Les oreilles : audition et équilibre

Trois petits os de l’oreille moyenne transmettent le son à l’oreille interne, et l’audition humaine couvre environ 20 à 20 000 vibrations par seconde.

De l’air au liquide

Quand quelqu’un parle, l’air devant sa bouche est comprimé et dilaté de nombreuses fois par seconde. Ces ondes de pression atteignent ta tête, et ton oreille doit les transformer en signaux électriques qu’un nerf peut transporter. Le National Institute on Deafness and Other Communication Disorders (NIDCD) décrit une chaîne d’étapes, chacune assurée par une partie de l’oreille.

Les ondes sonores entrent dans l’oreille externe et traversent le conduit auditif jusqu’au tympan, aussi appelé membrane tympanique. Le tympan vibre et transmet les vibrations à trois petits os de l’oreille moyenne : le marteau (malleus), l’enclume (incus) et l’étrier (stapes). Leurs noms latins signifient à peu près la même chose. Ces os amplifient les vibrations et les transmettent à la cochlée de l’oreille interne par une ouverture recouverte d’une membrane, la fenêtre ovale. L’oreille moyenne est aussi reliée à la gorge par la trompe d’Eustache, qui aide à équilibrer la pression de l’air des deux côtés du tympan.

À l’intérieur de la cochlée

La cochlée est un tube en forme d’escargot rempli de liquide. Une cloison élastique, la membrane basilaire, la parcourt sur toute sa longueur et la divise en une partie supérieure et une partie inférieure. Quand l’étrier appuie sur la fenêtre ovale, le liquide ondule et une onde se propage le long de la membrane basilaire. Des cellules ciliées sensorielles reposent dessus. Chacune porte un faisceau de petits prolongements appelés stéréocils, disposés du plus grand au plus petit. Quand l’onde déplace les cellules ciliées, les stéréocils heurtent une membrane située au-dessus et se courbent. Cette courbure ouvre des canaux à leur extrémité, des ions entrent rapidement et un signal électrique naît. Le nerf auditif le conduit au cerveau.

Comment l’oreille distingue-t-elle une note aiguë d’une note grave ? La membrane basilaire n’est pas uniforme sur toute sa longueur. Les ondes de haute fréquence déplacent la partie proche de la base de la cochlée, près de la fenêtre ovale, tandis que les ondes de basse fréquence déplacent la partie proche du sommet. La position d’une cellule ciliée indique donc au cerveau la hauteur du son. OpenStax compare ce mécanisme à un prisme qui sépare la lumière en couleurs. L’étendue va d’environ 20 Hz au sommet à environ 20 000 Hz à la base. Un hertz correspond à une vibration par seconde.

Les organes de l’équilibre

À côté de la cochlée, dans le même labyrinthe osseux, se trouve le système vestibulaire. Il utilise le même type de cellules ciliées pour détecter les mouvements de la tête plutôt que les sons. L’utricule et le saccule détectent la position de la tête et les mouvements rectilignes. Leurs cellules ciliées pénètrent dans un gel recouvert de petits cristaux de carbonate de calcium appelés otolithes. Quand tu inclines la tête ou accélères en voiture, cette couche lourde prend du retard et courbe les stéréocils.

Les trois canaux semicirculaires détectent la rotation. Ces boucles remplies de liquide sont disposées à peu près à angle droit les unes par rapport aux autres : ensemble, elles couvrent toutes les directions de rotation de la tête. Dans chaque canal, une sorte de voile gélatineuse, la cupule, repose sur un groupe de cellules ciliées. Quand tu tournes la tête, le liquide prend du retard, la cupule fléchit et les cellules ciliées signalent le sens de rotation. Le NIDCD souligne que l’équilibre dépend aussi des yeux et des récepteurs musculaires et tactiles des jambes ; le cerveau combine toutes ces informations.

Ce contenu explique comment le corps est construit et fonctionne. Ce n'est pas un avis médical, et il ne sert ni à diagnostiquer ni à soigner qui que ce soit.