El oído medio es la porción del oído medial al tímpano y distal a la ventana oval de la cóclea (del oído interno ).
El oído medio de los mamíferos contiene tres huesecillos (martillo, yunque y estribo), que transfieren las vibraciones del tímpano en ondas en el líquido y las membranas del oído interno . El espacio hueco del oído medio también se conoce como cavidad timpánica y está rodeado por la parte timpánica del hueso temporal . La trompa auditiva (también conocida como trompa de Eustaquio o tubo faringotimpánico) une la cavidad timpánica con la cavidad nasal ( nasofaringe ), lo que permite que la presión se iguale entre el oído medio y la garganta.
La función principal del oído medio es transferir eficientemente la energía acústica de las ondas de compresión en el aire a las ondas de membrana-fluido dentro de la cóclea .
El oído medio contiene tres huesos diminutos conocidos como huesecillos : el martillo , el yunque y el estribo . Los huesecillos recibieron sus nombres en latín por sus formas distintivas; también se los conoce como martillo , yunque y estribo , respectivamente. Los huesecillos acoplan directamente la energía del sonido desde el tímpano hasta la ventana oval de la cóclea. Si bien el estribo está presente en todos los tetrápodos , el martillo y el yunque evolucionaron a partir de los huesos de la mandíbula inferior y superior presentes en los reptiles .
Se supone que los huesecillos convierten mecánicamente las vibraciones del tímpano en ondas de presión amplificadas en el líquido de la cóclea (u oído interno ), con un factor de brazo de palanca de 1,3. Dado que el área vibratoria efectiva del tímpano es aproximadamente 14 veces mayor que la de la ventana oval, la presión sonora se concentra, lo que lleva a una ganancia de presión de al menos 18,1. El tímpano se fusiona con el martillo, que se conecta con el yunque, que a su vez se conecta con el estribo. Las vibraciones de la base del estribo introducen ondas de presión en el oído interno . Cada vez hay más pruebas que demuestran que la relación del brazo de palanca es realmente variable, dependiendo de la frecuencia. Entre 0,1 y 1 kHz es aproximadamente 2, luego aumenta a alrededor de 5 a 2 kHz y luego cae constantemente por encima de esta frecuencia. [1] La medición de esta relación del brazo de palanca también es algo complicada por el hecho de que la relación generalmente se da en relación con la punta del martillo (también conocido como umbo ) y el nivel de la mitad del estribo. El tímpano está realmente unido al mango del martillo a una distancia de aproximadamente 0,5 cm. Además, el tímpano en sí se mueve de manera muy caótica a frecuencias >3 kHz. La unión lineal del tímpano al martillo en realidad suaviza este movimiento caótico y permite que el oído responda linealmente en un rango de frecuencia más amplio que una unión puntual. Los huesecillos auditivos también pueden reducir la presión sonora (el oído interno es muy sensible a la sobreestimulación), al desacoplarse entre sí a través de músculos particulares.
La eficacia del oído medio alcanza su punto máximo a una frecuencia de alrededor de 1 kHz. La función de transferencia combinada del oído externo y el oído medio proporciona a los humanos una sensibilidad máxima a frecuencias entre 1 kHz y 3 kHz.
El movimiento de los huesecillos puede ser reforzado por dos músculos. El músculo estapedio , el músculo esquelético más pequeño del cuerpo, se conecta al estribo y está controlado por el nervio facial ; el músculo tensor del tímpano está unido al extremo superior de la superficie medial del mango del martillo [2] y está bajo el control del nervio pterigoideo medial , que es una rama del nervio mandibular del nervio trigémino . Estos músculos se contraen en respuesta a los sonidos fuertes, lo que reduce la transmisión del sonido al oído interno. Esto se llama reflejo acústico .
De importancia quirúrgica son dos ramas del nervio facial que también pasan por el espacio del oído medio. Se trata de la porción horizontal del nervio facial y la cuerda del tímpano . El daño a la rama horizontal durante la cirugía del oído puede provocar parálisis de la cara (del mismo lado de la cara que la oreja). La cuerda del tímpano es la rama del nervio facial que lleva el gusto desde la mitad ipsilateral (del mismo lado) de la lengua.
Normalmente, cuando las ondas sonoras del aire chocan contra un líquido, la mayor parte de la energía se refleja en la superficie del líquido. El oído medio permite la adaptación de la impedancia del sonido que viaja por el aire a las ondas acústicas que viajan en un sistema de fluidos y membranas en el oído interno. Sin embargo, este sistema no debe confundirse con la propagación del sonido como ondas de compresión en un líquido.
La impedancia acústica del aire es de aproximadamente , mientras que la impedancia de los fluidos cocleares ( ) es aproximadamente igual a la del agua de mar. Debido a esta alta impedancia, solo el 50 % de la energía incidente podría transmitirse directamente desde el aire a los fluidos cocleares.
El mecanismo de adaptación de impedancia del oído medio aumenta la eficiencia de la transmisión del sonido. Hay dos procesos involucrados:
Juntos, amplifican la presión 26 veces, o aproximadamente 30 dB. El valor real es de alrededor de 20 dB en el rango de 200 a 10000 Hz. [3] [4]
El oído medio acopla el sonido del aire al fluido a través de la ventana oval , utilizando el principio de "ventaja mecánica" en forma de "principio hidráulico" y "principio de palanca". [5] La porción vibratoria de la membrana timpánica (tímpano) es muchas veces el área de superficie de la placa del estribo ( el tercer hueso osicular que se une a la ventana oval); además, la forma de la cadena osicular articulada es una palanca compleja , siendo el brazo largo el proceso largo del martillo , el fulcro el cuerpo del yunque y el brazo corto el proceso lenticular del yunque . La presión acumulada de la vibración del sonido que golpea la membrana timpánica se concentra, por lo tanto, en esta área mucho más pequeña de la placa del estribo, lo que aumenta la fuerza pero reduce la velocidad y el desplazamiento, y por lo tanto acopla la energía acústica.
El oído medio es capaz de amortiguar sustancialmente la conducción del sonido cuando se enfrenta a un sonido muy fuerte, mediante la contracción refleja de los músculos del oído medio inducida por el ruido.
El oído medio es hueco en la cavidad timpánica y la trompa de Eustaquio. En un entorno de gran altitud o al sumergirse en el agua, habrá una diferencia de presión entre el oído medio y el entorno exterior. Esta presión supondrá un riesgo de estallar o dañar de otro modo el tímpano (tímpano) si no se alivia. Si la presión del oído medio sigue siendo baja, el tímpano (membrana timpánica) puede retraerse hacia el oído medio. [ cita requerida ] Una de las funciones de las trompas de Eustaquio que conectan el oído medio con la nasofaringe es ayudar a mantener la presión del oído medio igual a la presión del aire. Las trompas de Eustaquio normalmente se pinchan en el extremo de la nariz, para evitar que se obstruyan con mucosidad , pero se pueden abrir bajando y sacando la mandíbula; es por eso que bostezar o masticar ayuda a aliviar la presión que se siente en los oídos cuando se está a bordo de un avión. La obstrucción de la trompa de Eustaquio puede provocar la acumulación de líquido en el oído medio, lo que causa una pérdida auditiva conductiva . La otitis media es una inflamación del oído medio.
El oído medio está bien protegido de la mayoría de las lesiones externas menores por su ubicación interna, pero es vulnerable a las lesiones por presión ( barotrauma ).
Hallazgos recientes indican que la mucosa del oído medio podría estar sujeta a la infección por el virus del papiloma humano . [6] De hecho, se han detectado ADN pertenecientes a HPV oncogénicos, es decir, HPV16 y HPV18, en muestras normales del oído medio, lo que indica que la mucosa normal del oído medio podría ser potencialmente un tejido diana para la infección por HPV. [6]
La inflamación del oído medio, también conocida como otitis media , es una afección frecuente, especialmente entre los bebés menores de seis meses. [7] [8] Esta dolencia se produce cuando el oído medio, normalmente lleno de aire, se infecta u obstruye por líquido detrás del tímpano. [9] [10] En ciertos casos, puede ser necesaria una intervención quirúrgica llamada miringotomía e inserción de un tubo para aliviar los síntomas y complicaciones asociados con esta afección. [11] [12] [13] El riesgo de otitis media se puede mitigar a través de varias medidas preventivas, como recibir vacunas neumocócicas y antigripales , amamantar a los bebés y evitar el tabaquismo pasivo. Además, el uso de analgésicos juega un papel vital en el alivio del dolor causado por la otitis media aguda. [14]
El oído medio de los tetrápodos es análogo al espiráculo de los peces, una abertura que va desde la faringe hasta el costado de la cabeza, frente a las hendiduras branquiales principales. En los embriones de peces, el espiráculo se forma como una bolsa en la faringe, que crece hacia afuera y atraviesa la piel para formar una abertura; en la mayoría de los tetrápodos, esta brecha nunca se completa del todo, y el último vestigio de tejido que lo separa del mundo exterior se convierte en el tímpano. La parte interna del espiráculo, todavía conectada a la faringe, forma la trompa de Eustaquio. [15]
En los reptiles , las aves y los primeros tetrápodos fósiles, existe un único huesecillo auditivo, la columela , que es homóloga del estribo de los mamíferos. Está conectada indirectamente con el tímpano a través de una extracolumela mayoritariamente cartilaginosa y medialmente con los espacios del oído interno a través de una placa de base ensanchada en la fenestra ovalis. [15] La columela es un derivado evolutivo del hueso conocido como hiomandibula en los ancestros de los peces, un hueso que sostenía el cráneo y la caja craneana.
La estructura del oído medio en los anfibios actuales varía considerablemente y a menudo está degenerada. En la mayoría de las ranas y sapos , es similar a la de los reptiles, pero en otros anfibios, la cavidad del oído medio a menudo está ausente. En estos casos, el estribo también falta o, en ausencia de tímpano, se conecta al hueso cuadrado del cráneo, aunque se presume que todavía tiene cierta capacidad para transmitir vibraciones al oído interno. En muchos anfibios, también hay un segundo huesecillo auditivo, el opérculo (que no debe confundirse con la estructura del mismo nombre en los peces). Este es un hueso plano, en forma de placa, que recubre la fenestra ovalis y lo conecta al estribo o, a través de un músculo especial, a la escápula . No se encuentra en ningún otro vertebrado. [15]
Los mamíferos son únicos por haber desarrollado un oído medio de tres huesecillos independientemente de los diversos oídos medios de un solo huesecillo de otros vertebrados terrestres, todo durante el período Triásico de la historia geológica. Funcionalmente, el oído medio de los mamíferos es muy similar al oído de un solo huesecillo de los no mamíferos, excepto que responde a los sonidos de frecuencia más alta, porque estos son mejor captados por el oído interno (que también responde a frecuencias más altas que las de los no mamíferos). El martillo evolucionó a partir del hueso articular de la mandíbula inferior, y el yunque, a partir del cuadrado. En otros vertebrados, estos huesos forman la articulación mandibular primaria, pero la expansión del hueso dentario en los mamíferos condujo a la evolución de una articulación mandibular completamente nueva, liberando la articulación anterior para convertirse en parte del oído. Durante un período de tiempo, ambas articulaciones mandibulares coexistieron, una medial y otra lateralmente. El proceso evolutivo que condujo a un oído medio con tres huesecillos fue, por tanto, un subproducto "accidental" de la evolución simultánea de la nueva articulación mandibular secundaria. En muchos mamíferos, el oído medio también queda protegido dentro de una cavidad, la bulla auditiva , que no se encuentra en otros vertebrados. Una bulla evolucionó tardíamente e independientemente numerosas veces en diferentes clados de mamíferos, y puede estar rodeada de membranas, cartílago o hueso. La bulla en los humanos es parte del hueso temporal . [15]
Fósiles recientemente descubiertos, como el Morganucodon, muestran pasos intermedios en la evolución del oído medio. Una nueva especie similar a un morganucodontano, el Dianoconodon youngi , muestra partes de la mandíbula (=dentario) que permiten una función auditiva, aunque estos huesos todavía están unidos a la mandíbula. [16]
