Principe de fonctionnement 

de l'Oreille

Le pavillon capte les ondes sonores de l'environnement (parole, musique, bruit) et les dirige vers le conduit auditif externe qui assure leur transmission jusqu'à l'oreille moyenne. Les ondes sonores arrivent donc sur la membrane du tympan et la font vibrer. Ces mouvements sont transmis à la chaîne des osselets et les vibrations de l'étrier mettent alors en mouvement le liquide de la cochlée au niveau de laquelle il est relié. Les cellules ciliées de la cochlée se déplacent en fonction des mouvements du liquide et engendrent en conséquence des impulsions électriques au niveau des fibres nerveuses correspondantes. L'information sous forme d'impulsions est ensuite transmise au cerveau par le nerf auditif pour être interprété en tant que sons.

En résumé, la fonction de la cochlée est de convertir les ondes sonores en impulsions électriques transmises au cerveau par le nerf auditif.

L’oreille externe

L’oreille externe se comporte comme une antenne acoustique : le pavillon (associé au volume crânien) diffracte les ondes, le conduit auditif externe et la conque jouent un rôle de résonateur.
Le tympan est la terminaison acoustique de l’oreille externe.


Fonctionnement de l’oreille moyenne

 

Les osselets

- (1) Marteau
- (2) Ligament du marteau
- (3) Enclume
- (4) Ligament de l'enclume
- (5) Muscle de l'étrier
- (6) Platine de l'étrier
- (7) Tympan
- (8) Trompe d'Eustache
- (9) Muscle du marteau
- (10) Corde du tympan sectionnée

L’oreille moyenne transmet l'énergie acoustique du tympan à l’oreille interne, en réalisant une adaptation d’impédance entre un milieu aérien et un milieu liquidien.

Si les vibrations aériennes étaient appliquées directement aux liquides de l’oreille interne, 99,9% de l’énergie acoustique serait perdue par réflexion au niveau de l’interface air-liquide (- 30 dB).

L’oreille moyenne est un amplificateur de pression : de cette manière elle « récupère » l’énergie acoustique disponible dans le milieu aérien et augmente  l’amplitude des stimuli mécano-acoustiques dans l’oreille interne.
Grâce au rapport des surfaces (~ 20) entre le tympan (S1 = 0,6 cm2) et la platine de l’étrier (S2 = 0,03 cm2), et au rapport des leviers (l’axe de la chaîne ossiculaire passe au voisinage de l’articulation marteau/enclume, mais les deux « bras » de cette chaîne ont des longueurs inégales) (d1/d2 ~ 1,3), l’amplification théorique de pression atteint un facteur x 26 (soit + 28 dB).

Attention! Cette approximation est à manier avec précaution car, du fait de ses caractéristiques mécaniques, le comportement et « l’efficacité » de l’oreille moyenne varient très fortement avec la fréquence.

En effet, le fonctionnement de l’oreille moyenne (comme celui de n’importe quel système mécanique) dépend des frottements des articulations, de la masse de la chaîne tympano-ossiculaire, et de la rigidité des membranes, des ligaments, des volumes aériens ...

 

Fonctionnement de l’oreille interne

Deux organes sensoriels : le vestibule et la cochlé
L'oreille interne regroupe 2 organes sensoriels distincts : le vestibule, organe de l'équilibration et la cochlée, organe de l'audition. D'une même origine embryologique (la vésicule otique) ces deux organes partagent aussi d'autres propriétés morphologiques et physiologiques comme le liquide endolymphatique, les cellules ciliées et leurs propriétés de transduction.


Ci-dessous, le schéma principal représente, par transparence, le labyrinthe membraneux contenant l'endolymphe (en haut à gauche : le labyrinthe osseux.)

1. Canal antérieur
2. Ampoule (du même canal)
3. Ampoule (canal horizontal)
4. Saccule
5. Canal cochléaire
6. Hélicotrème
7. Canal latéral (horizontal)
8. Canal postérieur
9. Ampoule (canal postérieur)
10. Fenêtre ovale
11. Fenêtre ronde
12. Rampe vestibulaire
13. Rampe tympanique
14. Utricule

 

Schéma in situ de l’oreille interne

La capsule osseuse a été enlevée pour visualiser le vestibule (1) et le tour basal de la cochlée (4) avec l'organe de Corti (3).
Les nerfs vestibulaires et cochléaires se rejoignent (2) à l'entrée du système nerveux central, pour former le VIII ème nerf crânien

Distribution des fréquences le long de la membrane basilaire d’une cochlée humaine : tonotopie passive

Quelques fréquences caractéristiques (en kHz) sont indiquées en bleu. Noter le gradient d'élargissement de la membrane basilaire depuis la base (20 kHz) jusqu'à l'apex (20 Hz).