Anatomie et Physiologie de l'Oreille

Le son et l’ouïe : un phénomène complexe

 

 

2- ANATOMIE ET PHYSIOLOGIE DE L’OREILLE

 

Parmi nos cinq sens, l’ouïe s’impose comme l’un des plus complexe de par la coopération d’éléments aux caractéristiques mécaniques, électriques, et cognitifs. En effet,  au sein même de notre boîte crânienne, le mécanisme de l’ouïe est divisé en trois parties, appelées oreilles externe moyenne et interne

 

 

 shema-oreille-externe-moyenne-interne

 

 

La présentation va suivre le trajet de l’onde sonore, de son arrivée aux abords de notre oreille, jusqu’à sa perception par notre cerveau. 

 

 

L’onde sonore va rencontrer l’oreille externe. Dans ce milieu aérien, ce sont surtout des phénomènes mécaniques qui vont être observés.

 

 

1/ l’oreille externe

 

a - le pavillon

 

pavillon-oreille.png

 

L’onde va d’abord se loger dans le pavillon, seule partie externe, visible de l’oreille, composée de cartilage flexible et élastique, recouvert de peau sur ses deux surfaces. La seule partie non composée de cartilage est le lobule, petite extrémité de l’oreille, plus communément appelée lobe.

Cet entonnoir à son en forme de coquille, destiné à la réception et à la concentration des ondes sonores est composé de nombreux muscles et recoins pour mieux capter ces sons, afin d’en envoyer le maximum vers l’étape usuelle suivante d’une onde, le conduit auditif externe. Les muscles de l’oreille n’ont pas un réel effet chez l’Homme, on les remarque cependant chez les animaux.

 

 

b-le conduit auditif externe 

 

conduit-auditif-externe-1.png

 

Le conduit auditif externe relie la conque, fin fond du pavillon, au tympan qui est la frontière entre oreilles externe et moyenne.

 

Sur une distance d’environ 25mm,  ce conduit en forme d’entonnoir, a un diamètre spécialement adapté à la réception des fréquences sonores de la voix humaine. Ce diamètre varie de 10 mm pour sa partie extérieure à 4 mm pour sa sortie, face au tympan.

Sur le premier tiers de ce conduit, la paroi, faite de cartilage, est recouverte de peau et de ses annexes cutanées (poils, glandes de cérumen) qui empêchent la progression des corps étrangers dans l’oreille. Les deux derniers tiers du tunnel sont privés des annexes cutanées.

 

Le conduit est composé de deux courbures qui permettent d’une part une amplification par réverbération des sons avant l’arrivée de l’onde au tympan, et d’autre part de protéger les oreilles moyenne et interne des chocs directs dus aux agressions physiques extérieures.

 

 

 

2/ l’oreille moyenne

 

            La suite du trajet de l’onde sonore se déroule dans l’oreille moyenne, cavité osseuse aérienne de forme à peu près cubique, creusée dans l’os temporal, tapissée d’une membrane. Le mouvement  transmis au tympan  est répercuté sur la chaîne des osselets.

 

a-le tympan

 

tympan-1.png

Le premier élément sur lequel l’onde a un impact dans cette oreille est le tympan, (tympanon signifie en grec tambourin), fine membrane d’à peu près 1cm², habituellement de couleur gris perle, partiellement transparent lorsqu’il est en bon état.

 

Cette membrane est facilement déformable et fragile.

 

Son développement est déjà achevé à la naissance. Il a la forme d’un cône aplati, dont le sommet serait au niveau de son point de rencontre avec le marteau, premier des trois osselets. L’arrivée des ondes sonores sur cette membrane, après leur amplification due à la réverbération la fait vibrer à un certain rythme, transformant l’onde aérienne en une force mécanique.

 

b-les osselets

osselets-1.png

 


Derrière le tympan, se trouvent les trois osselets maintenus par des articulations et des ligaments.

 

Le premier d’entre eux est le marteau. Long de 7 à 9 mm, il est inclus dans le tympan par son manche. Il a une action directe sur le deuxième osselet, l’enclume, qu’il vient percuter, transmettant le mouvement mécanique de l’onde sonore.

L’enclume est plus courte, mais plus lourde que le marteau. Elle est reliée à l’étrier par son apophyse.

L’étrier, troisième et dernier osselet est, avec ses 4 mm, le plus petit os du corps humain. En forme d’étrier debout sur la fenêtre ovale, il fait le lien avec l’oreille interne à qui il transmet les mouvements vibratoires du tympan.

Comme l’indique son nom,  il a la forme d’un étrier. Il est composé d’une tête qui se divise en deux branches, reliées à une base,. Cette base, de forme ovale et bombée est appelée « platine ». Elle fait le lien entre  l’oreille moyenne et l’oreille interne par la fenêtre ovale. Ils ont pour rôle d’effectuer la transmission du mouvement vibratoire du  tympan jusqu’à la fenêtre ovale.

 

La mobilité de ces osselets est contrôlée par des muscles spécifiques. Le muscle tenseur du tympan s’occupe de la régulation du marteau (entre la tête et sa longue apophyse reliée au tympan). Le muscle stapédien  s’occupe de la régulation de l’étrier (le muscle stapédien est relié de la tête  de l’os à la paroi de la cavité, c’est le plus petit muscle du corps humain). Ces deux muscles peuvent limiter la conduction du son, grâce aux réflexes dits « stapédiens » : leur contraction permet d’atténuer le mouvement des os sur la fenêtre ovale, donc  le niveau d’intensité des sons transmis à l’oreille interne.

 

            Remarque : la cavité de l’oreille moyenne communique avec l’arrière de la  gorge par la trompe d’Eustache, longue d’à peu près 4cm qui permet d’adapter les pressions de part et d’autre du tympan.

 

3/ l’oreille interne

C'est dans l’oreille interne que s'arrête le phénomène purement acoustique et que commence la neurophysiologie puisque s'y effectuent l'analyse et la transduction du message sonore.

 

a-le labyrinthe

L’oreille interne est aussi appelée le labyrinthe. Elle est divisée en deux parties assurant deux fonctions différentes : l’audition et l’équilibre.

 schema-oreille-interne-1.png

Schéma de l’oreille interne (image INSERM reproduit)

 

Équilibre :

(1) Canal antérieur,

(2) Ampoule(du même canal),

(3) Ampoule (canal horizontal),

(4) Saccule,

(7) Canal latéral (horizontal),

(8) Canal postérieur,

(9) Ampoule (canal postérieur),

(14) Utricule.

Audition :

(5) Canal cochléaire,

(6) Hélicotrème,

(10) Fenêtre ovale,

(11) Fenêtre ronde,

(12) Rampe vestibulaire,

(13) Rampe tympanique.

 

Ainsi la partie antérieure du labyrinthe forme la cochlée, où se  trouve l'organe de l'audition périphérique ou « organe de Corti », alors qu’en arrière, sur la partie supérieure, se trouvent le vestibule et les canaux semi-circulaires qui forment l’organe vestibulaire périphérique qui perçoit les mouvements de la tête dans l’espace. Ces deux organes responsables de deux fonctions différentes sont néanmoins géographiquement très proches et leurs informations sont véhiculées par la même paire de nerfs crâniens : le VIII ou nerf cochléo-vestibulaire.

 

Toutefois nous ne nous intéressons ici qu’à la cochlée et à l’organe de Corti. 

 

b-la cochlée

La cochlée (escargot en grec) se présente comme  une spirale creusée dans l’os de précisément deux tours-et-demi. Elle renferme un serpentin ou « limaçon» membraneux  de même longueur qui contient le canal cochléaire rempli d’endolymphe ( liquide extra cellulaire), entouré par deux rampes périlymphatiques , vestibulaire au-dessus et tympanique au-dessous.

 

 

schema-cochlee.jpg

 

 

 

C’est dans ce milieu liquidien que fonctionne l’oreille interne. 

dessin-cochlee-1.png

detail-cochlee-1.png 

Pour faire simple, l’endolymphe contenue dans le canal cochléaire est mise en mouvement par les vibrations de la fenêtre ovale et exerce une force de cisaillement sur les cils des cellules sensorielles  étalées sur une lame appelée membrane basilaire: c’est le stimulus exercé sur ces mécano-récepteurs qui va transformer l’énergie mécanique en influx nerveux.

 

Chaque cellule sensorielle répond à une fréquence précise, selon sa localisation dans la spirale : plus élevée (son aigu) à la base de la cochlée et plus basse (son grave) dans le dernier tour de spire. Le spectre complet des fréquences de 18Hz à 20 000 Hz est représenté sur la surface de la membrane basilaire. Ce phénomène s’appelle la tonotopie.

 

b-De la cochlée au cerveau : 

 Chaque cellule neurosensorielle transmet ensuite le message au neurone cochléaire qui va à son tour le transmettre au nerf auditif. Ensuite, le nerf auditif véhicule l’influx nerveux jusqu’au cerveau. Le cerveau va alors identifié cet influx nerveux comme correspondant à une hauteur spécifique, grâce à la mémoire dont il fait preuve. En effet il met en relation une certaine cellule stimulée, à une certaine hauteur de son relevée.

L’utilisation d’autres neurones permet également de décoder son intensité,  ou même sa localisation dans l’espace.

 

L’information passe par  un circuit dit « sous-cortical reflexe » , qui est situé à la base du cerveau. Il est responsable des reflexes, comme les sursauts par exemple, ou bien de la motricité des yeux, et ne nécessite donc pas de conscience. Après être passé par ce circuit, l’information passe par le cortex auditif, situé dans la région temporale. Cependant, d’autres régions liées à la mémoire, aux réactions, aux émotions sont utilisées lors de ce traitement de l’information.

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