Ouïe 08
Pour rester en contact permanent avec l'environnement, tout être vivant perçoit diverses informations qui sont essentielles à sa survie. La vue, l'ouïe, l'odorat, le goût et enfin le toucher sont les cinq sens qui permettent à un individu de rester en contact avec le monde environnant.
Qu'est-ce que l'ouïe?
Des premières structures cellulaires sensitives chez les procaryotes jusqu'à la complexité du cerveau humain et de notre système sensoriel, le principe des sensations est resté le même: percevoir les différents types d'énergie du monde qui nous entoure. La vue perçoit l'énergie électromagnétique, le toucher l'énergie mécanique, et le goût ainsi que l'odorat perçoivent les caractéristiques chimiques. Dans notre cas, l'ouïe est le sens responsable de la perception des sons. Son organe principal est l'oreille qui a pour rôle principal l'amplification de ces sons. Mais pour cela, il nous faut d'abord une définition de ce qu'est vraiment le son.
--AnisMS 31 août 2008 à 17:45 (MEST)
Qu'est ce que le son?
Le son est une sensation qui résulte de la vibration de l'air. Un son se propage sous forme d'ondes. Elles possèdent plusieurs caractéristiques dont les principales sont la fréquence et l'amplitude.
La fréquence
L'unité de fréquence du son est le hertz (Hz). L'oreille humaine peut entendre des fréquences qui vont de 20 à 20'000 Hertz (jusqu'à 22'000 hertz pour la femme). Plus la fréquence est élevée, plus le son est aigu, plus elle est basse plus le son est grave. Les ultrasons sont ceux qui sont trop élevés pour être perçus (par l'homme), ils se situent à plus de 20'000 hertz. Les sons trop bas pour être perçus sont les infrasons, ils sont en dessous de 20 hertz. Les personnes âgées perçoivent moins bien les sont aigus suite à la détérioration de leur appareil auditif.
L'amplitude
L'amplitude est, quant à elle, mesurée en décibels (dB). Une grande amplitude caractérise un son fort alors qu'une amplitude basse correspond à un son faible. Le seuil des décibels commence à 0dB, c'est l'amplitude qui pour les hommes, est inaudible, à partir d'une exposition à 85dB, l'ouïe peut être altérée et à partir de 130 décibels, une sensation de douleur persistante se fait ressentir. A titre d'exemple, une exposition de 45 min à 105 dB (bruit dans une discothèque) est équivalente à 1 min d'exposition à 120 dB (décollage d'un avion). Au dessus de ce laps de temps, des complications pourraient survenir. Le décibel est une unité de mesure logarithmique.
Voici les décibels de 0 à 180 accompagnés d'un exemple de bruit correspondant:
- 0 dB Seuil d'audibilité
- 20 dB Bourdonnement d'un insecte à 1 mètre
- 30 dB Bibliothèque publique, murmure
- 40 dB Salle de séjour d'une maison
- 50 dB Circulation légère, réfrigérateur
- 60 dB Conversation normale, climatisation
- 70 dB Circulation intense, restaurant affairé
- 80 dB Métro, usine bruyante
- 90 dB Mototondeuse, gros camion
- 100 dB Tronçonneuse, marteau piqueur
- 120 dB Concert de rock
- 140 dB Tirs d'artillerie, moteur à réaction
- 180 dB Décollage d'une fusée
Les décibels sont plus connus que les hertz pour la seule raison que les maladies liées à l'ouïe sont la conséquence d'une exposition plus au moins longue à des sons élevés.
--ZelalAS 31 août 2008 à 17:35 (MEST)
Quelle est la structure de l'oreille humaine?
L'oreille est composée de trois parties distinctes: l'oreille externe, l'oreille moyenne et l'oreille interne. Ces trois parties sont nécessaires pour traiter le son de manière optimale et ainsi en faire une information fiable qui peut être utilisée
L'oreille externe: elle comporte le pavillon (ou auricule). Elle se situe à l'extérieur du corps et le méat acoustique externe. Tous deux permettent de diriger le son venant de l'extérieur vers la membrane du tympan. Celle-ci représente la limite entre l'oreille externe et l'oreille interne. Son rôle principal est de protéger le tympan de toute agression sonore en le modifiant en fonction de la fréquence des ondes.
L'oreille moyenne: elle est composée de trois osselets, le malléus (le marteau), l'incus (l'enclume) et le stapès (l'étrier), qui permettent d'amplifier et de transmettre des vibrations par un effet de bras de levier. Ces dernières atteignent l'oreille interne (ou le labyrinthe) à travers la fenêtre du vestibule (membrane qui se situe sous le stapès et qui fait partie de l'oreille interne.
L'oreille interne: c'est la partie qui contient l'organe de l'ouïe, la cochlée (c'est d'ailleurs là que se situent les fameux cils qui vibrent au moindre son perçu). On trouve également le vestibule dans l'oreille interne qui joue un rôle déterminant dans l'équilibre. C'est ici que l'énergie mécanique fournie par le tympan sera changée en énergie chimique avant d'être changée sous forme de petites impulsions électriques pour arriver aux neurones.
Voir annexe ouïe 2
Processus de reconnaissance du son
Le cheminement du son
Le son passe d'abord par le pavillon. Nous ne sommes à cet instant que dans l'oreille externe. L'utilité du pavillon est souvent un mystère, au point que l'on pense qu'il n'est pas utile. Il a en réalité un rôle de capteur et d'amplificateur. On peut en avoir la preuve en plaçant ses mains derrière ses oreilles et en les dirigeant dans la direction voulue, on constate que le son est amplifié. On peut observer également que des animaux fortement dépendants de leur ouïe, telles que les chauves-souris, ont une surdimension de leur pavillon.
Voici maintenant l'étape de l'oreille moyenne qui va se charger de faire passer les ondes sonores aériennes en ondes liquidiennes. Même s'il est connu qu'un son aérien perd de son amplitude dans un liquide, ce n'est pas le cas pour l'ouïe, en effet, la surface initiale (le tympan) est plus importante que la surface finale la fenêtre ovale. Il n'y a donc pas une perte d'énergie.
Durant cette étape, les ondes sonores passent donc à travers le méat acoustique externe avant d'arriver à la membrane tympanique qui vibrera plus ou moins violemment selon la fréquence émise par le son entendu. Ces vibrations seront transmises jusqu'au liquide de l'oreille interne via les petits ossements qui se trouvent dans l'oreille moyenne. Comme dit précédemment, le mécanisme qui transfert les vibrations de la membrane tympanique est composé de trois osselets, le malléus (le marteau), l'incus (l'enclume) et le stapès (l'étrier). À présent, le son a atteint la région crânienne, zone solide où le son est tout aussi bien répandu dans les os du crâne que dans l'oreille interne. Il nous faut alors une description plus précise de la cochlée.
--AnisMS 4 septembre 2008 à 21:35 (MEST)
Structure de la cochlée
Cet organe est enroulé en forme de spiral est composé de trois cavités:
- La rampe vestibulaire, qui est directement en contact avec les vibrations du stapès et qui les retransmet grâce à un liquide appelé périlymphe
- Le conduit cochléaire, à l'intérieur duquel se trouve de l'endolymphe ainsi que l'organe spiral (aussi appelé organe de Corti), nécessaire à la reconnaissance des sons. Cet organe est en réalité un amassement de cellules sensorielles ciliés dont les extrémités sont en contact avec la membrana tectoria. C'est le frottement répété avec cette membrane qui entraîne une libération de neurotransmetteur qui rejoindra ensuite le cerveau.
- La rampe tympanique, qui est reliée à la rampe vestibulaire. Les deux rampes entourent donc le conduit cochléaire pour mieux lui transmettre les vibrations. Ceux-ci, après avoir contourné l'extrémité du conduit cochléaire, retournent à la base de la rampe tympanique (fenêtre de la cochlée) et se dissipent alors.
Nous pouvons maintenant aborder le processus de reconnaissance du son.
--AnisMS 4 septembre 2008 à 21:35 (MEST)
De fréquences à sons
Il faut savoir que les sons perceptibles par l'homme sont compris entre 15 et 20'000 Hertz. La reconnaissance de la fréquence dépend des caractéristiques physiques de la lame basilaire, qui est en réalité la base sur laquelle sont posées les cellules sensorielles dans le conduit cochléaire. En effet, celle-ci n'est pas homogène, elle est étroite et rigide vers la base et large et flexible vers l'extrémité. L'inégalité de cette membrane implique une différence de réaction par rapport à la fréquence du son. L'amplitude des fréquences est plus grande à la base pour les sons aigus, et à l'extrémité pour les sons graves. C'est donc grâce à l'inégalité de la membrane de la clochée que nous sommes capables de percevoir des sons plus ou moins graves ou aigus.
Quant au fait de réussir à faire la différence entre un petit bruit et un son lointain, il réside dans le fait que l'oreille la plus éloignée de la source du bruit reçoit l'information un peu plus tardivement que l'autre et avec une intensité plus faible.
--ZelalAS 31 août 2008 à 17:36 (MEST)
--AnisMS 2 septembre 2008 à 11:58 (MEST)
Comment le son est-il transformé en impulsion nerveuse?
Comme il a été dit dans en introduction, le critère de comparaison des sens est le type d'énergie qu'il convertit. Observons donc le fonctionnement de l'outil auditif qui permet la conversion d'énergie mécanique en impulsion neuronale. Ce récepteur, qui est en fait la cellule sensorielle ciliée, est nommé mécanorécepteur (au même titre que les yeux sont des photorécepteurs et la langue un chimiorécepteur).
La déformation du cil dans un sens par le mouvement des statolithes provoque en fait un étirement de la membrane plasmique. Cet étirement rend alors la membrane plus perméable aux ions de sodium et de potassium. Si la déformation se produit dans l'autre sens, la membrane deviendra cette fois-ci moins perméable. La présence de ces ions positifs provoque une différence de potentiel. Evidemment, une augmentation de la déformation entraîne une plus grande différence de potentiel car la quantité de ions sera plus grande.
En résumé l'énergie mécanique est transformée en énergie chimique pour finalement devenir une énergie électrique qui sera diffusée dans le système nerveux jusqu'au cerveaux.
--AnisMS 11 septembre 2008 à 12:23 (MEST)
Comparaison entre le sens de la vision et celui de l'ouïe
c'est vague ça comme concept, non?Pierre.brawand 6 septembre 2008 à 19:03 (MEST)
Les deux différences majeures entre ces deux sens sont:
- La perception des fréquences
- La localisation spatiale
La perception des fréquences
- L'oeil dispose de cellules particulières qui se chargent de percevoir les couleurs, ces cellules sont appelées: cônes. Il en existe trois sortes qui permettent de diviser les informations relatives à la lumière en trois catégories. Ce qui explique que lorsqu'une couleur est mélangée avec une autre, l'oeil perçoit une troisième couleur. Le sens de la vue ne perçoit donc pas les fréquences de manière optimale.
- L'ouïe dispose de milliers de cellules réceptrices qui sont sensibles à des sonorités très diverses. La palette de sons qu'un individu pourra identifier est donc largement plus grande puisqu'une grande diversité de fréquences peut être perçue.
En conséquence, la perception des fréquences est meilleure pour l'ouïe que pour la vue.
--ZelalAS 2 septembre 2008 à 20:14 (MEST)
La localisation spatiale
- La vue: la rétine est munie de nombreux capteurs situés à sa surface qui permettent de collecter un grand nombre d'informations sur la situation spatiale d'un individu. Les moindres petits détails sont alors perceptibles par l'œil (pour autant que celui-ci soit en bonne santé).
- L'ouïe: la perception de l'espace n'est cependant pas aussi précise pour l'audition, en effet, une personne ne peut situer l'origine d'un bruit avec exactitude. L'oreille ne possède pas de cellules détectrices à proprement parler. Cette tâche s'avère encore plus difficile lorsqu'une des oreilles est malade. En effet, ce qui permet à un être de différencier un petit son d'un son lointain est la distance à laquelle se situe le son, l'oreille la plus éloignée de ce son le perçoit avec un léger retard.
Si les sens de l'ouïe et de la vue n'ont pas les mêmes propriétés, ce n'est pas un problème puisque, comme il l'a été vu, un sens complète l'autre.
--ZelalAS 2 septembre 2008 à 20:14 (MEST)
Quelles sont les autres fonctions de l'oreille humaine?
L'équilibre
Comme il l'a été suggéré plus tôt, le vestibule, qui se situe dans l'oreille interne joue un rôle crucial dans l'équilibre. Chez la plupart des Animaux, l'ouïe et l'équilibre sont réunis en un seul et même organe. L'explication peut résider dans la nature des énergies (comme dit précédemment) que l'organe détecte. Ainsi, à la manière de l'odorat et du goût (eux aussi fortement associés) qui perçoivent les substances chimiques, l'oreille perçoit les énergies mécaniques: vibrations et mouvements.
Le vestibule a la structure d'un labyrinthe rempli d'endolymphe. Ce liquide contient des cristaux de carbonates de calcium aussi appelés statolithes. Ce labyrinthe est constitué de deux chambres, l'utricule, orientée horizontalement, et de la saccule, orientée verticalement. À ces chambres se rajoutent trois conduits semi-circulaires orientés obliquement. Des cellules sensorielles ciliés sont présentes à la base des conduits semi-circulaires. Les cils de ces mêmes cellules sont recouvert d'une cupule, ce sont ces cupules qui, de part leur longueur, amplifient les mouvements de l'endolymphe à la base des cils. Voir Annexe ouïe 1
Ainsi, lorsque l'oreille bouge à cause des accélérations du corps ou des vibrations d'un son, les cellules ciliées se tordent ou vibrent sous le mouvement de l'endolymphe. Grâce à l'orientation tridimensionnelle des chambres et des conduits, les accélérations sont assurées d'être perçues dans n'importe quel sens. L'information du mouvement est alors transmise au cerveau qui pourra ensuite envoyer les ordres qui permettront à l'individu de se stabiliser.
D'un point de vue évolutif, il est intéressant de signaler que la structure et le fonctionnement des cellules sensorielles ciliés sont les mêmes que ceux des organes sensoriels sur le derme des Poissons. Ces organes leur permettent de percevoir les infimes ondes de pressions présentes dans l'eau. On peut se faire une idée de la précision de cet organe en observant la rapidité et la synchronisation du mouvement des bancs de sardines. On pourrait alors émettre l'hypothèse que ce système d'équilibre est un héritage préhistorique commun à tous les animaux.
--AnisMS 31 août 2008 à 17:44 (MEST)
Cinétose
La cinétose est un mal plus connu sous le nom de mal des transports. Il existe plusieurs théories expliquant les symptômes de la cinétose (nausées, vomissements, maux de tête, troubles de la vision et/ou de l'équilibre). Une chose est certaine, elle est due à un trouble de la perception spatiale. Ce peut être également la conséquence d'un conflit entre deux sens (la vision et l'audition).
Prenons le premier cas. Lors d'un mouvement de la tête, l'endolymphe dans les chambres du labyrinthe ne suit pas le mouvement à cause de l'inertie. C'est cette inertie qui provoque une pression sur les cupules des cellules sensorielle ciliées par les statolithes. Cependant, si le mouvement continue et atteint une vitesse constante, les statolithes suivent le mouvement, la pression sur les cupules diminue alors. Le problème survient lorsque qu'une brusque décélération survient, un intense stimulus se produit. C'est ce genre de stimulus qui peut causer la cinétose ou encore le vertige dans le cas des mouvements verticaux.
Prenons maintenant le cas du conflit des sens. Ceci survient lorsque la vision donne une information de mouvement alors que l'endolymphe du vestibule est immobile, par exemple lorsque l'on observe un paysage un mouvement sur un grand écran. Dans le cas inverse, ceci peut se produire lorsque l'endolymphe est en mouvement alors que notre vision est fixée sur une image immobile, ce qui peut se produire lorsque l'on lit un livre dans une voiture, et que l'on relève les yeux pour voir l'extérieur, ou encore, lorsque l'on est dans un véhicule dans lequel on ne voit pas l'extérieur.
--AnisMS 4 septembre 2008 à 20:51 (MEST)
Qu'est-ce que la surdité?
La surdité se caractérise par une perte partielle ou totale de l'ouïe.
Il existe deux types de surdité:
- Surdité de transmission : C’est une lésion de l’oreille moyenne, plus particulièrement le tympan et les osselets. Elle peut même être récupérée soit par traitement médical soit par acte chirurgical.
- Surdité de perception: Elle touche l’oreille interne et plus particulièrement la Cochlée et le Nerf auditif. De ce fait la transmission du message auditif n’est plus possible.
- Acouphènes: Un individu souffrant d'acouphènes entend un sifflement ou un bourdonnement dans les oreilles. Les acouphènes peuvent être temporaires ou permanents. Les cause de se symptôme peuvent être par exemple Une exposition à des bruits fort (boite de nuit).
Existe-il un barême du niveau de surdité?
La surdité n'est pas une perte totale du sens de l'audition, un barême (mis en place par le Bureau International d'Audio-Phonologie) a été mis en place pour classer les différents niveaux de surdité.
- Une perte de 20 à 40 dB est une surdité légère, la personne arrive à entendre et suivre une conversation mais ne perçoit que difficilement les sons bas.
- Une perte de 40 à 70 dB est une surdité moyenne, la personne peut suivre une conversation seulement si elle est menée par un son élevé.
- Une perte de 70 à 90 dB est une surdité sévère, les sons très élevés sont perceptibles mais incompréhensibles.
- Une perte au-delà de 90 dB est une surdité profonde, la personne n'a aucune perception de la voix, seul les bruits très puissants (Ex: marteau-piqueur) peuvent être perceptibles. Grâce à un appareil approprié, la personne pourrait retrouvé une audition normale.
- Une perte qui se situe au-delà de 120 dB est qualifiée de surdité totale, la personne n'a quasiment aucine chance de réentendre et ce malgré un appareil auditif.
--ZelalAS 6 septembre 2008 à 20:05 (MEST)
Les animaux ont-ils le sens de l'ouïe?
Comme il a été dit dans les différents points traités plus haut, les animaux ont eux-aussi le sens de l'ouïe. Mais bien évidemment, il ne s'est pas développé de la même manière que chez l'homme, car les animaux n'ont pas tous besoin d'une ouïe très développée. Certains animaux, comme la chauve-souris, ont besoin d'une ouïe très développée car ils doivent compenser un autre sens moins développé ou inexistant, celui de la vue. Chez les invertébrés, l'organe de l'audition est appelé statocyste. Ce dernier est une chambre dans laquelle des statolithes (cf. plus haut dans L'équilibre), qui grâce à la gravitation se déplacent au fond de la chambre et stimulent des cellules sensorielles. Ce fonctionnement ressemble à celui de l'utricule et à la saccule de l'oreille interne des vertébrés, mais elle est moins développée. Les statocystes peuvent se trouver à plusieurs endroits du corps chez certains invertébrés, par exemple chez les méduses cela leur permet d'avoir des informations sur la position de leur corps. Par contre pour les insectes, ce sont des poils sensoriels qui jouent le rôle de l'organe de l'ouïe. Ces poils vibrent en réponse à des ondes sonores. Pour les moustiques, Ces poils permettent aux mâles de détecter le bourdonnement des ailes des femelles. Mais ces poils permettent à d'autre insectes, comme les chenilles, de détecter les prédateurs.
Notons comme exemple une expérience faite sur une écrevisse. Lorsque l'on remplace ses statolithes par des particules métalliques et que l'on place un aimant au dessus de celui-ci, il se met à nager sur le dos.
MelanieN 10 septembre 2008 à 13:05 (MEST)
Références
Ouvrages
- CAMPBELL, Neil A. et REECE, Jane B., "BIOLOGIE", De Boeck, Bruxelles, 2004
Revues scientifiques
- PUJOL, Rémy, "Le traitement du son", Pour la Science, Montpellier, 2001
Sites internet
http://www.insonor.ca/questce-que-le-son.aspx
http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9cibel
http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/auditionvision/audition.htm
http://fr.wikipedia.org/wiki/Pied_marin
http://fr.wikipedia.org/wiki/Perte_auditive
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