Улитка,спираль,ухо??? |
О центральной точке можно порассуждать.
Спираль именно в трехмерном измерении (проекция "воронки" на плоскость - лабиринт), в таком виде она действительно представляет собой воронку. Нулевая точка - переход. одного мира в другой, кстати у человека ей соответствие орган слуха - улитка, мы не слышим вибраций, колебаний (земного), мы слышим "идеальное из другого мира - звук! Слушание всегда отключение от себя, и погружение нечто в иное. Звук действительно преодолевает телесное, мы можем слушать друг друга, петь. Это величайшая загадка. Мы можем измерить звук, представить в числовой форме, но мы не слышим 50 колебаний, а звук.
Имеющий уши да слышит!
Много людей узнают предложение "Вы меня сейчас слышите?" как популярную фразу, попавшую в наш обиход благодаря рекламной акции телефонной компании Verizon Wireless. Однако для того, чтобы хорошо расслышать ответ по мобильному телефону, необходимо намного больше, чем отличные услуги мобильной связи. Необходимо наличие самых сложных на Земле слуховых рецепторов – ушей. Несмотря на то, что мы изобрели огромное количество потрясающих технологий, мы так и не смогли приблизиться к чувствительному дизайну уха. (См. также Божий дизайн: слух человека)
Строение уха: ухо состоит из трех частей наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо. Процесс слушания начинается с вибраций в воздухе. Эти вибрации улавливаются и усиливаются наружным ухом, которое в свою очередь состоит из двух частей – ушной раковины и внешнего слухового канала. Часть наружного уха, называемая раковиной, усиливает звуковые волны. Далее усиленный звук входит во внешний слуховой канал – пространство от внешнего уха к барабанной перепонке. Барабанная перепонка насколько чувствительна, что она способна улавливать вибрацию даже на молекулярном уровне. Слабая нота может вынудить барабанную перепонку вибрировать туда-сюда с диаметром в один атом водорода. И все же, вибрация будет трансформирована в нервный импульс во внутреннем ухе, и будет зарегистрирована в мозгу. Даже среди самых низких нот внутренне ухо определит движение барабанной перепонки размером меньше, чем длина волны видимого света. Потрясающей характеристикой барабанной перепонки является то, что после определения даже самого слабого колебания, она может вернуться в исходное положение за 5 тысячных секунды. Эта скорость восстановления чрезвычайно важна; если бы барабанная перепонка не смогла возвращаться в регулярное состояние так быстро, то каждый звук, попадающий в ухо, отдавался бы эхом. Звуковые волны усиливаются барабанной перепонкой, направляясь далее в район среднего уха.
Среднее ухо содержит самые маленькие косточки в нашем теле: молоточек, наковальня и стремечко. Среднее ухо содержит также что-то вроде буфера, понижающего чрезмерно высокие уровни звуков. Этот буфер обеспечивается двумя самыми маленькими мышцами в теле, контролирующими молоточек, наковальню и стремечко. Эти непроизвольные мышцы сокращаются, снижая, таким образом, интенсивность вибрации от громких звуков перед тем, как они достигают чувствительного внутреннего уха. В результате, люди в состоянии слышать ужасно громкие звуки в умеренной громкости.
Среднее ухо должно поддерживать очень важное равновесие. Давление воздуха внутри среднегоуха должно быть таким же, как и давление вне барабанной перепонки (атмосферное давление). Поэтому ухо оснащено каналом длиной в 3,5 сантиметра. Этот канал, известный еще как евстахиева (слуховая) труба, представляет собой пустую трубочку, которая тянется от внутреннего уха до ротовой полости, и позволяет контролировать обмен воздуха между средним ухом и окружающей средой. Еще одной очень интересной характеристикой слухового канала есть наличие воска (ушной серы), который постоянно выделяется. Ухо содержит приблизительно 4 тысячи выделяющих воск желез. Этот воск, имеющий антисептические свойства, защищает ухо от вредных бактерий и насекомых. Клетки на поверхности слухового канала выстраиваются в форме спирали, направленной наружу, обеспечивая постоянное передвижение воска в сторону наружного уха.
Все эти процессы происходят внутри внешнего и среднего уха, и они контролируют только механическую часть звуковых волн. Эти механические движения превращаются в звук в области, известной как внутреннее ухо. Внутренне ухо содержит наиболее важную часть слуховой системы – Кортиев (спиральный) орган, расположенный в раковинообразной улитке. Улитка – это орган во внутреннем ухе, который наполнен жидкостью, называемой перилимфа. Спиральная внутренняя часть улитки усеяна волосообразными структурами, называемыми стериоцилиями. Когда среднее ухо получает сигналы от барабанной перепонки, перилимфовая жидкость передает сигнал слуховому нерву и через нерв мозгу.
Постоянное движение стереоцилий производит электрические сигналы, которые посылаются слуховым нервом в мозг. Изменения от давления к электрическим волнам называют трансдукцией (преобразование). Мозг интерпретирует сигналы и определяет частоту, силу и значение сигналов. В то время как большое фортепиано имеет 240 струн и 88 клавиш, внутренне ухо имеет 24 тысячи "струн" и 20 тысяч "клавиш", которые позволяют нам слышать невероятное количество и разнообразие звуков.
Фактически, о внутреннем ухе можно говорить как о двух органах - улитка, которая способствует слуху, и полукружные каналы, которые служат балансирующими органами. Полукружные каналы улавливают ускорения в трех перпендикулярных плоскостях. Они используют волосковые клетки, похожие на стериоцилии в Кортиевом органе. Эти волосковые клетки улавливают движения жидкости в каналах, вызванные угловым ускорением около оси, перпендикулярной плоскости канала. Крошечные плавающие частички помогают в этом процессе, стимулируя волосковые клетки по мере того, как они плавают в жидкости. Эти сигналы движения передаются затем в мозг через нервные импульсы и обрабатываются там мозжечком.
Изучая сложную цепь механических и электромеханических процессов, становиться очевидным тот факт, что все части уха необходимы для обеспечения слуха. Чтобы ухо функционировало, каждый компонент должен быть в порядке. Если убрать какой-либо из этих механизмов, слух не работает. К тому же, органы внутреннего слуха обеспечивают баланс, который позволяет людям ходить прямо. Могла ли такая удивительная сложность произойти случайно? "Ухо слышащее и глаз видящий - и то и другое создал Господь"
Справка:
Ухо — сложный вестибулярно-слуховой орган, который выполняет две функции: воспринимает звуковые импульсы и отвечает за положение тела в пространстве и способность удерживать равновесие. Это парный орган, который размещается в височных костях черепа, ограничиваясь снаружи ушными раковинами.
Ухо человека воспринимает звуковые волны длиной примерно от 20,625 м до 1,65 см, что соответствует 16 — 20 000 Гц (колебаний в секунду).
Исследуя строение улитки внутреннего уха человека, американские ученые выяснили, что благодаря спиральной структуре этого органа наш слуховой аппарат становится более чувствительным к низким частотам.
Звуковые волны улавливаются ушной раковиной и вызывают вибрацию барабанной перепонки. В улитке внутреннего уха происходит преобразование звуковых колебаний в электрические сигналы, которые затем передаются в мозг. Улитка внутреннего уха человека занимает объем около 1 см3 и «работает» в интервале частот приблизительно от 20 Гц до 20 кГц, что позволяет улавливать звуковые сигналы в диапазоне около 120 дБ.
Какую роль играет спиральная форма улитки в обработке звуковых колебаний? Существующие теоретические модели не давали ответа на этот вопрос. Ученым из университета Теннесси и Национального института здоровья штата Мэриленд удалось установить, что спиральная форма улитки повышает чувствительность уха к низкочастотным звуковым сигналам на целых 20 дБ.
Звуковые колебания передаются через барабанную перепонку к мембране, размещенной в улитке. Исследователи разработали математические уравнения, позволяющие описывать механическое взаимодействие между мембраной улитки и окружающей ее жидкостью, а именно изменение амплитуды колебаний мембраны в каждой секции спиральной полости улитки. Оказалось, что из-за спиральной формы трубки амплитуда колебаний мембраны становится гораздо больше у внешней стороны стенки улитки, чем у внутренней. Разница амплитуд увеличивается по мере увеличения радиуса кривизны, что повышает чувствительность уха к звуковым колебаниям. «Поскольку низкочастотные звуки обрабатываются в области, где величина кривизны больше всего, т.е. в вершине улитки, наше ухо лучше улавливает именно низкочастотные звуковые волны», – поясняет доктор Дафне Мануссаки (Daphne Manoussaki), руководитель исследования.
Почему в процессе эволюции сформировалась именно спиральная структура? По мнению ученых, это связано с тем, что животные обмениваются низкочастотными звуковыми сигналами, которые передаются на большие расстояния. Для подтверждения полученных результатов исследователи планируют сравнить строение улитки внутреннего уха у различных млекопитающих.
Способность костей черепа проводить звук объясняет, почему самому человеку его голос, записанный на магнитофонную пленку, при воспроизведении записи кажется чужим, в то время как другие его легко узнают. Дело в том, что магнитофонная запись воспроизводит ваш голос не полностью. Обычно, разговаривая, вы слышите не только те звуки, которые слышат и ваши собеседники (т. е. те звуки, которые воспринимаются благодаря воздушно-жидкостной проводимости), но и те низкочастотные звуки, проводником которых являются кости вашего черепа. Однако слушая магнитофонную запись собственного голоса, вы слышите только то, что можно было записать, — звуки, проводником которых является воздух.
Экспериментальное подтверждение
Костная передача звука
Доказать существование костной проводимости очень легко. Заткните уши «берушами» или кончиками пальцев и начните разговаривать или жевать. Звуки, которые вы при этом слышите, преимущественно низкочастотные звуки, дошедшие до внутреннего уха благодаря костной проводимости, минуя все структуры как наружного, так и среднего уха. Колебания воздуха, возникающие в полости рта, через вибрацию щек передаются нижней челюсти и в конце концов достигают внутреннего уха.
| Рубрики: | Здоровье/Медицина |
| Комментировать | « Пред. запись — К дневнику — След. запись » | Страницы: [1] [Новые] |
