Physiologie de l’oreille : L’OÏUE

Le son :

Est le mouvement des molécules d’air suite à une perturbation du milieu aérien qui nous entourent ce qui permet de créer de rapides fluctuations de la pression qui se propagent sous forme d’ondes ou vibrations aériennes. Il est caractérisé par la fréquence qui est exprimée en Hz et le niveau (intensité) en dB. Une fois le son est capté par l’oreille il stimule le système auditif en induisant des sensations auditives.

La fréquence :

Elle correspond au nombre d’ondes sonores qui passent en un point par unité de temps [11]. La fréquence qui correspond aux vibrations sonores discernées par le système auditif est comprise entre 20 et 20.000 Hz. Plus un son est aigu, plus la fréquence est élevée. La meilleure acuité auditive se place entre 1000 Hz et 4000 Hz, tandis que les fréquences supérieures à 20.000 Hz et inférieures à 20 Hz, ultrasons ou infrasons ne sont pas perçues par l’oreille humaine. Un son peut comporter qu’une seule fréquence, comme il peut être composé d’un ensemble de fréquences qui constitue un spectre.

L’amplitude :

Elle représente la deuxième caractéristique importante du son, elle se mesure en décibel. Plus un son est puissant, plus son amplitude est grande. L’intervalle des décibels qui correspond au seuil d’audition humain se situe entre 0 dB et 120 dB ;
– Les amplitudes inférieures à 30 dB ne sont pas discernées par le système auditif car elles sont masquées par des sons plus forts.
– Les amplitudes supérieures à 90 dB se trouvent généralement dans le domaine professionnel (industrie, armée, artisanat…) ; ou dans les activités de loisirs : chasse, musique, sports mécanique (tous sports nécessitant l’emploi de véhicule motorisé comme les compétitions d’automobiles, de motocyclistes ou aéronautique).
– Les amplitudes en dessus de 120 dB sont extrêmement dangereuses pour l’oreille, et n’existent que dans le domaine industriel.

Le timbre :

Le timbre d’un son permet de différencier plusieurs instruments qui émettent la même note. L’oreille humaine est capable de discerner environ 400.000 sons différents, et d’une différence de niveau de 1 dB et à chaque fois que le niveau croît de 10 dB le son est perçu deux fois plus fort.

Comme cela était décrit précédemment, la structure de l’oreille est divisée en trois parties. Les deux premières ; l’oreille externe et l’oreille moyenne représentent les organes de transmission. Elles transmettent les ondes sonores de l’extérieur jusqu’à l’oreille interne tandis que la structure complexe de la troisième partie de l’oreille qui est l’oreille interne lui permet d’assurer l’audition et l’équilibration grâce aux deux organes sensoriels suivants :

– L’organe de corti qui contient des cellules auditives ; assure l’audition.
– Les cellules sensorielles située dans la partie vestibulaire du labyrinthe membraneux ; assure l’équilibration.

De ce fait ils sont nommés respectivement organe d’audition et organe d’équilibration. Dans ce qui suit, on citera en détail le rôle de chaque organe pour comprendre le mécanisme de l’audition et de l’équilibration dont le corps humain en a besoin.

Rôle de l’oreille externe :
Le pavillon de l’oreille externe capte les vibrations sonores et les oriente vers l’intérieur du méat acoustique externe jusqu’à la caisse du tympan, ce dernier se met à vibrer pour assurer une transmission du son ; sa sensibilité aux variations de la fréquence des ondes sonores se traduit par une vibration lente pour les vibrations de basses fréquences (sons graves) et par une vibration rapide pour les hautes fréquences (sons aigues). La condition pour laquelle le tympan vibre correctement en assurant une transmission correcte est que la pression de l’oreille externe et celle de la caisse du tympan doivent être identique ; cette condition est assurée par la trompe d’Eustache situé au niveau de l’arrière-nez qui met en relation le tympan et le pharynx.

Rôle de l’oreille moyenne :
L’oreille moyenne assure la transmission des vibrations du tympan à travers la caisse du tympan qui est une cavité aérienne vers les cavités liquidiennes de l’oreille interne, cette transmission est réalisée grâce à l’amplification de l’énergie de l’onde sonore issue de la membrane tympanique. L’amplification est effectuée par deux phénomènes :
– L’articulation mécanique de la chaîne des osselets.
– La différence de surface qui existe entre la membrane tympanique et la fenêtre ovale qui est située au niveau de l’insertion du stapes (dernier osselet de la chaîne).

L’effet cumulatif de ces deux mécanismes amène à une amplification d’environ 20 fois l’énergie sonore de départ. Pour éviter les risques de lésions de l’oreille interne dont la structure est fragile lorsque les sons sont trop importants, l’oreille moyenne possède un réflexe de protection qui s’effectue grâce à la contraction de deux muscles reliés au muscle tenseur du tympan qui sont : le muscle du marteau et le muscle du stapes (étrier). Ces derniers en se contractant permettent de rigidifier en quelque sorte le système de transmission de la chaîne des osselets autrement dit amortir les vibrations sonores. Il est dit qu’on observe deux réflexes de défense contre un volume sonore trop élevé :
– Le réflexe acoustique (contraction du muscle du marteau).
– Le réflexe stapédien (contraction du muscle du stapes). Le réflexe stapédien est le plus efficace.

Les lésions qui peuvent survenir à la cochlée sont dues aux bruits très violents qui surviennent brutalement (type explosion) où le réflexe est dépassé.

Rôle de l’oreille interne :
La structure complexe de l’oreille interne lui permet d’assurer les deux types de mécanismes :

• Mécanisme de l’audition :
Les vibrations sonores issues du tympan sont transmises au liquide périlymphatique de l’oreille interne par la fenêtre ovale qui vibre à son tour ; puis vers la cochlée en passant par la rampe tympanique et la fenêtre ronde qui se déforme suite aux vibrations. La plus grande partie de l’énergie passe de la rampe vestibulaire  au canal cochléaire à partir de la membrane basilaire où se trouvent les cellules auditives (cellules ciliées). Suite à la vibration, ces cellules vont se déplacées, cet effet va leurs permettre de se courber en créant des mouvements qui produisent des influx nerveux. Plus l’intensité du son est élevée plus les mouvements de la membrane basilaire sont importants, plus le nombre de cellules auditives sollicitées est important. La transmission des sons aigu ou grave est liée au mode de vibrations de la membrane basilaire ;
– Pour un son aigu : les zones de vibration de la membrane basilaire sont étroites et proche de la fenêtre ovale.
– Pour un son grave : la membrane basilaire vibre sur des distances plus large et étendue.

Le déplacement des cellules auditives permet d’entraîner la libération d’un neurotransmetteur qui stimule les fibres nerveuses du ganglion de Corti (l’organe de l’audition) ce qui va produire les influx nerveux.

• Mécanisme de l’équilibration :
La deuxième fonction de l’oreille interne qui est l’équilibration, est assurée par les structures du labyrinthe membraneux : les canaux semi-circulaires, les saccules et les utricules (ces derniers se trouvent au niveau du vestibule), et cela grâce à leurs parties sensorielles : macules ; pour les saccules et les utricules, crêtes ampullaires ; pour les canaux semi-circulaires. Les utricules et les saccules interviennent lors des accélérations linéaires de la tête ainsi que les différentes positions que la tête adopte. Ceci est obtenu grâce aux otolithes contenus dans la membrane gélatineuse qui recouvre les cellules ciliées maculaires en exerçant une pression à chaque accélération en ligne droite ou changement de position de la tête ; cette pression varie selon les différentes accélérations linéaires de la tête. Une fois les variations de pression sont captées par les cellules des macules elles seront transmises aux fibres nerveuses auxquelles elles sont liées, les neurones seront ainsi stimulés et l’influx nerveux est alors envoyé au nerf vestibulaire. Les canaux semi-circulaires interviennent lors des accélérations angulaires de la tête et au maintient de l’équilibre, grâce à leurs organisation en trois plans perpendiculaires les uns par rapport aux autres qui déterminent trois axes de mouvements :
– Mouvement de la tête de bas en haut et de haut en bas (acquiescement).
– Mouvement de la tête de gauche à droite de droite à gauche (négation).
– Mouvement de la tête latéral c’est-à-dire oreille vers l’épaule (hochement).

Chaque mouvement permet de créer une accélération ou une décélération angulaire au niveau de l’endolymphe contenue dans les canaux semi-circulaires (mouvement liquidien) qui est détectée par les cellules ciliées des crêtes ampullaires qui seront stimulées et envois ensuite l’influx nerveux dans le nerf vestibulaire.