L'audition et les risques liés au bruit

Le système auditif humain est inadapté aux niveaux de bruit auquels nous sommes exposés aujourd’hui. Au cours de l’évolution, l’Homme a développé un système capable de détecter les dangers lointains comme les prédateurs (lions, tigres ou autre) qui mettaient en péril sa survie. Nous sommes capables de détecter des variations de la pression atmosphérique de l’ordre de 2.10-5 Pascals. Au niveau de notre tympan, cela se traduit par un déplacement de l’ordre de 10-9m (1/10 du diamètre de l’atome d’hydrogène).

De nos jours, nous sommes exposés à des niveaux de bruit bien plus élevés, par exemple, lors de concerts en plein air ou lorsque l’on se trouve à proximité de machines / outils créés par l’Homme (marteau-piqueur, tondeuse ou autre). Dans ces situations, le niveau de pression atteint aisément 100 dB. Ce qui correspond à 10 milliards de fois le seuil d’audition.

Notre système auditif périphérique est composé de « 3 oreilles » : l’oreille externe, l’oreille moyenne et l’oreille interne.

Système auditif périphérique (source)

L’oreille externe est constituée du pavillon et du canal auditif. Sa fonction première est de permettre la localisation de la source de bruit.

Pavillon de l’oreille externe (source)

Comme nous disposons de 2 oreilles, notre cerveau peut « interpréter » la différence de niveau sonore entre l’oreille droite et l’oreille gauche pour localiser la source de bruit. C’est l’ILD pour interaural level difference. Le temps d’arrivée à l’oreille droite et à l’oreille gauche peut être différent si la source de bruit provient de la droite par exemple. Le cerveau peut également utiliser cette différence de temps d’arrivée pour localisation la source de bruit. C’est l’ITD pour interaural time difference.

ILD et ITD (source)

L’oreille moyenne est constituée du tympan, du marteau, de l’enclume et de l’étrier. Ces 3 derniers éléments sont les 3 plus petits os du corps humain. L’étrier, le plus petit de tous, mesure 2,6 à 3,4 mm de long et pèse 2 à 4,3 mg. La fonction principale de l’oreille moyenne est de transformer et d’amplifier les variations de pression dans le canal auditif en déplacements « mécaniques ». Elle joue donc un rôle d’amplificateur.

Osselets de l’oreille moyenne (source)

Ces os sont soutenus et mis en mouvement par des muscles, siège du réflexe stapédien. C’est un réflexe musculaire qui a pour but de protéger l’oreille interne. Ce réflexe se déclenche après 10ms. Plus le niveau de pression acoustique est élevé, moins le mécanisme de contraction musculaire et donc de protection ne dure. Par exemple, à 121 dB, il se relâche après 7 secondes ; à 109 dB, il se relâche après environ 1 minute 52 secondes ; à 100 dB, il se relâche après environ 15 minutes en moyenne. Ce réflexe est inefficace pour les bruits de type impact (coup de feu, explosion, pétard ou autre).

L’oreille interne est composée de la cochlée ou labyrinthe osseux. C’est dans cet organe que l’énergie mécanique, découlant du déplacement de l’air provoqué par l’onde sonore, est transformée en signal électrique transmis au cerveau. C’est un organe extrêmement petit. Le canal cochléaire a une dimension de 30 mm et le plus grand diamètre de la spire à la base est de 10 mm. La hauteur de la cochlée osseuse est de 4 mm.

Cochlée de l’oreille interne (source)

Dans la cochlée se trouve une membrane qui vibre en réponse à un son. Cette membrane, enroulée sur 2,5 tours, vibre à différents endroits en fonction de la fréquence (en Hz) contenu dans le son. On appelle ça la Tonotopie. Un son aigu fait vibrer la base de la membrane alors qu’un son grave fait vibrer le sommet (apex) de la membrane.

vidéo d’illustration

Membrane basilaire de l’oreille interne (source)

Sous cette membrane sont attachées les cils / cellules ciliées. Ces cellules, sous le mouvement de la membrane, se déplacent et libèrent des impulsions nerveuses transmises au cerveau via le nerf auditif.

Organe de Corti (cellules ciliées)  source

L’amplitude de déplacement des cils au seuil d’audition est équivalent à un déplacement de 1mm au sommet de la tour Eiffel ! Ces cils chez l’homme peuvent transmettre des impulsions à raison de 20000 impulsions par seconde ! La hauteur d’un cil est de 4 µm. On dispose d’environ 15000 cellules à la naissance. À la suite d’un traumatisme acoustique, ces cellules peuvent être détruites et ne repousseront pas.

vidéo d’illustration

Cellules ciliées

L’échelle ci-dessous représente le niveau sonore en dB et le risque d’exposition associé pour le système auditif humain. 0 dB correspond au seuil d’audition. Au-delà de 80 dB, on entre dans la zone à risque. A 130 dB, on atteint le seuil de douleur.

Niveaux d’exposition au bruit (source)

Le niveau sonore a une incidence mais la durée d’exposition également. La dose de bruit est donc égale à Niveau * Temps d’exposition. Une dose d’exposition sans risque correspond à un niveau de 80 dB sur une période de 8 heures. Si le niveau sonore augmente de +3 dB (pression acoustique multipliée par 2), alors le temps d’exposition sans risque est par conséquent divisé par 2. On obtient ici le tableau représenté ci-dessous. Le niveau sonore atteint lors d’un concert en plein air excède facilement 100 dB. Cela signifie que nous pouvons écouter une seule chanson sans risque.

Dose journalière d’exposition au bruit

Les troubles auditifs peuvent être de différentes natures et origines et peuvent concerner différentes parties du système auditif. On distingue les troubles de transmission s’ils concernent l’oreille externe et l’oreille moyenne. Les troubles de perception concernent l’oreille interne et les troubles cognitifs concernent les voies supérieures (cerveau). Les troubles peuvent être :

De transmission

• Bouchon de cérumen
• Liquide (rhume)
• Blocage des osselets
• Otospongiose : vieillissement des osselets

De perception

• Presbyacousie : vieillissement naturel de l’oreille interne
• Acouphènes
• Hyperacousie
• Perte de résolution fréquentielle

Cognitifs (liés au fonctionnement du cerveau)

• A la suite d’un AVC
• Maladie neuro-dégénérative
• Maladie congénitale

Le lien web suivant renvoie vers un outil simulant différents types de pertes auditives : lien

En fonction du degré des pertes auditives et en fonction des fréquences (sons graves, sons aigus) atteintes, la surdité est classée comme suit :

Stades de la surdité

Une surdité de transmission (oreille externe et moyenne) peut aisément induire une perte auditive de 40 dB. Il ne faut donc pas négliger un bouchon de cérumen ou un simple rhume. Les incidences sur nos capacités de communication verbale sont les suivantes :

Impact de la surdité sur la communication verbale (source)

Il s’agit du vieillissement naturel de notre oreille interne. Il peut être accéléré par une exposition prolongée à des niveaux sonores supérieurs à 80 dB. Les courbes ci-dessous représentent les pertes auditives liées à l’âge avec le vieillissement naturel et en cas de vieillissement accéléré. Notre capacité auditive ne se régénère pas. Il n’y a donc pas de retour en arrière possible.

Presbyacousie naturelle (source)

Presbyacousie accélérée

Un acouphène est un son perçu sans origine extérieure. Il peut être « généré » par notre oreille interne ou par notre cerveau. Il est, dans la majorité des cas, la conséquence d’un traumatisme acoustique. Il peut être de différents types :

• Sifflement
• Bruit de chute d’eau ou bruit blanc
• Bourdonnement
• Pulsation comme un cœur qui bat
• Grésillement
• Son de bouilloire
• Son de ligne haute tension électrique
• Grondement

Le lien web suivant renvoie vers une page où l’on peut écouter différents types d’acouphènes et obtenir plus d’informations concernant les acouphènes et autres troubles auditifs :

https://www.france-acouphenes.fr/entendre-des-acouphenes.html

À la suite d’un traumatisme acoustique, notre système auditif peut devenir hypersensible et non hypo-sensible comme en cas de presbyacousie. Dans de rares cas, l’hyperacousie peut devenir sévère et est généralement incurable.

Une personne victime d’hyperacousie souffre quand elle est exposée au bruit ou à certains sons ou certains environnements bruyants. Les souffrances décrites les plus fréquemment sont des douleurs (otalgies) et une intensification d’acouphènes préexistants. Ces souffrances sont proportionnelles à l’intensité du bruit et à la durée d’exposition.

Les fréquences touchées et le seuil de tolérance à l’intensité acoustique varient d’une personne à l’autre sur une échelle de 1 à 10. Au niveau 1, un hyperacousique est simplement gêné par certains bruits. Au niveau 10, un patient hyperacousique a des douleurs et une augmentation de ses acouphènes avec le bruit de sa propre voix et le bruit de ses pas sur le sol ou le bruit d’un simple ventilateur par exemple.

A titre individuel, les meilleures protections sont les bouchons d’oreille. Nous renvoyons au lien web suivant pour connaître les différents types de protections auditives : lien.

A titre professionnel, l’employeur est tenu de réaliser des actions en fonction des différents paliers repris ci-dessous :

En cas de pertes auditives, il existe 2 voies de remédiation en fonction du degré de surdité et du type d’atteinte. La première solution est :

• L’aide auditive : elle est recommandée en cas de surdité présentant une perte auditive moyenne supérieure à 30 dB, un seuil d’intelligibilité dépassant les 30 dB et/ou une perte auditive dans les fréquences aiguës excédant les 30 dB à partir de 2 000 Hz.

• L’implant cochléaire : dans le cas d’une perte auditive neurosensorielle (cellules ciliées) sévère à profonde au niveau des deux oreilles.

Les liens suivants renvoient vers des démos qui illustrent :

• ce qu’entend une personne implantée: lien
• une vidéo du fonctionnement d’un implant: lien
• une vidéo illustrant la mise en place d’un implant : lien

Selon l’OMS :

• Dans la région européenne, environ 190 millions de personnes souffrent de déficience auditive ou de surdité. Cela représente 20% de la population. En d’autres termes, 1 personne sur 5 souffre d’une perte auditive ou d’une surdité.
• Dans le monde, plus de 1,5 milliard de personnes âgées de 12 à 35 ans, risquent de développer une déficience auditive. Celle-ci peut résulter d’une exposition au bruit dans le cadre de leurs loisirs, notamment lors de concerts, d’événements sportifs ou de l’utilisation d’appareils audio personnels. L’exposition régulière à des sons de forte intensité pendant une durée prolongée entraîne de graves risques de perte auditive irréversible. Cela peut en grande partie être évité par une sensibilisation aux risques, par la législation et par le respect des pratiques d’écoute sans danger.