Czy widział_ś kiedyś antenę satelitarną? Co za pytanie! Oczywiście, że tak, przecież każdy widział. Większa lub mniejsza czasza, która skupia fale radiowe nadawane przez satelitę, za pomocą konwertora przetwarza je na impulsy elektryczne, żeby potem specjalnym przewodem poprowadzić je do odbiornika telewizyjnego, który z kolei zamieni je na obraz i dźwięk. Zapytasz pewnie, co to ma wspólnego z biologią, naszym uchem i słyszeniem? No właśnie ma, bo ucho to taka nasza osobista antena satelitarna do odbierania dźwięków.
Ludzkie ucho jest złożonym i skomplikowanym narządem odpowiedzialnym za nasz zmysł słuchu i równowagi. To niesamowity organ, który pozwala nam słyszeć wszystko – od pięknej muzyki po dźwięk własnego głosu, od szeptu po gromki ryk. Możemy w nim wyróżnić trzy części: ucho zewnętrzne, ucho środkowe i ucho wewnętrzne.
Ucho zewnętrzne
Widoczna część ucha to małżowina uszna. Zbudowana jest z chrząstki okrytej skórą i u każdego z nas ma niepowtarzalny kształt. Działa podobnie jak czasza anteny satelitarnej, bo jej funkcją jest wychwytywanie fal dźwiękowych i kierowanie ich do przewodu słuchowego, w kierunku błony bębenkowej. Dawno, dawno temu nasi przodkowie mogli poruszać małżowiną uszną w różnych kierunkach, ustawiając ją w stronę z której dobiegał dźwięk. W toku ewolucji mięśnie poruszające małżowinę uszną przestały nam być potrzebne, uległy uwstecznieniu i dziś zdecydowana większość ludzi już tej zdolności nie posiada. Jako ciekawostkę powiem Wam, że koty mają ponad 30 mięśni do poruszania uszami, a na dodatek mogą poruszać każdym uchem niezależnie.
Dźwięk, to nic innego, jak drgania powietrza czyli wibracje. Charakterystyczny kształt naszej małżowiny usznej pomaga wzmocnić te wibracje i skierować je do przewodu słuchowego, który trochę przypomina lejek i działa jak pudło rezonansowe, dodatkowo wzmacniając drgania powietrza wpadającego do ucha. Przewód słuchowy działa również jak naturalny filtr powietrza. Jest wyłożony drobnymi włoskami i woskowiną, które zatrzymują kurz i zanieczyszczenia, zanim dotrą one do ucha środkowego.
Ucho środkowe
Na końcu przewodu słuchowego znajduje się struktura zwana błoną bębenkową, która jest cienką, elastyczną membraną oddzielającą ucho zewnętrzne od ucha środkowego Za błoną bębenkową rozciąga się jama bębenkowa, w której znajdują się najmniejsze kości naszego organizmu – kosteczki słuchowe. Błona bębenkowa jest z nimi połączona, a dokładniej z pierwszą z nich – młoteczkiem, który z kolei łączy się z kowadełkiem, które jest połączone z trzecią kosteczką – strzemiączkiem, najmniejszą kostką w ludzkim ciele. Kosteczki słuchowe mają za zadanie jeszcze bardziej wzmocnić wibracje i przekazać je do ucha wewnętrznego.
Jak to się dzieje? Fale dźwiękowe uderzając w błonę bębenkową wprawiają ją w drgania – podobnie drga błona rozciągnięta na bębnie, gdy uderzamy w nią palcami. Dzięki połączeniu błony bębenkowej z kosteczkami słuchowymi wibracje są wzmacniane i przekazywane do ucha wewnętrznego. Kosteczki zachowują się jak ułożone jedna za drugą kostki domina – uderzenie w pierwszą z nich powoduje reakcję łańcuchową: młoteczek uderza w kowadełko, które z kolei uderza w strzemiączko. Strzemiączko, przez okienko owalne, które jest jak brama do ucha wewnętrznego, przenosi drgania do następnej części ucha – do ślimaka,
Przyznam, że mnie ucho środkowe przypomina trochę maleńki zestaw perkusyjny. A Tobie?
W uchu środkowym znajduje się jeszcze jeden ważny element czyli trąbka słuchowa zwana równiez trąbką Eustachiusza. Jest przewodem o długość nieco ponad 3 cm prowadzącym do gardła. Jej zadaniem jest wyrównywanie ciśnienia po bu stronach błony bębenkowej. O tym, jak działa, możemy sie przekonać podczas podrózy samolotem. Podczas startu lub lądowania, gdy na pokładzie samolotu wzrasta ciśnienie powietrza, gardłowe ujście trąbki Eustachiusza się zamyka i zaczynamy gorzej słyszeć a czasem nawet odczuwać ból. Wtedy należy przełykać ślinę lub ziewać, żeby otworzyć ujście trąbki Eustachiusza i wyrównać ciśnienie w jamie bebenkowej z tym w kabinie samolotu.
Ale prawdziwa magia dzieje się w uchu wewnętrznym, gdzie wibracje są przekształcane w sygnały elektryczne, które są wysyłane do mózgu.
Ucho wewnętrzne
Ucho wewnętrzne zawiera dwie główne struktury: ślimak i kanały półkoliste. Ślimak jest właściwym narządem słuchu. To tu wibracje są przekształcane w sygnały elektryczne w złożonym procesie, który obejmuje ślimak i jego komórki rzęsate. Ślimak ma kształt spirali, jest wypełniony płynem, a w jego wnętrzu znajdują się tysiące maleńkich urzęsionych komórek. To tak zwane komórki rzęsate, które są wrażliwe na różne częstotliwości dźwięku. To one są właściwymi receptorami słuchu. Gdy wibracje z ucha środkowego przemieszczają się przez płyn w ślimaku, powoduje to zginanie rzęsek komórek rzęsatych i generowanie sygnałów elektrycznych, które są następnie wysyłane do mózgu przez nerw słuchowy. Ślimak z jego komórkami rzęsatymi jest jak fortepian z tysiącami klawiszy, z tą różnicą, że naciśnięcie klawisza zamiast dżwieku wywołuje impuls elektryczny.
Nerw słuchowy przenosi sygnały elektryczne ze ślimaka do pnia mózgu, a następnie do kory słuchowej w mózgu, gdzie są one przetwarzane i interpretowane jako dźwięk. Mózg może rozróżniać różne częstotliwości, poziomy głośności i rodzaje dźwięków. Dzięki temu rozpoznawajemy i rozumiemy mowę, muzykę i inne dźwięki w naszym otoczeniu.
Zmysł równowagi w uchu wewnętrznym
Za nasz zmysł równowagi i orientację przestrzenną odpowiada układ przedsionkowy znajdujący się w uchu wewnętrznym. W jego skład wchodzą między innymi trzy kanały półkoliste, które wykrywają ruch i zmiany pozycji głowy.
Kanały pólkoliste wypełnione są płynem, znajdują się w nich również receptory, którymi są komórki rzęsate, czyli urzęsione komórki podobne do tych w ślimaku. Podczas ruchu głowy płyn w kanałach półkolistych przemieszcza się i naciska na rzęski komórek rzęsatych powodując ich wyginanie, co z kolei wywołuje powstawanie impulsów nerwowych. Te impulsy są następnie przesyłane przez nerw przedsionkowy do mózgu, gdzie są interpretowane jako informacje o położeniu i ruchu ciała w przestrzeni.
W innych narządach układu przedsionkowego, tak zwanych narządach otolitowych – łagiewce i woreczku, w płynie znajdują się drobne ziarenka węglanu wapnia i fosforu – otolity, które podczas ruchów głową przemieszczają się i uciskają na komórki receptorowe.
Dzięki temu zmysłowi możemy utrzymywać równowagę nawet podczas ruchów, zmian pozycji ciała i podczas chodzenia. Zaburzenia w funkcjonowaniu zmysłu równowagi mogą być przyczyną miedzy innymi zawrotów głowy, nudności czy problemów z chodzeniem.
Podsumowanie
Struktura ucha i jego różne części współpracują ze sobą w wysoce skoordynowany i precyzyjny sposób, aby umożliwić nam słyszenie dźwięków. Od wychwytywania i kierowania fal dźwiękowych w uchu zewnętrznym po przekształcanie wibracji w sygnały elektryczne w uchu wewnętrznym — każda część ucha odgrywa istotną rolę w naszym zmyśle słuchu. W mózgu sygnały elektryczne są przetwarzane i interpretowane jako dźwięk, co pozwala nam słyszeć i rozumieć otaczający nas świat.
Oczywiście nasze uszy nie zawsze są idealne. Czasami zapychają się woskiem lub uszkadzają je głośne dźwięki, przez co nie słyszymy tak dobrze, jak powinniśmy. Ale w większości nasze uszy wykonują niesamowitą robotę, wychwytując wszystkie dźwięki z naszego otoczenia i tłumacząc je na coś, co nasz mózg może zrozumieć.
Więc następnym razem, gdy będziesz słuchać swojej ulubionej piosenki lub dźwięków natury, poświęć chwilę, aby docenić niesamowitą pracę, jaką wykonują Twoje uszy.
A podczas kręcenia się na karuzeli pamiętaj, że komórki nerwowe mogą nie nadążyć z przetwarzaniem docierających do nich sygnałow, dlatego zabawa może skończyć się zawrotami głowy lub utrata równowagi.
Facetka od biologii
