El oído interno ( oído interno , auris interna ) es la parte más interna del oído de los vertebrados . En los vertebrados , el oído interno es el principal responsable de la detección y el equilibrio del sonido. [1] En los mamíferos , consiste en el laberinto óseo , una cavidad hueca en el hueso temporal del cráneo con un sistema de pasajes que comprende dos partes funcionales principales: [2]
El oído interno se encuentra en todos los vertebrados, con variaciones sustanciales en forma y función. El oído interno está inervado por el octavo par craneal en todos los vertebrados.
El laberinto se puede dividir por capas o por regiones.
El laberinto óseo , o laberinto óseo, es la red de pasajes con paredes óseas revestidas de periostio . Las tres partes principales del laberinto óseo son el vestíbulo del oído , los canales semicirculares y la cóclea . El laberinto membranoso corre dentro del laberinto óseo y crea tres espacios paralelos llenos de líquido. Los dos exteriores están llenos de perilinfa y el interior de endolinfa. [3]
En el oído medio , la energía de las ondas de presión se traduce en vibraciones mecánicas mediante los tres huesecillos auditivos. Las ondas de presión mueven la membrana timpánica que a su vez mueve el martillo, el primer hueso del oído medio. El martillo se articula con el yunque, que se conecta con el estribo. La base del estribo se conecta con la ventana ovalada, el comienzo del oído interno. Cuando el estribo presiona la ventana ovalada, hace que la perilinfa, el líquido del oído interno, se mueva. El oído medio sirve así para convertir la energía de las ondas de presión sonora en una fuerza sobre la perilinfa del oído interno. La ventana oval tiene sólo aproximadamente 1/18 del área de la membrana timpánica y por lo tanto produce una presión más alta . La cóclea propaga estas señales mecánicas como ondas en el líquido y las membranas y luego las convierte en impulsos nerviosos que se transmiten al cerebro. [4]
El sistema vestibular es la región del oído interno donde convergen los canales semicirculares, cerca de la cóclea. El sistema vestibular trabaja con el sistema visual para mantener los objetos a la vista cuando se mueve la cabeza. Los receptores articulares y musculares también son importantes para mantener el equilibrio. El cerebro recibe, interpreta y procesa la información de todos estos sistemas para crear la sensación de equilibrio.
El sistema vestibular del oído interno es responsable de las sensaciones de equilibrio y movimiento. Utiliza los mismos tipos de fluidos y células de detección ( células ciliadas ) que utiliza la cóclea y envía información al cerebro sobre la actitud, la rotación y el movimiento lineal de la cabeza. El tipo de movimiento o actitud detectado por una célula ciliada depende de sus estructuras mecánicas asociadas, como el tubo curvado de un canal semicircular o los cristales de carbonato de calcio ( otolito ) del sáculo y el utrículo .
El oído interno humano se desarrolla durante la semana 4 de desarrollo embrionario a partir de la placoda auditiva , un engrosamiento del ectodermo que da lugar a las neuronas bipolares de los ganglios coclear y vestibular . [5] A medida que la placoda auditiva se invagina hacia el mesodermo embrionario , forma la vesícula auditiva u otoquiste .
La vesícula auditiva dará origen a los componentes utricular y sacular del laberinto membranoso . Contienen las células ciliadas sensoriales y los otolitos de la mácula del utrículo y del sáculo , respectivamente, que responden a la aceleración lineal y a la fuerza de gravedad . La división utricular de la vesícula auditiva también responde a la aceleración angular , así como el saco endolinfático y el conducto que conectan el sáculo y el utrículo.
A partir de la quinta semana de desarrollo, la vesícula auditiva también da origen al conducto coclear , que contiene el órgano espiral de Corti y la endolinfa que se acumula en el laberinto membranoso. [6] La pared vestibular separará el conducto coclear de la rampa vestibular perilinfática , una cavidad dentro de la cóclea. La membrana basilar separa el conducto coclear de la rampa timpánica , una cavidad dentro del laberinto coclear. La pared lateral del conducto coclear está formada por el ligamento espiral y la estría vascular , que produce la endolinfa . Las células ciliadas se desarrollan a partir de las crestas lateral y medial del conducto coclear, que junto con la membrana tectorial forman el órgano de Corti. [6]
El canal de Rosenthal o canal espiral de la cóclea es una sección del laberinto óseo del oído interno que mide aproximadamente 30 mm de largo y da 2¾ vueltas alrededor del modiolo , eje central de la cóclea que contiene el ganglio espiral .
Las células especializadas del oído interno incluyen: células ciliadas, células pilares, células de Boettcher, células de Claudio, neuronas ganglionares espirales y células de Deiters (células de falange).
Las células ciliadas son las células receptoras auditivas primarias y también se conocen como células sensoriales auditivas, células ciliadas acústicas, células auditivas o células de Corti. El órgano de Corti está revestido por una sola fila de células ciliadas internas y tres filas de células ciliadas externas. Las células ciliadas tienen un haz de pelos en la superficie apical de la célula. El mechón de cabello consta de una serie de estereocilios basados en actina. Cada estereocilio se inserta como una raicilla en una densa malla de actina filamentosa conocida como placa cuticular. La alteración de estos haces produce problemas de audición y defectos del equilibrio.
Las células pilares internas y externas del órgano de Corti sostienen las células ciliadas. Las células del pilar externo son únicas porque son células independientes que solo entran en contacto con las células adyacentes en las bases y los ápices. Ambos tipos de células pilares tienen miles de microtúbulos reticulados y filamentos de actina en orientación paralela. Proporcionan un acoplamiento mecánico entre la membrana basal y los mecanorreceptores de las células ciliadas.
Las células de Boettcher se encuentran en el órgano de Corti, donde están presentes sólo en la vuelta inferior de la cóclea. Se encuentran en la membrana basilar debajo de las células de Claudio y están organizados en filas, cuyo número varía según la especie. Las células se entrelazan entre sí y proyectan microvellosidades hacia el espacio intercelular. Son células de soporte para las células ciliadas auditivas del órgano de Corti. Llevan el nombre del patólogo alemán Arthur Böttcher (1831-1889).
Las células de Claudio se encuentran en el órgano de Corti ubicado encima de las filas de células de Boettcher. Al igual que las células de Boettcher, se consideran células de soporte de las células ciliadas auditivas del órgano de Corti. Contienen una variedad de canales de agua de acuaporinas y parecen estar involucrados en el transporte de iones. También desempeñan un papel en el sellado de espacios endolinfáticos. Llevan el nombre del anatomista alemán Friedrich Matthias Claudius (1822-1869).
Las células de Deiters (células de las falanges) son un tipo de células neurogliales que se encuentran en el órgano de Corti y están organizadas en una fila de células de las falanges internas y tres filas de células de las falanges externas. Son las células de soporte del área de las células ciliadas dentro de la cóclea. Llevan el nombre del patólogo alemán Otto Deiters (1834-1863), quien los describió.
Las células de Hensen son células columnares altas que están directamente adyacentes a la tercera fila de células de Deiters.
La raya de Hensen es la sección de la membrana tectorial que se encuentra encima de la célula ciliada interna.
Los espacios de Nuel se refieren a los espacios llenos de líquido entre las células del pilar externo y las células ciliadas adyacentes y también a los espacios entre las células ciliadas externas.
La membrana de Hardesty es la capa de la tectoria más cercana a la lámina reticular y que recubre la región externa de las células ciliadas.
La membrana de Reissner está compuesta por dos capas de células y separa la rampa media de la rampa vestibular.
Los dientes de Huschke son las crestas en forma de diente del limbo espiral que están en contacto con la tectoria y separadas por células interdentales.
El laberinto óseo recibe su irrigación sanguínea de tres arterias: 1 – Rama timpánica anterior (de la arteria maxilar). 2 – Rama petrosa (de la arteria meníngea media). 3 – Rama estilomastoidea (de la arteria auricular posterior). El laberinto membranoso está irrigado por la arteria laberíntica . El drenaje venoso del oído interno se realiza a través de la vena laberíntica, que desemboca en el seno sigmoideo o seno petroso inferior .
Las neuronas del oído responden a tonos simples y el cerebro sirve para procesar otros sonidos cada vez más complejos. Un adulto medio suele ser capaz de detectar sonidos que oscilan entre 20 y 20.000 Hz. La capacidad de detectar sonidos de tonos más altos disminuye en los humanos mayores.
El oído humano ha evolucionado con dos herramientas básicas para codificar ondas sonoras; cada uno es independiente en la detección de sonidos de alta y baja frecuencia. Georg von Békésy (1899-1972) empleó el uso de un microscopio para examinar la membrana basilar ubicada dentro del oído interno de los cadáveres. Encontró que el movimiento de la membrana basilar se asemeja al de una onda viajera; cuya forma varía según la frecuencia del tono. En los sonidos de baja frecuencia, la punta (ápice) de la membrana es la que más se mueve, mientras que en los sonidos de alta frecuencia, la base de la membrana se mueve más. [7]
La interferencia o infección del laberinto puede resultar en un síndrome de dolencias llamado laberintitis . Los síntomas de la laberintitis incluyen náuseas temporales, desorientación, vértigo y mareos. La laberintitis puede ser causada por infecciones virales, infecciones bacterianas o una obstrucción física del oído interno. [8] [9]
Otra afección se conoce como enfermedad autoinmune del oído interno (EAIE). Se caracteriza por una pérdida auditiva neurosensorial bilateral, rápidamente progresiva y idiopática. Es un trastorno bastante raro y, al mismo tiempo, la falta de pruebas de diagnóstico adecuadas ha significado que no se pueda determinar su incidencia precisa. [10]
Las aves tienen un sistema auditivo similar al de los mamíferos, incluida una cóclea. Los reptiles, anfibios y peces no tienen cócleas, pero escuchan con órganos auditivos más simples o órganos vestibulares, que generalmente detectan sonidos de menor frecuencia que la cóclea. La cóclea de las aves también es similar a la de los cocodrilos y consiste en un tubo óseo corto y ligeramente curvado, dentro del cual se encuentra la membrana basilar con sus estructuras sensoriales. [11]
En los reptiles , el sonido se transmite al oído interno a través del hueso estribo (estribo) del oído medio. Este se presiona contra la ventana ovalada , una abertura cubierta por una membrana en la superficie del vestíbulo. Desde aquí, las ondas sonoras se conducen a través de un conducto perilinfático corto hasta una segunda abertura, la ventana redonda , que iguala la presión, permitiendo que el líquido incompresible se mueva libremente. Paralelo al conducto perilinfático hay un conducto separado con extremo ciego, la lagena , lleno de endolinfa . La lagena está separada del conducto perilinfático por una membrana basilar y contiene las células ciliadas sensoriales que finalmente traducen las vibraciones del líquido en señales nerviosas. Está unido por un extremo al sáculo. [12]
En la mayoría de los reptiles, el conducto perilinfático y la lagena son relativamente cortos y las células sensoriales están confinadas a una pequeña papila basilar situada entre ellos. Sin embargo, en los mamíferos , aves y cocodrilos , estas estructuras se vuelven mucho más grandes y algo más complicadas. En las aves, los cocodrilos y los monotremas , los conductos simplemente se extienden, formando juntos un tubo alargado, más o menos recto. El conducto endolinfático está envuelto en un bucle simple alrededor de la lagena, con la membrana basilar a lo largo de un lado. La primera mitad del conducto ahora se denomina rampa vestibular , mientras que la segunda mitad, que incluye la membrana basilar, se denomina rampa timpánica . Como resultado de este aumento de longitud, la membrana basilar y la papila se extienden, convirtiéndose esta última en el órgano de Corti , mientras que la lagena ahora se llama conducto coclear . Todas estas estructuras juntas constituyen la cóclea. [12]
En los mamíferos therian , la lagena se extiende aún más, convirtiéndose en una estructura enrollada (cóclea) para acomodar su longitud dentro de la cabeza. El órgano de Corti también tiene una estructura más compleja en los mamíferos que en otros amniotas . [12]
La disposición del oído interno de los anfibios actuales es, en muchos aspectos, similar a la de los reptiles. Sin embargo, a menudo carecen de una papila basilar, y en su lugar tienen un conjunto completamente separado de células sensoriales en el borde superior del sáculo, denominada papila anfibiorum , que parecen tener la misma función. [12]
Aunque muchos peces son capaces de oír, la lagena es, en el mejor de los casos, un divertículo corto del sáculo y no parece desempeñar ningún papel en la sensación del sonido. En cambio, varios grupos de células ciliadas dentro del oído interno pueden ser los responsables; por ejemplo, los peces óseos contienen un grupo sensorial llamado mácula negligente en el utrículo que puede tener esta función. Aunque los peces no tienen oído externo ni medio, el sonido aún puede transmitirse al oído interno a través de los huesos del cráneo o a través de la vejiga natatoria , partes de la cual a menudo se encuentran cerca del cuerpo. [12]
En comparación con el sistema coclear , el sistema vestibular varía relativamente poco entre los distintos grupos de vertebrados mandibulares . La parte central del sistema consta de dos cámaras, el sáculo y el utrículo, cada una de las cuales incluye uno o dos pequeños grupos de células ciliadas sensoriales. Todos los vertebrados con mandíbulas también poseen tres canales semicirculares que surgen del utrículo, cada uno con una ampolla que contiene células sensoriales en un extremo. [12]
Un conducto endolinfático va desde el sáculo hasta la cabeza y termina cerca del cerebro. En los peces cartilaginosos , este conducto en realidad se abre en la parte superior de la cabeza y, en algunos teleósteos , simplemente tiene un final ciego. En todas las demás especies, sin embargo, termina en un saco endolinfático . En muchos reptiles, peces y anfibios este saco puede alcanzar un tamaño considerable. En los anfibios, los sacos de ambos lados pueden fusionarse en una sola estructura, que a menudo se extiende a lo largo del cuerpo, paralela al canal espinal . [12]
Las primitivas lampreas y mixinos , sin embargo, tienen un sistema más sencillo. El oído interno en estas especies consta de una única cámara vestibular, aunque en las lampreas esta está asociada a una serie de sacos revestidos por cilios . Las lampreas tienen solo dos canales semicirculares, estando ausente el canal horizontal, mientras que los mixinos tienen un solo canal vertical. [12]
El oído interno es el principal responsable del equilibrio, el equilibrio y la orientación en el espacio tridimensional. El oído interno puede detectar equilibrios tanto estáticos como dinámicos. Tres conductos semicirculares y dos cámaras, que contienen el sáculo y el utrículo , permiten al cuerpo detectar cualquier desviación del equilibrio. La mácula sacculi detecta la aceleración vertical, mientras que la mácula utriculi es responsable de la aceleración horizontal. Estas estructuras microscópicas poseen estereocilios y un kinocilio que se encuentran dentro de la membrana otolítica gelatinosa. La membrana está además cargada de otolitos. El movimiento de los estereocilios y kinocilium permite que las células ciliadas del sáculo y el utrículo detecten el movimiento. Los conductos semicirculares son los encargados de detectar el movimiento de rotación. [13]
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