Как работает слух?
Уши - нежные и чувствительные органы. Звуки в окружающей среде вызывают крошечные изменения давления воздуха. Уши обнаруживают эти изменения и отправляют информацию в мозг для обработки. Они также важны для поддержания баланса.
Слух у человека невероятно разносторонний. Он может обнаруживать очень тихие звуки, определять, идет ли шум издалека или поблизости, и выделять конкретный звук среди плотного фонового шума.
В США у каждого восьмого человека в возрасте от 12 лет и старше наблюдается потеря слуха на оба уха.
В этой статье мы исследуем анатомию уха, описываем, как работает слух, и исследуем распространенные причины потери слуха.
Как работает слух?
Ухо состоит из трех основных частей: наружного, среднего и внутреннего уха. Каждый раздел служит определенной цели при слушании.
Наружное ухо
Наружное ухо - это видимая часть, также известная как ушная раковина. Его основная задача - собрать как можно больше звуков из окружающей среды.
Затем внешние звуки попадают в тонкий проход, называемый ушным каналом.
Среднее ухо
Среднее ухо усиливает входящий звук с помощью тонкой перепонки, называемой барабанной перепонкой.
Барабанная перепонка отделяет внешнее ухо от среднего уха и помогает передавать звуковые колебания во внутреннее ухо.
Три крошечные косточки, называемые косточками, усиливают звук. Имена косточек:
- Молоток или молоток: он соединяется с барабанной перепонкой.
- Наковальня или наковальня: соединяется с молотком.
- Стремя или стремени: это самая маленькая кость в теле, которая соединяется с наковальней.
Барабанная перепонка вибрирует, когда ее достигают звуковые волны. Эта вибрация перемещает косточки, передавая звук дальше в ухо.
Между тем евстахиевы трубы - это тонкие, выстланные слизью проходы, которые помогают поддерживать стабильное давление в среднем ухе. Стабильное давление позволяет звуковым волнам правильно передавать.
Эти трубки соединяют среднее ухо с задней частью горла. Человек может «щелкнуть» ушами, нагнетая воздух в евстахиевы трубы.
Внутреннее ухо
После того, как косточки усиливают звуковые волны, колебания попадают в улитку.
Улитка - это небольшая изогнутая трубка, наполненная жидкостью, которая находится во внутреннем ухе. Он имеет внутреннюю мембрану, называемую базилярной мембраной, которая покрыта волосковыми клетками. Звук заставляет жидкость подниматься и опускаться, перемещая волосковые клетки вверх и вниз, когда они «едут на волне».
Каждая волосковая клетка имеет стереоцилии - крошечные волоскоподобные выступы на своей вершине. Когда волосковые клетки движутся вверх и вниз, стереоцилии натыкаются на структуры над ними. Удары заставляют их изгибаться, и это открывает ионные каналы, создавая сигнал, который ухо доставляет в мозг.
Более высокие и низкие звуки активируют волоски в разных частях улитки. Мозг собирает информацию о высоте звука с позиции активированных волосков.
Улитка передает эту информацию по слуховому или улитковому нерву. Сигнал достигает продолговатого мозга, который является частью ствола головного мозга. Ствол мозга - это область мозга, ближайшая к задней части шеи.
Слуховой нерв также передает информацию от мозга к улитке. Волокна этого нерва помогают подавлять отвлекающие звуки, позволяя нам сосредоточиться только на одном звуке из многих.
Например, когда мы разговариваем в оживленной комнате, волокна слухового нерва помогают нам сосредоточиться на том, чтобы слышать один голос, игнорируя другие звуки.
Высота и интенсивность
Люди называют высоту тона частотой и измеряют ее в герцах. Чем выше герц, тем выше высота звука.
Интенсивность - это еще одно слово для обозначения громкости, и люди измеряют ее в децибелах (дБ).
Человеческое ухо обычно слышит звуки с частотой 20–20 000 герц. Однако в идеальных лабораторных условиях некоторые люди могут слышать звуки от 12 до 28 000 герц.
Слуховые способности значительно различаются от человека к человеку. Он имеет тенденцию к снижению с возрастом, особенно слух на высоких частотах.
Большинство повседневных звуков составляют 250–6 000 герц. Однако уши наиболее приспособлены к звукам с частотой 2 000–5 000 герц.
Что касается интенсивности: люди могут улавливать звуки мощностью 0–140 дБ. Шепот составляет около 25–30 дБ, а разговоры обычно 45–60 дБ. Бензопила составляет около 120 дБ.
Звук струи, взлетающей на расстояние 25 метров, составляет около 150 дБ и может привести к разрыву барабанных перепонок.
Уши и баланс
Уши также жизненно важны для поддержания равновесия. Внутреннее ухо содержит вестибулярную систему, часть тела, которая в значительной степени отвечает за пространственную ориентацию и координацию движений, связанных с балансом.
Три небольшие заполненные жидкостью петли, называемые полукружными каналами, расположены прямо над улиткой. Один обнаруживает движение вверх и вниз, следующий - движение из стороны в сторону, а третий - наклон.
Жидкость в полукружных каналах смещается, когда человек двигает головой. Эти каналы также содержат тысячи крошечных чувствительных волосков, которые изгибаются, когда жидкость проходит мимо них. Это изгибание передает в мозг информацию о типе движения.
Когда человек вращается и внезапно останавливается, жидкость продолжает двигаться в течение некоторого времени, продолжая прижиматься к волоскам. Волосы продолжают посылать сообщения в мозг, поэтому мозг предполагает, что человек все еще вращается. Это головокружение.
К полукружным каналам и улитке присоединяется преддверие. Он содержит два мешочка, называемые мешочком и мешочком, которые отправляют в мозг информацию о том, как голова движется относительно силы тяжести и ускорения.
Например, мешочек помогает человеку определить, поднимается он или опускается в лифте и, что более важно, лежит он или встает.
Потеря слуха
Различные состояния здоровья, факторы образа жизни и травмы могут вызвать потерю слуха.
Есть два основных типа. Кондуктивная потеря слуха возникает, когда звук не проходит через внешнее и среднее ухо.
Жидкость в среднем ухе, инфекция уха, опухоль, повреждение косточки и скопление ушной серы могут вызвать кондуктивную потерю слуха. Этот тип часто поддается лечению.
Между тем, повреждение внутреннего уха приводит к наиболее распространенной форме необратимой потери слуха: нейросенсорной тугоухости. Причины включают старение, генетические заболевания и препараты, токсичные для слуха, так называемые ототоксические препараты.
У некоторых людей имеется повреждение внутреннего уха наряду с проблемами проведения звука. Это приводит к тому, что врачи называют «смешанной потерей слуха».
Врач также может назвать потерю слуха двусторонней, затрагивающей оба уха, или односторонней, затрагивающей одно ухо.
Ниже приведены несколько возможных причин потери слуха:
- Громкие шумы в краткосрочной перспективе: воздействие одного очень громкого шума, например, от взрыва, может снизить способность слышать.
- Громкие шумы в долгосрочной перспективе: длительное воздействие громких шумов может постепенно ухудшать слух. Это может произойти, например, у людей, которые регулярно используют тяжелую технику без средств защиты органов слуха.
- Травма: Некоторые травмы, например черепно-мозговые травмы, могут вызвать потерю слуха. Травма может повредить барабанную перепонку или иным образом повредить среднее ухо.
- Курение: исследование 2019 года связывает курение табака с повышенным риском нейросенсорной тугоухости.
- Отосклероз: это заболевание поражает мелкие кости среднего уха, препятствуя их движению.
- Болезнь Меньера: вызывает головокружение, нейросенсорную тугоухость, шум в ушах или звон в ушах.
- Акустическая невринома: акустическая неврома - это тип опухоли, которая может вызывать шум в ушах и ощущение закупорки уха.
- Холестеатома: это редкое атипичное скопление клеток кожи глубоко внутри уха. Без лечения он может повредить внутреннее ухо.
- Пресбиакузис: это относится к естественной потере слуха из-за старения и является наиболее частой причиной нейросенсорной тугоухости. Звуки могут стать более приглушенными, а за разговором труднее следить.
Узнайте больше о потере слуха и глухоте.
Что такое ушная сера?
Из слухового прохода выделяется ушная сера. Он помогает защитить кожу от высыхания и сохраняет слуховой проход в чистоте.
Ушная сера также обеспечивает некоторую защиту от бактерий, насекомых, грибков и воды. Его антибактериальные свойства могут быть связаны с его небольшой кислотностью и присутствием лизоцима - фермента, разрушающего стенки бактериальных клеток.
Самый большой компонент ушной серы - омертвевшая кожа. Он также содержит волосы и выделения из желез внутри слухового прохода. Другие компоненты ушной серы включают жирные кислоты, спирты и холестерин.
Узнайте, какой цвет ушной серы говорит о здоровье ушей.
Резюме
Уши - сложная и тонкая часть сенсорной системы. Они посылают сигналы в мозг, чтобы помочь человеку услышать и понять свое физическое положение.
Уши передают информацию настолько эффективно, что многие люди мало думают о сложном процессе слышания. Однако длительное или внезапное воздействие громких звуков, старение и курение табака могут вызвать потерю слуха.
