С анатомической точки зрения, ухо делится на три части: наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо, как показано на схеме ниже. Физиологически его можно разделить на проводящую часть (которая включает наружное и среднее ухо) и сенсорную часть (которая включает внутреннее ухо, слуховой нерв и, в конечном итоге, мозговой центр, воспринимающий звук). Строго говоря, жидкость в вагусе действует как проводник, а сенсорной частью обычно считается вся улитка.
Наружное ухо
Наружное ухо состоит из видимой части уха (ушной раковины) и наружного слухового прохода, который ведет к барабанной перепонке. Ушная раковина человека состоит в основном из хряща и кожи. Это делает его очень мягким. Глубокая центральная часть ушной раковины называется ушной полостью, которая ведет к отверстию наружного слухового прохода.
Наружное ухо является каналом, через который передается большая часть звука, но не имеет функции восприятия звука. У человека внешнее ухо только направляет звук и придает ему определенную степень усиления, поэтому мы должны находиться в хорошем положении, чтобы ориентироваться на направление, откуда идет звук.
У большинства животных есть мышцы во внешнем ухе, поэтому логично, что они обычно могут держать уши поднятыми. Наружное ухо человека также имеет эти мышцы, но они не могут удерживать ухо вверх.
Наружное ухо вызывает усиление или усиление звука на 10-15 децибел в диапазоне частот примерно от 1,5 кГц до 7 кГц, что обусловлено резонансом. Частота наружного слухового прохода составляет примерно 2,5 кГц, а резонансная частота ушной раковины ближе к 5 кГц.
Среднее ухо
Анатомически среднее ухо более сложное и начинается от барабанной перепонки в конце слухового прохода. Барабанная перепонка имеет конусообразную форму и просвечивает в направлении внутреннего уха, она отделяет полость среднего уха или барабанную камеру от слухового прохода. Барабанная перепонка состоит из двух слоев волокон; один слой излучает наружу из центра барабанной перепонки, а ее внешний слой состоит из круглых волокон. Основная часть полости среднего уха находится между барабанной перепонкой и костной стенкой (костный выступ), которая заполнена воздухом и сообщается с гортанью через евстахиеву трубу.
Слуховые косточки
Среднее ухо имеет три маленькие слуховые косточки: кость-молоток, кость-наковальня и кость-стремянка, также известные как слуховая цепочка, которые соединяют барабанную перепонку с внутренним ухом и передают вибрации, производимые звуком, на барабанную перепонку во внутреннее ухо.
Мышцы среднего уха
В среднем ухе есть две небольшие мышцы: барабанный тензор и стапедиальная мышца. Тимпанический тензор прикреплен к подколенной ямке (тимпаническая мембрана прикреплена к подколенной ямке). Стапедиальная мышца прикрепляется к стенке барабанной полости. Эти маленькие мышцы выполняют следующие две функции.
1. мышца среднего уха является важной частью подвесной системы слуховой цепи.
2. мышцы среднего уха также играют защитную роль, поскольку их сокращение уменьшает передачу звукового давления по слуховой цепи, что позволяет людям меньше подвергаться воздействию громких звуков
Евстахиева труба
Он соединяет барабанную полость с полостью глотки и открыт при кашле или глотании. Он выполняет функцию регулирования давления внутри барабанной полости и поддержания баланса между давлением в барабанной полости и внешним атмосферным давлением.
Роль среднего уха
Рычаг слуховой цепи и разница в размерах между барабанной перепонкой (60 мм2) и площадью овального окна (3 мм2) помогают повысить давление воздуха в наружном слуховом проходе, чтобы это давление могло привести в движение более плотную жидкость внутреннего уха. Приблизительное усиление усиления на 30 дБ.
Внутреннее ухо
Внутреннее ухо (лабиринт) — самая сложная часть уха. Он расположен за средним ухом и представляет собой полость, состоящую из камнеподобной кости, которая заполнена жидкостью. Кости, похожие на камень, служат защитой. Внутреннее ухо очень важно, поскольку оно преобразует вибрирующие звуковые волны в нервные импульсы.
С анатомической точки зрения внутреннее ухо состоит из трех основных частей: преддверия, полукружного канала и улитки. В его наружной стенке имеются два окна, одно из которых называется овальным и связано с ножкой степы, а другое — круглым. Преддверие соединено с полукружным каналом и улиткой. Полукружный канал участвует в восприятии звука, а также является важной частью органа равновесия.
Кохлеа
Улитка представляет собой постепенно уменьшающуюся в диаметре трубку, которая закручивается в спираль и вращается до точки, похожей на раковину улитки. У человека улитка имеет два с половиной оборота.
Улитка разделена базилярной мембраной и мембраной Рейсснера на три части: вестибулярную, среднюю и барабанную ступени. Вестибулярная и барабанная ступени содержат эктолимфатическую жидкость, а средняя ступень — эндолимфатическую жидкость.
Средняя стадия содержит эндолимфатическую жидкость.
Аппарат Корти
Корковый орган расположен на базилярной поверхности средней ступени и увенчан укупорочной мембраной, которая идет параллельно основанию.
Внутренняя сторона кортиева органа выстлана волосковыми клетками, а другая сторона — тремя слоями наружных волосковых клеток, реснички которых контактируют с мембраной колпачка. Волосковые клетки и нервные волокна удерживаются в нужном положении поддерживающими клетками. Когда базилярная мембрана стимулируется движениями стапедиального аппарата, она производит движения бегущей волны. Различные движения базилярной мембраны и мембраны крышки приводят к сдвиговым напряжениям ресничек волосковых клеток и стимуляции нервных волокон.
Слуховые процессы
Далее мы подробно рассмотрим, как человеческое ухо воспринимает звук:
Наша отправная точка — любой направленный источник звука в среде вокруг человеческого уха. Изменения давления воздуха передаются в ухо, вызывая вибрацию барабанной перепонки, при этом рукоятка молоточковой кости, соединенная с барабанной перепонкой, также вибрирует и передает вибрацию наковальне и стремечку, педали которых соединены с овальным окном, которое передает вибрацию жидкости (лимфе) в вагусе. Поскольку жидкость не может быть сжата, а круглое окно является гибким, когда овальное окно толкается вперед, круглое окно перемещается в противоположном направлении, и таким образом перемещается базилярная мембрана.
Движение приводит к сдвигу ресничек волосковых клеток и стимулирует нервные волокна.
Восприятие тона
Верхняя часть базилярной мембраны воспринимает низкие частоты, а нижняя — высокие. Различные волосковые клетки стимулируются для восприятия различных частот.
Поскольку структура цокольной мембраны довольно сложная, не все колебания достигают всей цокольной мембраны. На самом деле, бегущие волны перемещаются вдоль мембраны от окна до вершины улитки подобно волнам, перемещающимся по поверхности пруда. Амплитуда постепенно увеличивается до максимума, а затем резко уменьшается. Место, где генерируется максимум, зависит от частоты звука.
Восприятие громкости
Восприятие громкости, по-видимому, связано с количеством волосковых клеток, которые стимулируются.
Мы обнаружили, что как только звук достигает базилярной мембраны уха, он немедленно реагирует на него и в конечном итоге передается в мозг. В результате человеческое ухо способно точно различать звуки, которые длятся быстро и очень короткое время, например, звук разговора людей.