Budowa ucha — słuch i zmysł równowagi
Ucho dzieli się na zewnętrzne, środkowe i wewnętrzne. Odpowiada nie tylko za słuch, ale też za utrzymanie równowagi, dzięki błędnikowi znajdującemu się w uchu wewnętrznym.
Ucho pełni dwie zupełnie różne funkcje: odbiera dźwięki i informuje mózg o położeniu głowy. Poniżej budowa oraz mechanizm słyszenia.
Trzy części ucha
- Ucho zewnętrzne — małżowina i przewód słuchowy zakończony błoną bębenkową
- Ucho środkowe — trzy kosteczki słuchowe: młoteczek, kowadełko i strzemiączko
- Ucho wewnętrzne — ślimak odpowiadający za słuch oraz błędnik odpowiadający za równowagę
Jak słyszymy
- Małżowina zbiera fale dźwiękowe i kieruje je do przewodu słuchowego
- Fale wprawiają w drgania błonę bębenkową
- Drgania przenoszą się przez trzy kosteczki słuchowe
- Strzemiączko przekazuje je do ślimaka wypełnionego płynem
- Komórki słuchowe w ślimaku zamieniają drgania na impulsy nerwowe
- Nerw słuchowy przekazuje sygnał do mózgu
Po co trzy kosteczki
To pytanie rzadko pojawia się w podręcznikach, a odpowiedź jest ciekawa. Dźwięk musi przejść z powietrza do płynu wypełniającego ślimak, a płyn stawia znacznie większy opór — bez wzmocnienia większość energii odbiłaby się i nie dotarła dalej.
Kosteczki działają jak układ dźwigni wzmacniający ciśnienie około dwudziestokrotnie. Dodatkowo błona bębenkowa jest znacznie większa od okienka owalnego, na które naciska strzemiączko, co dodatkowo zwiększa nacisk na małej powierzchni.
Strzemiączko jest przy okazji najmniejszą kością ludzkiego ciała — ma około trzech milimetrów.
Zmysł równowagi
Błędnik składa się z trzech kanałów półkolistych ustawionych w trzech płaszczyznach — po jednym na każdy kierunek ruchu. Wypełnia je płyn, który przy ruchu głowy przemieszcza się i drażni komórki czuciowe.
Stąd zawroty głowy po zakręceniu się w kółko: płyn porusza się jeszcze przez chwilę po zatrzymaniu, więc mózg otrzymuje informację o obrocie, choć oczy widzą nieruchome otoczenie. Ta sprzeczność między zmysłami jest też przyczyną choroby lokomocyjnej.
Dlaczego zatykają się uszy w samolocie
Ucho środkowe łączy się z gardłem przez trąbkę słuchową, która wyrównuje ciśnienie po obu stronach błony bębenkowej. Przy szybkiej zmianie wysokości ciśnienie zewnętrzne zmienia się szybciej, niż trąbka zdąży je wyrównać — błona się wygina i słyszymy gorzej.
Przełykanie, ziewanie i żucie gumy otwierają ujście trąbki, wyrównując ciśnienie. Dlatego niemowlętom podaje się w samolocie butelkę — odruch ssania działa tak samo.
Zakres słyszenia
Człowiek słyszy dźwięki o częstotliwości od około 20 do 20 000 Hz. Górna granica obniża się z wiekiem — u osób po pięćdziesiątce spada zwykle poniżej 12 000 Hz.
Poniżej zakresu leżą infradźwięki, powyżej ultradźwięki. Psy słyszą do około 45 000 Hz, nietoperze do 100 000 Hz, co pozwala im na echolokację.