Uszy to delikatne i wrażliwe narządy. Wykrywają niewielkie zmiany ciśnienia powietrza wytwarzanego przez dźwięki w środowisku i wysyłają informacje do mózgu w celu przetworzenia. Ucho jest również ważne dla zachowania równowagi.
Nasz zmysł słuchu jest niesamowicie wszechstronny – potrafi wykryć najcichsze dźwięki, może określić, czy hałas dochodzi z daleka, czy w pobliżu, i może wykryć specyficzny dźwięk z szumu tła.
W tym artykule wyjaśnimy anatomię ucha, sposób słyszenia i omówimy ubytek słuchu.
Jak słyszymy?
Ucho można podzielić na trzy sekcje: ucho zewnętrzne, środkowe i wewnętrzne. Każda sekcja odgrywa odrębną rolę w procesie słuchania.
Ucho zewnętrzne
Zwany także małżowiną uszną, ucho zewnętrzne jest częścią, która jest widoczna. Jego podstawowym zadaniem jest gromadzenie jak największej ilości dźwięku z otoczenia.
Zewnętrzny dźwięk rozpoczyna tu swoją podróż, gdy wchodzi w cienki kanał zwany kanałem usznym.
Ucho środkowe
Ucho środkowe wzmacnia dźwięki przychodzące. Proces ten realizowany jest za pomocą błony bębenkowej, czyli cienkiej błony, która oddziela ucho zewnętrzne od ucha środkowego i pomaga przekazywać wibracje dźwiękowe do ucha wewnętrznego.
Dźwięk jest wzmacniany przez trzy małe kości zwane kosteczkami słuchowymi. Nazwy kosteczek to:
- Młoteczek (malleus): Jest przymocowany do błony bębenkowej.
- Kowadełko (incus): Jest połączone z młoteczkiem.
- Strzemię (stapes): Ta najmniejsza kość w ciele jest przymocowana do kowadełka.
Kiedy fale dźwiękowe docierają do błony bębenkowej, wibruje ona. Ta wibracja przesuwa kosteczki słuchowe, przekazując dźwięk dalej do ucha.
Trąbki Eustachiusza to cienkie, wyłożone śluzem kanały, które pomagają utrzymać stabilne ciśnienie w uchu środkowym, dzięki czemu fale dźwiękowe są prawidłowo przesyłane. Te rurki łączą ucho środkowe z tylną częścią gardła. Kiedy «wyskakujesz» ze swoich uszu, dźwięk, który słyszysz, jest tworzony przez wtłaczanie powietrza do trąbek Eustachiusza.
Ucho wewnętrzne
Kiedy dźwięk zostanie wzmocniony przez kosteczki słuchowe, wibracja wchodzi do ślimaka. Jest to mała, zwinięta rurka, która wygląda jak skorupa ślimaka i znajduje się w uchu wewnętrznym. Ślimak wypełniony jest płynem i ma wewnętrzną membranę, zwaną błoną podstawną, która jest pokryta komórkami rzęsatymi. Dźwięk powoduje, że płyn wznosi się i opada, przesuwając komórki włosowe w górę i w dół, gdy «jeżdżą na fali».
Każda komórka ma stereocilia – maleńkie, podobne do włosów występy – wzdłuż jej górnej części. Gdy komórki włosowe poruszają się w górę i w dół, stereocilia uderza w struktury powyżej i są zgięte. To otwiera kanały jonowe, tworząc sygnał wysyłany do mózgu.
Różne wysokości dźwięku – wyższe lub niższe – aktywują włosy w różnych częściach ślimaka. Z ich pozycji mózg może zebrać informacje na temat wysokości dźwięku.
Informacja o dźwięku jest wysyłana ze ślimaka wzdłuż nerwu słuchowego. Dociera do rdzenia, który jest częścią pnia mózgu. Pień mózgu jest częścią mózgu położoną najbliżej tylnej części szyi.
Nerw słuchowy przenosi również informacje z mózgu z powrotem do ślimaka. Włókna tego nerwu pomagają tłumić dźwięki, którymi nie jesteśmy zainteresowani, pozwalając nam skoncentrować się na jednym dźwięku wśród wielu. Na przykład, podczas rozmowy w zajętym pokoju, pomaga nam skupić się na głosie jednej osoby i ignorować innych.
Ton i intensywność
Warto znać znaczenie słów «wysokość» i «intensywność», ponieważ są one często używane w odniesieniu do dźwięku.
Wysokość dźwięku – jak wysoki lub niski jest dźwięk – określana jest również jako częstotliwość i mierzona jest w hercach (Hz). Im wyższy jest Hz, tym bardziej wysoki dźwięk.
Intensywność to kolejne określenie dla głośności i mierzona jest w decybelach (dB).
Często mówi się, że ludzkie ucho słyszy w zakresie 20-20 000 Hz. Jednak w doskonałych warunkach laboratoryjnych niektórzy ludzie słyszą nawet od 12 Hz do 28 000 Hz. Zdolność słuchu różni się znacznie w zależności od osoby. Z wiekiem maleje, zwłaszcza w przypadku wyższych częstotliwości.
Większość dźwięków, które słyszymy na co dzień, mieści się w przedziale 250-6000 Hz, ale nasze uszy są najbardziej dostrojone, aby słyszeć dźwięki o częstotliwości około 2000-5000 Hz.
Jeśli chodzi o intensywność, ludzie mogą wykrywać dźwięki od 0 do 140 dB. Aby dać liczbom trochę perspektywy, szept wynosi około 25-30 dB, a konwersacje zwykle wynoszą 45-60 dB. Piła ma około 120 dB. Odgłos wystrzeliwanego odrzutowca w odległości 25 metrów wynosi około 150 dB i może spowodować pęknięcie bębenków.
Rola ucha w równowadze
Ucho jest ważne nie tylko dla słuchu – ma zasadnicze znaczenie dla naszego poczucia równowagi. Nazywa się to naszym systemem przedsionkowym.
Tuż nad ślimakiem znajdują się trzy małe, wypełnione płynem pętle zwane półkolistymi kanałami. Jeden wykrywa ruch w górę i w dół, jeden wykrywa ruch z boku na bok, a trzeci wykrywa przechylenie.
Półkoliste kanały zawierają tysiące drobnych, wrażliwych włosów. Kiedy poruszamy głowami, płyn w półkolistych kanałach również się porusza.
Gdy płyn przesuwa się obok włosów, wyginają się, przekazując informacje do naszego mózgu o tym, jaki rodzaj ruchu się dzieje.
Ruch tego płynu wyjaśnia zawroty głowy. Kiedy osoba się obraca, a następnie nagle zatrzymuje, płyn utrzymuje się przez jakiś czas, kontynuując nacisk na włosy. Ponieważ włosy wciąż wysyłają wiadomości do mózgu, mózg zakłada, że osoba wciąż się kręci.
Półkoliste kanały i ślimak połączone są ze sobą przedsionkiem, który składa się z dwóch woreczków, zwanych łagiewką i workiem. Struktury te przesyłają mózgowi informacje o tym, jak głowa porusza się w związku z grawitacją i przyspieszeniem. Na przykład, uświęcenie pomaga nam wykryć, czy podróżujemy w górę czy w dół windą oraz czy leżymy, czy stoimy.
Utrata słuchu
Ze względu na delikatną złożoność anatomiczną ucha, na słyszenie może mieć wpływ wiele chorób, czynników związanych ze stylem życia oraz urazów.
Utrata słuchu jest stosunkowo powszechna i dotyczy około 2 lub 3 dzieci na każde 1000 w Stanach Zjednoczonych, a także 15 procent dorosłych w kraju.
Utratę słuchu można podzielić na dwa ogólne typy:
Przewodzeniowy ubytek słuchu: Dzieje się tak, gdy dźwięk nie może przemieszczać się przez ucho zewnętrzne i środkowe. Przewodzeniowy ubytek słuchu może być spowodowany płynem w uchu środkowym, infekcją ucha, łagodnymi guzami lub woskowiną. Ten typ ubytku słuchu jest często uleczalny.
Niedosłuch odbiorczy: Jest to spowodowane uszkodzeniem ucha wewnętrznego i jest najczęstszą postacią trwałego uszkodzenia słuchu. Przyczyny to leki toksyczne dla słuchu, zwane lekami ototoksycznymi. Starzenie się i niektóre choroby genetyczne mogą również prowadzić do tego rodzaju utraty.
W niektórych przypadkach osoba będzie miała uszkodzenie ucha wewnętrznego, jak również problem z przewodzeniem dźwięku. Nazywa się to mieszaną utratą słuchu. Utrata słuchu może być również określana jako obustronna, dotykająca obu uszu, lub jednostronna, dotykająca tylko jednego ucha.
Poniżej znajduje się kilka przykładów sposobów, w jakie może wystąpić ubytek słuchu:
Głośne dźwięki: Narażenie się na pojedynczy niesamowicie głośny dźwięk, taki jak wybuch, może zmniejszyć zdolność osoby do słyszenia.
Narażenie na dość głośne dźwięki przez długi czas może stopniowo zmniejszać słuch. Może się to zdarzyć na przykład u osób, które regularnie używają ciężkich maszyn bez ochrony słuchu.
Urazy: Niektóre urazy, takie jak urazowe uszkodzenia mózgu, mogą powodować utratę słuchu. Obrażenia te mogą spowodować otwór w bębenku lub uszkodzenie ucha środkowego.
Palenie: Palenie tytoniu wiąże się ze zwiększonym ryzykiem niedosłuchu odbiorczego.
Otoskleroza: Ten stan wpływa na małe kości ucha środkowego. Strzemię powoli łączy się z innymi kosteczkami, uniemożliwiając im poruszanie się.
Choroba Ménière’a: powoduje to zawroty głowy, niedosłuch czuciowo-nerwowy oraz szum w uszach – dzwonienie w uszach.
Neurofibroma akustyczna: Ten typ guza może powodować szum w uszach i daje wrażenie, że ucho jest pełne.
Cholesteatoma: To nienormalne nagromadzenie komórek skóry w głąb ucha. Chociaż rzadkie, jeśli nie jest leczone, może uszkodzić ucho wewnętrzne.
Presbycusis: opisuje utratę słuchu, która ma miejsce wraz z wiekiem. Dźwięki mogą wydawać się bardziej stłumione, a rozmowy stają się trudniejsze do zrozumienia. Jest to najczęstsza przyczyna niedosłuchu odbiorczego.
Co to jest woskowina?
Znana również jako cerumen, woskowina wydzielana jest w kanale słuchowym. Pomaga chronić skórę przed wysychaniem i utrzymuje kanał słuchowy w czystości.
Woskowina zapewnia również pewną ochronę przed bakteriami, owadami, grzybami i wodą. Uważa się, że jest antybakteryjna ze względu na niewielką kwasowość i obecność lizozymu, enzymu, który rozkłada ściany komórkowe bakterii.
Największym składnikiem woskowiny są warstwy skóry. Zawiera również włosy i wydzieliny dwóch gruczołów: gruczołów łojowych i potowych w kanale słuchowym. Inne składniki woskowiny usznej to kwasy tłuszczowe, alkohole i cholesterol.
W skrócie
Uszy są skomplikowaną i delikatną częścią naszego systemu sensorycznego. Pracują w harmonii z mózgiem, aby pomóc nam zrozumieć świat dźwięku wokół nas. Tak dobrze dekodują dźwięki, że wielu z nas uznaje to za cud słyszenia.
Nowe Badania i Ostatnie Odkrycia w Dziedzinie Słuchu
W ostatnich latach badania nad słuchem przyniosły wiele intrygujących odkryć, które mogą zmienić nasze podejście do diagnostyki i leczenia problemów ze słuchem. Na przykład, badania opublikowane w 2023 roku wskazują na postępy w zrozumieniu genetycznych przyczyn utraty słuchu. Specjalne testy genetyczne mogą pomóc w wykryciu predyspozycji do różnych typów niedosłuchu, co może prowadzić do wczesnej interwencji.
Co więcej, nowe technologie, takie jak implanty ślimakowe, uległy znacznemu ulepszeniu. Badania pokazują, że pacjenci z tymi implantami mają znacznie lepsze wyniki słuchowe, a także poprawę jakości życia. Warto również zwrócić uwagę na rosnące zainteresowanie terapiami stymulującymi regenerację komórek rzęsatych w uchu wewnętrznym, co może otworzyć nowe możliwości w leczeniu utraty słuchu.
Dodatkowo, badania wykazały, że regularne badania słuchu mogą pomóc w wczesnym wykrywaniu problemów ze słuchem, co jest kluczowe, zwłaszcza dla osób starszych. W miarę jak społeczeństwo starzeje się, znaczenie profilaktyki i wczesnej diagnostyki staje się coraz bardziej istotne.
Podsumowując, zrozumienie anatomii ucha i mechanizmów słuchu jest kluczowe dla ochrony i poprawy naszego zdrowia słuchowego. Dzięki ciągłemu badaniu i innowacjom w tej dziedzinie mamy szansę na lepsze zrozumienie i leczenie problemów ze słuchem, co może znacząco poprawić jakość życia wielu ludzi.
