III/b. Fonctionnement de l'oreille humaine

 

 

B- Fonctionnement de l'oreille humaine

 

L'appareil auditif est composé de deux parties: l'appareil auditif périphérique ainsi que l'appareil auditif central.

Schéma de l'Appareil Auditif

(Schéma de l'Appareil Auditif)

 

Donc d'après le schéma ci-dessus, l'appareil auditif périphérique constitue l'ensemble de l'oreille (l'oreille externe, l'oreille moyenne ainsi que de l'oreille interne) et l'appareil auditif central qui désigne une partie de l'Encéphale que l'on nomme le Cortex Auditif.

 

L'Oreille Externe:

Le pavillon est la seule partie visible de l'oreille, elle est constituée d'un cartillage complexe qui permet de filtrer le son et de localiser la source d'un son. Le pavillon est spécifique à chaque individu ainsi le filtrage du son sera propre à chacun de nous.

Le Conduit Auditif Externe (CAE) est un <<tuyau>> de 2,7cm de long, il conduit l'onde acoustique perçut par le pavillon sous forme d'ondes rectilignes pour faire vibrer la membrane du tympan. Le Conduit Auditif Externe représente un <<résonateur>>, il va donc selon les cas amplifier ou atténuer une onde acoustique selon la fréquence.

Donc le rôle de l'oreille Externe est:

  • de capter et de localiser un son
  • d'amplifier ou d'atténuer un son et de la transmettre au tympan
  • de protéger le tympan des ondes sonores à fréquences élevées

 

 

L'oreille Moyenne:

Le tympan est le muscle qui sépare l'oreille externe de l'oreille moyenne. Lorsqu'une onde acoustique arrive du conduit auditif externe la partie vibrante du tympan vibre avec une petite amplitude.

Les 3 Osselets dont le marteau, l'enclume et l'étrier sont liés entre eux par des ligaments.Le manche du marteau est inclus dans la membrane du tympan par conséquent lorsque le tympan vibre, le marteau vibre simultanément. Lorsque le marteau vibre il entraîne la vibration de l'enclume qui entraîne à son tour la vibration de l'étrier. Ainsi la vibration du tympan permet un mouvement mécanique des 3 osselets. La platine de l'étrier coulisse alors sur la fenêtre ovale de la Cochlée et communique les vibrations à l'oreille interne.

L'oreille Moyenne a deux rôles principaux:

  • Elle réalise une adaptation d'impédence entre l'oreille moyenne et l'oreille interne
  • Elle protège l'oreille interne des surtstimulations

 

En effet, dans le conduit auditif externe le son se propage dans les airs, alors que dans l'oreille interne le son se propage dans un milieu liquide. Si un son passe d'un milieu liquide à un milieu gazeux: 99,9% de l'énergie serait réfléchie et donc 0.01% de l'énergie serait transmise.  Pour cela, l'oreille moyenne permet de compenser cette atténuation par le mécanisme de vibrations des 3 osseltets et du rapport de surface entre le tympan et de la fenêtre ovale de l'étrier. Ainsi il n'y aura qu'une atténuation de 3décibel, c'est l'adaptation d'impédance.

Muscle de l'étrier/muscle stapédienD'autre part, l'oreille moyenne permet de protéger l'oreille interne des surstimulations extérieures, c'est le réflexe stapédien. Lorsque le niveau de pression est supérieure à 85 décibel SPL, le muscle de l'étier (aussi dit muscle stapédien) se contracte et atténue ainsi la vibration de l'étrier. On dit que ce réflexe stapédien est bilatéral car le muscle de l'étrier se contracte dans les 2 oreilles, même si une seule oreille a perçu le son.  L'oreille interne est ainsi protégé des surstimulations extérieures par les muscles de l'étrier.

 

 

L'oreille Interne:

L'oreille interne est composé de la cochlée et du vestibule. Le vestibule contrôle le sens de l'équilibre, il ne joue donc aucun rôle sur l'audition. La cochlée (limaçon) est un organe en forme de spirale. Elle possède les cellules ciliées qui transforme l'énergie acoustique en décharge nerveuses envoyées vers le cerveau par le nerf auditif. 

Coupe de la Cochlée

 

 

Le limaçon est un <<canal>> enroulé sous forme de spirale, lorsque celui-ci est déroulé le limaçon est alors divisé en 3 parties dans le sens de sa longueur: la rampe vestibulaire, la rampe tympanique et le canal cochléaire.

 

On observe que la rampe tympanique et le canal cochléaire sont séparés par la membrane basilaire; où repose l'organe de corti qui contient les cellules ciliées au-dessus duquel la membrane tectoriale est suspendu.

 

 

 

 

Coupe de la Cochlée 2

La fenêtre ovale est placé à l'entrée de la rampe vestibulaire; lorsque l'étrier rentre en contact avec la fenêtre ovale (par vibration) le liquide contenu dans la rampe vestibulaire: la périlymphe est comprimée, et l'onde de compression de la périlymphe remonte de la rampe vestibulaire jusqu'au centre de la cochlée au niveau de l'hélicotrème. A ce niveau, les rampes vestibulaires et tympaniques communiquent, la compression passe ainsi dans la rampe tympannique qui contient elle même de la périlymphe. L'onde se propage alors jusqu'à la fenêtre ronde. (Lors de la compression des ondes la membrane vibre).

 

 

 

Regardons en détails, le trajet de l'onde qui parcourt la cochlée lorsque celle-ci est déroulée. La platine de l'étrier coulisse sur la fenêtre ovale, une onde de compression se propage dans la rampe vestibulaire jusqu'à l'hélicotrème qui passe ensuite dans la rampe tympanique. La compression se fait alors jusqu'à la fenêtre ronde. Les ondes qui se propagent dans les liquides mettent en vibration la membrane basilaire. Pour un son aigu (haute fréquence), la vibration de la membrane basilaire se fait plus proche de la base; tandis que pour un son grave (basse fréquence), le son se propage plus loin vers l'hélicotrème. Donc à chaque fréquence correspond à un lieu de vibration de la membrane basilaire. Cette répartition spatiale de la fréquence selon le lieu de vibration se nomme: la Tonotopie Cochléaire.

 

 

 

 

 

Le fonctionnement de l'oreille afin de percevoir un son est donc très complexe car celui-ci est suivi d'événement successifs:

L'oreille externe filtre et conduit le son vers l'oreille moyenne; celle-ci envoi le son jusqu'à l'oreille interne par l'intermédiaire du mécanisme de vibrations des 3 osselets, et ainsi, l'oreille interne distingue les sons et les envoi vers le nerf auditif par l'intermédiaire d'un système de compression des liquides de la cochlée.

 

 

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