de intensidades diferentes, pero sobre todo en proteger al caracol de lesiones por ruidos excesivamente intensos. Además, cuando una persona habla, manda señales colaterales a los músculos del oído para disminuir su sensibilidad auditiva, de manera que su propia palabra no estimule en exceso los mecanismos de audición. 

Subjetivamente, como a la contracción corresponde un ligero apagamiento de tonos bajos y medios, resulta importante en la mejora de la audición en ambientes ruidosos, por el amortiguamiento de los ruidos profundos. 

FISIOLOGÍA DEL OIDO MEDIO

El Oído medio sirve para la adaptación de impedancias desde el aire, al órgano de Corti, (medio liquido). La transferencia de presión sonora de un medio gaseoso (aire) a un medio líquido (fluido coclear) produce una enorme pérdida de energía. 

Ejemplo: 

Dos pescadores pueden hablar en sus botes sin perturbar mayormente a los peces, porque el 99.9% de la energía sonora se refleja en la superficie del agua, y solo el 0,1% penetra al agua, lo que en decibeles puede expresarse como una perdida de 30 dB o su milésima parte. En cambio los pescadores deben tener mucho cuidado de no pisar fuerte en el piso del bote ni chapotear el agua con las manos. 

Modelo mecánico que ilustra la transmisión, desde el oído externo al interno.
Pérdida de energía producida en la interfase aire-líquido

Atenuación del sonido por contracción de los músculos del estribo y tensor del tímpano 

El mango del martillo es atraído constantemente hacia adentro por ligamentos y por el "Músculo tensor del tímpano" o músculo del martillo. La acción de éste músculo junto con la de otro músculo en contacto con la cabeza del estribo, el "Músculo del estribo" o músculo estapedio, mueven la cadena de huesecillos y proveen de tensión a la membrana timpánica; esto permite que las vibraciones sonoras en cualquier porción del tímpano sean transmitidas al martillo. Los músculos se activan en forma refleja ante los sonidos (60 a 80 dB) y aparentemente por algunos otros estímulos sensoriales; el tiempo de reacción de éste reflejo es de aproximadamente 10 mili segundos, lo que significa que, ante sonidos de gran intensidad e igual o menor duración, tales como sonidos impulsivos causados por armas de fuego, cañones, etc., los músculos tensores no alcanzan reaccionar y por ende proteger a la cóclea, lo que conlleva un fatigamiento de dichos músculos y potencial peligro de perdida auditiva. El músculo tensor del tímpano tira del mango del martillo hacia adentro, mientras que el músculo del estribo tira de éste hueso hacia fuera. Estas dos fuerzas se oponen entre sí y, por lo tanto, permiten que todo el sistema de huesecillos logre mucha rigidez, disminuyendo considerablemente la transmisión de las frecuencias bajas (inferiores a 1000 Hz) al oído interno. El reflejo de atenuación puede disminuir la intensidad de transmisión de sonido hasta 30 o 40 dB, o sea, la diferencia entre un susurro y el sonido emitido por un locutor de radio. La función de éste mecanismo se basa, en parte, en permitir la adaptación del oído a sonidos de intensidades diferentes, pero sobre todo en proteger al caracol de lesiones por ruidos excesivamente intensos. Además, cuando una persona habla, manda señales colaterales a los músculos del oído para disminuir su sensibilidad auditiva, de manera que su propia palabra no estimule en exceso los mecanismos de audición. 

Subjetivamente, como a la contracción corresponde un ligero apagamiento de tonos bajos y medios, resulta importante en la mejora de la audición en ambientes ruidosos, por el amortiguamiento de los ruidos profundos. 

Modelo mecánico que ilustra la transmisión, desde el oído externo al interno.
Sistema transformador del Oído Medio. Observe que el mango del martillo (1) comparado con la apófisis larga del Yunque (2) añade una ventaja de 1,3:1; permitiendo una ganancia de energía sonora de sólo 2,3 dB. Sin embargo, la relación de superficie tímpano-platina (o base del estribo) es mucho mayor. La relación efectiva es de 17:1 y corresponde a una ganancia de 25 dB. 

Sistema de palanca

Debido a la diferencia entre el largo del mango del martillo y la apófisis larga del yunque, se logra que el sistema de palanca de los huesecillos multiplique la fuerza del movimiento por 1,3 aproximadamente. Esta acción produce una mejoría del umbral de audición de 2,3 dB aproximadamente según: 

20 log10 1,3 = 10 log10 1,7

Relación hidráulica

Mucho más importante que la acción de palanca es la relación entre el área de la membrana timpánica y la diminuta platina o base del estribo. Como ya se dijo, la superficie de la membrana timpánica es de aproximadamente 55 mm2 mientras que la superficie de la base del estribo es de 3,2 mm2. Esto significa una diferencia de 55/3,2 = 17 veces, que permite que la energía de la onda sonora que choca con la membrana timpánica se aplique a la pequeña base del estribo, causando una presión 17 veces mayor sobre el líquido del caracol que la presión de la onda en el tímpano. Como el líquido tiene mucha mayor inercia que el aire, se comprende que se necesiten presiones mucho mayores para producir una misma vibración en el líquido. De hecho, éste emparejamiento de impedancia es del orden de 50 a 75% para frecuencias entre los 300 y 3kHz, lo cual permite una utilización casi completa de la energía de las ondas sonoras que llegan al tímpano. Expresado en decibeles, esta acción produce una mejoría del umbral de audición de 25 dB aproximadamente según:

20 log10 17 = 10 log10 289

Sumando los dos resultados se obtiene una recuperación de 27,3 dB de los 30 dB perdidos, es decir, un 91% de la energía perdida, según:

2,3 dB + 25 dB = 27,3 dB
Sistema de palanca + Relación hidráulica = dB recuperados