Слух человека


ЗВУКОУЛАВЛИВАТЕЛЬ

Видимая снаружи часть уха (так и именуемая «наружным ухом») состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Ушная раковина — это воронка, которая позволяет лучше улавливать звуки.

Мы легко улавливаем направление звука, благодаря тому, что слышим двумя ушами. Если звук идет справа, то он достигнет раньше правого уха и позже — левого. Хотя эта разница исчисляется десятитысячными долями секунды, она все же улавливается слуховыми центрами. Кроме того, звук справа воспринимается правым ухом как более сильный.

Очень трудно различить, откуда идет звук — спереди или сзади, если расстояние от источника звука до обоих ушей одинаково, т. е. если этот источник расположен на плоскости, про-

ходящей через середину тела. Бывает, что человек, заблудившийся в лесу и услышавший ауканье, которое, как ему кажется, доносится прямо спереди, начинает удаляться от источника звука, который на самом деле находился позади него. Поэтому в лесу надо многократно повторять ауканье, чтобы заблудившийся, поворачивая голову в том или ином направлении, смог безошибочно определить направление звука.

 

КОЛЕБЛЮЩАЯСЯ МЕМБРАНА

Наружный слуховой проход представляет собой тупик, он упирается в барабанную перепонку. Под действием звука перепонка приходит в колебание, соответствующее колебаниям поступивших к ней звуковых волн. Барабанная перепонка обладает большой чувствительностью и может воспроизводить как очень редкие, так и очень частые колебания, что соответствует низким и высоким звукам. Самый низкий звук, который может слышать человеческое ухо, — это 16—20 колебаний в секунду. Самый высокий звук, воспринимаемый ухом, достигает 20—24 тыс. колебаний в секунду. Более высокие звуки — ультразвуки, воспринимаемые некоторыми животными (например, летучей мышью), человеком не ощущаются.

По другую сторону от барабанной перепонки находится барабанная полость. Она сообщается с наружным воздухом через тоненький канал — Евстахиеву трубу, — который заканчивается в носоглотке. Благодаря этому давление по обе стороны барабанной перепонки оказывается одинаковым. Если бы это давление не выравнивалось, то при резком изменении наружного давления (при выстреле, погружении в глубины моря под повышенным давлением, при подъеме на самолете в область пониженного атмосферного давления) могло происходить повреждение барабанной перепонки. Нужно, однако, помнить, что наружное отверстие Евстахиевой трубы обычно закрыто, но открывается при глотании. Вот почему пассажирам самолетов при подъеме предлагают сосать леденцы, чтобы глотать выделяющуюся слюну.

Бывает, что при насморке и некоторых других заболеваниях Евстахиева труба закупоривается слизистыми выделениями. Поэтому водолаз, если у него насморк, ни в коем случае под воду не опускается.

Артиллеристы во время выстрела открывают рот. Это способствует выравниванию давления. Евстахиева труба раскрывается также при произнесении звуков, при крике.

 

УШНЫЕ РЫЧАГИ

В барабанной полости среднего уха имеются три косточки: молоточек, наковальня, стремечко. Каково их назначение?

Молоточек своим длинным концом соединен с барабанной перепонкой. Другой конец молоточка соединен с наковальней, наковальня со стремечком, а стремечко вставлено в овальное окошко, ведущее во внутреннее ухо, как поршень в цилиндр. Все это представляет собой систему рычагов. Благодаря этой системе слабые, но размашистые колебания барабанной перепонки превращаются в менее размашистые, но зато более сильные колебания основания стремечка в овальном окошке. Происходит проигрыш в пути, но зато выигрыш в силе. Эта сила нужна, как увидим дальше, для того, чтобы вызвать колебание жидкости внутреннего уха, лежащего по ту сторону от овального окошка.

Суставчики косточек среднего уха имеют маленькие мышцы. Когда звук очень громкий, мышцы напрягаются и уменьшают движение суставчика. Этим они умеряют передачу колебаний в нежный слуховой аппарат внутреннего уха.

 

РОЯЛЬ И УХО

Через овальное окошко колебания передаются жидкости, находящейся в полости внутреннего уха. Образованию этих колебаний способствует то обстоятельство, что, кроме овального окошка, между средним и внутренним ухом имеется еще одно окошко — круглое, закрытое вторичной барабанной перепонкой. Когда основание стремечка впячивается через овальное окошко в сторону внутреннего уха, перепонка круглого окошка под давлением жидкости выпячивается в среднее ухо.

Самый интересный звуковоспринимающий прибор в ухе — улитка. Этот прибор действительно похож на улитку: он имеет два с половиной завитка. В улитке находится перепонка, которая тянется вдоль всех ее завитков. Перепонка состоит из тончайших волоконец разной длины, подобно струнам рояля. Волоконец очень много, около 24 тысяч.

Подойдите к роялю. Откройте крышку. Нажмите правую педаль. Наклонитесь и пропойте какую-нибудь ноту. Смолкнув, прислушайтесь. Вы услышите, как эту ноту теперь поет рояль. Пришла в колебание струна, издающая данный звук. Это и есть резонанс. То, что происходит во внутреннем ухе, весьма напоминает резонирующие струны рояля. Каждое волоконце резонирует на определенную высоту звука.

Слышимые нами звуки могут состоять из многих разных звуков. Теория резонанса, разработанная Г. Гельмгольцем, позволяет объяснить, как происходит во внутреннем ухе разложение сложных звуков на более простые, как происходит анализ звука. Резонирующие волоконца улитки приводят в состояние возбуждения мельчайшие окончания чувствующего слухового нерва. Это возбуждение в виде электрических явлений можно зарегистрировать чувствительным гальванометром. Электрические процессы в звуковом нерве удалось в эксперименте вновь превратить в звуковой процесс. Для этого слуховой нерв животного соединили через мощный усилитель с репродуктором. Если в ухо животному произносили несложное слово, то из репродуктора раздавалось то же слово.

Нервные пути из уха идут сначала в продолговатый мозг, а затем поднимаются по более высоким отделам головного мозга и достигают в конце концов его высшего отдела — коры больших полушарий. В височной области коры находятся высшие нервные центры слуха, в которых происходит высший анализ и синтез звуковых раздражений, подобно тому как это было описано в отношении зрительных центров. Благодаря синтетическим процессам, происходящим в мозге, мы слышим не только отдельные звуки струн рояля, но целостно воспринимаем сонату Бетховена, вальс Шопена, прелюдию Рахманинова. Благодаря сложным связям центров слуха с другими центрами головного мозга мы не только слышим звуки человеческой речи, но понимаем ее смысл.