مخطط بسيط لنقل الصوت في الأذن. صعود

تشمل الأذن الخارجية الأذن وقناة الأذن والغشاء الطبلي الذي يغطي النهاية الداخلية لقناة الأذن. قناة الأذن ذات شكل منحني غير منتظم. في البالغين ، يبلغ طولها حوالي 2.5 سم وقطرها حوالي 8 ملم. سطح قناة الأذن مغطى بالشعر ويحتوي على غدد تفرز شمع الأذن الضروري للحفاظ على رطوبة الجلد. يوفر الصماخ السمعي أيضًا درجة حرارة ورطوبة ثابتة للغشاء الطبلي.

• الأذن الوسطى

الأذن الوسطى عبارة عن تجويف مليء بالهواء خلف طبلة الأذن. يتصل هذا التجويف بالبلعوم الأنفي من خلال قناة استاكيوس ، وهي قناة غضروفية ضيقة عادة ما تكون مغلقة. يؤدي البلع إلى فتح قناة استاكيوس ، التي تسمح للهواء بدخول التجويف وتعادل الضغط على جانبي طبلة الأذن من أجل الحركة المثلى. تحتوي الأذن الوسطى على ثلاث عظيمات سمعية مصغرة: المطرقة والسندان والركاب. يرتبط أحد طرفي المطرقة بالغشاء الطبلي ، ويتصل الطرف الآخر بالسندان ، والذي يرتبط بدوره بالرِّكاب ، والركاب بقوقعة الأذن الداخلية. يتأرجح الغشاء الطبلي باستمرار تحت تأثير الأصوات التي تلتقطها الأذن ، وتنقل العظيمات السمعية اهتزازاتها إلى الأذن الداخلية.

• الأذن الداخلية

تحتوي الأذن الداخلية على عدة تراكيب ، ولكن القوقعة فقط ، التي حصلت على اسمها من شكلها الحلزوني ، هي ذات الصلة بالسمع. تنقسم القوقعة إلى ثلاث قنوات مليئة بالسوائل اللمفاوية. يختلف السائل الموجود في القناة الوسطى في تكوينه عن السائل في القناتين الأخريين. يقع العضو المسؤول مباشرة عن السمع (عضو كورتي) في القناة الوسطى. يحتوي عضو كورتي على حوالي 30000 خلية شعر تلتقط التقلبات في السائل في القناة الناتجة عن حركة الرِّكاب وتولد نبضات كهربائية تنتقل عبر العصب السمعي إلى القشرة السمعية للدماغ. تستجيب كل خلية شعرية لتردد صوتي محدد ، مع ترددات عالية تلتقطها الخلايا في القوقعة السفلية ، وتوجد الخلايا المضبوطة على الترددات المنخفضة في القوقعة العلوية. إذا ماتت خلايا الشعر لأي سبب من الأسباب ، يتوقف الشخص عن إدراك أصوات الترددات المقابلة.

• المسارات السمعية

المسارات السمعية عبارة عن مجموعة من الألياف العصبية التي تنقل نبضات عصبية من القوقعة إلى المراكز السمعية في القشرة الدماغية ، مما يؤدي إلى إحساس سمعي. تقع المراكز السمعية في الفص الصدغي للدماغ. الوقت الذي تستغرقه الإشارة السمعية للانتقال من الأذن الخارجية إلى المراكز السمعية في الدماغ حوالي 10 مللي ثانية.

كيف تعمل الأذن البشرية (رسم من شركة سيمنز)

الإدراك السليم

تقوم الأذن بتحويل الأصوات بالتتابع إلى اهتزازات ميكانيكية للغشاء الطبلي والعظميات السمعية ، ثم إلى اهتزازات السائل في القوقعة ، وأخيراً إلى نبضات كهربائية تنتقل عبر مسارات الجهاز السمعي المركزي إلى الفص الصدغي للدماغ للاعتراف والمعالجة.
لا يستخرج الدماغ والعقد الوسيطة للمسارات السمعية معلومات حول طبقة الصوت وارتفاعه فحسب ، بل يستخرج أيضًا خصائص الصوت الأخرى ، على سبيل المثال ، الفاصل الزمني بين اللحظات التي يتم فيها التقاط الصوت بواسطة اليمين واليسار آذان - هذا هو الأساس لقدرة الشخص على تحديد الاتجاه الذي يأتي فيه الصوت. في الوقت نفسه ، يقوم الدماغ بتقييم كل من المعلومات الواردة من كل أذن على حدة ويجمع كل المعلومات الواردة في إحساس واحد.

تخزن أدمغتنا أنماطًا للأصوات من حولنا - الأصوات المألوفة والموسيقى والأصوات الخطرة وما إلى ذلك. يساعد هذا الدماغ في عملية معالجة المعلومات حول الصوت للتمييز السريع بين الأصوات المألوفة وغير المألوفة. مع فقدان السمع ، يبدأ الدماغ في تلقي معلومات مشوهة (تصبح الأصوات أكثر هدوءًا) ، مما يؤدي إلى أخطاء في تفسير الأصوات. من ناحية أخرى ، قد يصاحب تلف الدماغ الناتج عن الشيخوخة ، أو رضوض الرأس ، أو الأمراض والاضطرابات العصبية أعراض مشابهة لأعراض فقدان السمع ، مثل عدم الانتباه ، والانفصال عن البيئة ، والاستجابة غير الكافية. من أجل سماع الأصوات وفهمها بشكل صحيح ، فإن العمل المنسق للمحلل السمعي والدماغ ضروري. وهكذا ، وبدون مبالغة ، يمكننا القول إن الإنسان لا يسمع بأذنيه ، بل بدماغه!

أجهزة السمع

تتضمن العملية إدراك الصوت ونقله وتفسيره. تلتقط الأذن الموجات السمعية وتحولها إلى نبضات عصبية يستقبلها الدماغ ويفسرها.

هناك أشياء كثيرة في الأذن غير مرئية للعين. ما نلاحظه ليس سوى جزء من الأذن الخارجية - نتوء لحمي غضروفي ، بعبارة أخرى ، صوان. تتكون الأذن الخارجية من المحارة وقناة الأذن ، والتي تنتهي عند الغشاء الطبلي ، والذي يوفر اتصالًا بين الأذن الخارجية والأذن الوسطى ، حيث توجد آلية السمع.

تقوم الأُذن بتوجيه الموجات الصوتية إلى القناة السمعية ، تمامًا مثل إرسال الأنبوب السمعي القديم الصوت إلى الأُذن. تضخم القناة الموجات الصوتية وتوجهها إلى طبلة الأذن. تتسبب الموجات الصوتية التي تصطدم بطبلة الأذن في حدوث اهتزازات تنتقل أكثر من خلال العظم السمعي الصغير الثلاث: المطرقة والسندان والركاب. يهتزون بدورهم ، وينقلون الموجات الصوتية عبر الأذن الوسطى. أعمق هذه العظام ، الرِّكاب ، هو أصغر عظم في الجسم.

يهتز الرِّكاب في مواجهة غشاء يسمى النافذة البيضاوية. تنتقل الموجات الصوتية من خلاله إلى الأذن الداخلية.

ماذا يحدث في الأذن الداخلية؟

هناك يذهب الجزء الحسي من العملية السمعية. تتكون الأذن الداخلية من جزأين رئيسيين: المتاهة والقوقعة. الجزء الذي يبدأ من النافذة البيضاوية والمنحنيات مثل الحلزون الحقيقي يعمل كمترجم ، ويحول الاهتزازات الصوتية إلى نبضات كهربائية يمكن أن تنتقل إلى الدماغ.

كيف يتم ترتيب الحلزون؟

إنه مملوء بالسائل ، حيث يكون الغشاء القاعدي ، كما كان ، معلقًا ، يشبه شريطًا مطاطيًا ، متصلًا بالجدران بأطرافه. الغشاء مغطى بآلاف الشعيرات الدقيقة. في قاعدة هذه الشعيرات توجد خلايا عصبية صغيرة. عندما تضرب اهتزازات الرِّكاب النافذة البيضاوية ، يبدأ السائل والشعر في التحرك. تحفز حركة الشعر الخلايا العصبية التي ترسل رسالة ، بالفعل على شكل نبضة كهربائية ، إلى الدماغ من خلال العصب السمعي أو الصوتي.

المتاهة عبارة عن مجموعة من ثلاث قنوات نصف دائرية مترابطة تتحكم في الإحساس بالتوازن. تمتلئ كل قناة بالسائل وتقع بزاوية قائمة على القناتين الأخريين. لذلك ، بغض النظر عن كيفية تحريك رأسك ، تلتقط قناة واحدة أو أكثر تلك الحركة وتنقل المعلومات إلى الدماغ.

إذا كنت تصاب بنزلة برد في أذنك أو تنفث أنفك بشدة ، بحيث "تنقر" في الأذن ، فسيظهر حدس - الأذن متصلة بطريقة ما بالحلق والأنف. وهذا صحيح. يربط أنبوب Eustachian الأذن الوسطى مباشرة بالتجويف الفموي. ويتمثل دورها في تمرير الهواء إلى الأذن الوسطى ، وموازنة الضغط على جانبي طبلة الأذن.

يمكن أن تضعف الإعاقات والاضطرابات في أي جزء من الأذن السمع إذا تداخلت مع مرور وتفسير الاهتزازات الصوتية.

دعونا نتتبع مسار الموجة الصوتية. يدخل الأذن عبر الصيوان وينتقل عبر القناة السمعية. في حالة تشوه القوقعة أو انسداد القناة ، يتم إعاقة مسار الصوت إلى طبلة الأذن وتقل القدرة على السمع. إذا وصلت الموجة الصوتية إلى طبلة الأذن بأمان ، وتضررت ، فقد لا يصل الصوت إلى العظم السمعي. أي اضطراب يمنع العظام من الاهتزاز سيمنع الصوت من الوصول إلى الأذن الداخلية. في الأذن الداخلية ، تسبب الموجات الصوتية نبضات السوائل ، مما يؤدي إلى تحريك شعيرات صغيرة في القوقعة. يؤدي تلف الشعر أو الخلايا العصبية التي ترتبط بها إلى منع تحويل الاهتزازات الصوتية إلى اهتزازات كهربائية. ولكن عندما يتحول الصوت بنجاح إلى نبضة كهربائية ، فلا يزال يتعين عليه الوصول إلى الدماغ. من الواضح أن تلف العصب السمعي أو الدماغ سيؤثر على القدرة على السمع.

لماذا تحدث مثل هذه الاضطرابات والأضرار؟

هناك أسباب كثيرة سنناقشها لاحقًا. ولكن غالبًا ما تكون الأجسام الغريبة في الأذن ، والالتهابات ، وأمراض الأذن ، والأمراض الأخرى التي تسبب مضاعفات للأذن ، وإصابات الرأس ، والمواد السامة للأذن (أي السامة للأذن) ، والتغيرات في الضغط الجوي ، والضوضاء ، والتنكس المرتبط بالعمر. . كل هذا يسبب نوعين رئيسيين من فقدان السمع.

فقدان السمع ، الأسباب ، العلاج ، المزيد ... http://www.medeffect.ru/lor/#hear

كيف نسمع

لذلك ، أخبرناك عن بنية أعضاء الكلام البشرية. لقد تعلمت كيف يمتلئ الكلام بالأصوات بمساعدة الحبال الصوتية ، وتعرفت أيضًا على نماذج الصوت و diphonic للكلام.

يتلقى البشر (والحيوانات) أكبر قدر من المعلومات حول العالم من حولهم من خلال عيونهم وآذانهم. يوفر وجود زوج من الأذنين "سمعًا ستريوًا" ، يمكن من خلاله لأي شخص تحديد الاتجاه إلى مصدر الصوت بسرعة.

تلتقط الآذان الاهتزازات في الهواء وتحولها إلى إشارات كهربائية يتم إرسالها إلى الدماغ. نتيجة للمعالجة بواسطة خوارزميات غير معروفة لنا حتى الآن ، تتحول هذه الإشارات إلى صور. يعد إنشاء مثل هذه الخوارزميات لأجهزة الكمبيوتر مهمة علمية ، يكون حلها ضروريًا لتطوير أنظمة التعرف على الكلام التي تعمل بشكل جيد.

في بقية الفصل الأول ، سنتعلم كيف تعمل أجهزة السمع البشرية ، مما يسمح له بسماع الكلام والأصوات المختلفة. تساعد دراسة الأذن الداخلية الباحثين على فهم الآليات التي يستطيع الشخص من خلالها التعرف على الكلام ، على الرغم من أنه ليس بهذه البساطة. كما قلنا سابقًا ، يختلس الرجل العديد من الاختراعات من الطبيعة. يتم إجراء مثل هذه المحاولات أيضًا من قبل متخصصين في مجال تخليق الكلام والتعرف عليه.

نرسل القراء المهتمين بتفاصيل علم التشريح إلى. ستجد هناك وصفًا كاملاً لهيكل الأذن وجميع أنواع التفاصيل الطبية ، بعيدًا عن نطاق كتابنا.

هيكل الأذن

لرؤية الهيكل الداخلي للأذن البشرية ، تحتاج إلى اللجوء إلى الأطلس التشريحي. على التين. أرز. 1-6 أظهرنا في القسم أهم أجزاء أذن الإنسان.

أرز. 1-6. الهيكل الداخلي للأذن

يدرك طلاب الطب الذين درسوا علم التشريح جيدًا أن الأذن التشريحية تنقسم إلى ثلاثة أجزاء:

الأذن الخارجية

· الأذن الوسطى؛

الأذن الداخلية.

الأذن الخارجية

يمكنك فحص الأذن الخارجية بنفسك بمساعدة المرآة. يتكون من الأذين والصماخ السمعي الخارجي.

وظيفيًا ، تم تصميم الأذن الخارجية أولاً لالتقاط الموجات الصوتية وتركيزها (وهو أمر ضروري لتحسين السمع) ، وثانيًا لحماية الأذن الوسطى والداخلية من التلف الميكانيكي. أما بالنسبة لتحويل الاهتزازات الصوتية للهواء إلى نبضات كهربائية ، فلا علاقة للأذن الخارجية بهذه العملية.

الأذن الوسطى

يظهر الهيكل الداخلي للأذن الوسطى في الشكل. 1-7. يتم فصل الأذن الوسطى بإحكام عن الأذن الخارجية بواسطة الغشاء الطبلي. وهكذا ، عندما يدخل الماء إلى أذنك ، فإنه يمكن أن يغمر الأذن الخارجية فقط ، لكنه لن يذهب أبعد من ذلك.

يبلغ سمك الغشاء الطبلي 0.1 مم فقط ويمكن إتلافه بسهولة. لذلك ، خذ نصيحة الأطباء بجدية ، ولا تدخل أبدًا أشياء غريبة في أذنيك.

أرز. 1-7. الأذن الوسطى

ترتبط المنطقة الداخلية من الأذن الوسطى ، والتي تسمى التجويف الطبلي ، بالبلعوم الأنفي بواسطة قناة استاكيوس. هذا يسمح لك بالحفاظ على الضغط داخل تجويف الطبلة ، مساوٍ للضغط الجوي الخارجي.

يدخل الهواء إلى التجويف الطبلي من خلال أنبوب أوستاكي عندما يبتلع الشخص. قبل حدوث تغيير حاد في الضغط الخارجي (على سبيل المثال ، في طائرة) ، يظهر إحساس بالضغط في الأذنين. ومع ذلك ، فإن الأمر يستحق أخذ بضع رشفات - وستختفي المشكلات ، حيث سيتعادل الضغط من خلال أنبوب Eustachian.

يوجد في التجويف الطبلي نظام من العظمات السمعية المزعومة ، تتكون من مطرقة وسندان ورِكاب. هذه العظام مترابطة في سلسلة واحدة متحركة تتكون من رافعات.

تتمثل مهمة الجهاز العظمي في نقل اهتزازات الصوت من طبلة الأذن إلى منطقة الأذن الداخلية.

الأذن الداخلية

تعتبر الأذن الداخلية ذات أهمية قصوى لمتخصصي التعرف على الكلام لأنها مسؤولة عن تحويل الاهتزازات الصوتية إلى نبضات كهربائية.

تمتلئ الأذن الداخلية بالسوائل. يتكون من جزأين: الجهاز الدهليزي والقوقعة. حصل الحلزون على اسمه بسبب شكله - الحلزون ملفوف حلزونيًا ، مثل قوقعة الحلزون العادي.

آلية عمل الأذن الداخلية معقدة للغاية ويتم وصفها في. من المهم أن تكون هناك شعيرات حساسة داخل القوقعة "متصلة" بمساعدة أعصاب الدماغ (الشكل 1-8).

أرز. 1-8. الشعر الحساس داخل القوقعة

تنقسم القوقعة بواسطة حاجز مرن إلى قناتين مملوءتين بالسائل. في هذا الحاجز توجد الشعيرات والأعصاب الحسية المذكورة أعلاه.

مدى تردد اهتزازات الصوت

وفقًا لذلك ، تستقبل الأذن البشرية موجات صوتية يبلغ طولها حوالي 1.6 سم إلى 20 مترًا ، وهو ما يتوافق مع نطاق تردد يتراوح بين 16 و 20000 هرتز. يمكن للحيوانات سماع الأصوات ذات التردد المنخفض أو العالي. لذلك ، على سبيل المثال ، يمكن للدلافين والخفافيش التواصل باستخدام الموجات فوق الصوتية ، ويمكن للحيتان التواصل باستخدام الموجات فوق الصوتية. لذلك ، لا يسمع الشخص النطاق الترددي الكامل للأصوات التي تصدرها هذه الحيوانات وبعض الحيوانات الأخرى.

أما الكلام البشري ، فيبلغ مدى تردده 300-4000 هرتز. وتجدر الإشارة إلى أن وضوح الكلام سيظل مرضيًا تمامًا عندما يقتصر هذا النطاق على 300-2400 هرتز. عندما كنا نقوم بعمل راديو هواة ، أضفنا مرشحات تمرير النطاق المناسبة إلى أجهزة الاستقبال لتحسين الاستقبال في الظروف الصاخبة. يجب أن أقول إن نطاق التردد لقنوات الهاتف التقليدية ليس أيضًا واسعًا جدًا ، لكن هذا لا يؤثر بشكل ملحوظ على وضوح الكلام.

هذا يعني أنه من أجل تحسين جودة التعرف على الكلام ، يمكن لأنظمة الكمبيوتر استبعاد ترددات التحليل التي تقع خارج النطاق 300-4000 هرتز أو حتى خارج النطاق 300-2400 هرتز.

بشرة صحية - سمع صحي.
"سمعت رنينًا - نعم ، لا يعرف مكانه ..."

الموجة الصوتية عبارة عن تذبذب مزدوج للوسط ، حيث يتم تمييز مرحلة زيادة الضغط ومرحلة انخفاض الضغط. تدخل اهتزازات الصوت إلى القناة السمعية الخارجية وتصل إلى طبلة الأذن وتسبب اهتزازها. في مرحلة زيادة الضغط أو زيادة سماكته ، يتحرك الغشاء الطبلي ، جنبًا إلى جنب مع مقبض المطرقة ، إلى الداخل. في هذه الحالة ، يتم إزاحة جسم السندان المتصل برأس المطرقة ، بسبب الأربطة المعلقة ، إلى الخارج ، وينتشر البرعم الطويل للسندان إلى الداخل ، مما يؤدي إلى إزاحة الداخل والركاب. بالضغط على نافذة الدهليز ، يؤدي الرِّكاب بشكل متقطع إلى إزاحة محيط الدهليز. ينقل الانتشار الإضافي للموجة على طول الدهليز scala حركات متذبذبة إلى غشاء Reissner ، والذي بدوره يحرك اللمف الباطن ، ومن خلال الغشاء الرئيسي ، perilymph من scala tympani. نتيجة لهذه الحركة في perilymph ، تحدث اهتزازات في الأغشية الرئيسية والأغشية Reissner. مع كل حركة للرِّكاب باتجاه الدهليز ، يؤدي الحضيض في النهاية إلى إزاحة نحو التجويف الطبلي لغشاء نافذة الدهليز. في مرحلة خفض الضغط ، يعود نظام النقل إلى موضعه الأصلي.

الطريقة الهوائية لإيصال الأصوات إلى الأذن الداخلية هي الطريقة الرئيسية. طريقة أخرى لتوصيل الأصوات إلى العضو الحلزوني هي توصيل العظام (الأنسجة). في هذه الحالة ، يتم تشغيل آلية ، حيث تسقط اهتزازات الهواء الصوتية على عظام الجمجمة ، وتنتشر فيها وتصل إلى القوقعة. ومع ذلك ، يمكن أن تكون آلية نقل الصوت إلى أنسجة العظام ذات شقين. في حالة واحدة ، موجة صوتية على شكل مرحلتين ، تنتشر على طول العظم إلى الوسائط السائلة للأذن الداخلية ، في مرحلة الضغط سوف تبرز غشاء النافذة المستديرة ، وبدرجة أقل ، قاعدة الرِّكاب (مع مراعاة عدم الانضغاط العملي للسائل). بالتزامن مع آلية الضغط هذه ، يمكن ملاحظة آلية أخرى - متغير بالقصور الذاتي. في هذه الحالة ، عندما ينتقل الصوت عبر العظم ، فإن اهتزاز نظام توصيل الصوت لن يتزامن مع اهتزازات عظام الجمجمة ، وبالتالي ، فإن الأغشية الرئيسية وأغشية Reissner سوف تهتز وتثير العضو الحلزوني في بالطريقة المعتادة. يمكن أن يحدث اهتزاز عظام الجمجمة عن طريق لمسها بشوكة رنانة أو هاتف. وبالتالي ، يصبح مسار انتقال العظام في حالة انتهاك انتقال الصوت عبر الهواء ذا أهمية كبيرة.

أذن. دور الأُذن في فسيولوجيا السمع البشري صغير. لها بعض الأهمية في طب الأذن وكمجمع للموجات الصوتية.

الصمخ السمعي الخارجي. إنه شكل أنبوب ، مما يجعله موصلًا جيدًا للأصوات في العمق. لا يلعب عرض قناة الأذن وشكلها دورًا خاصًا في توصيل الصوت. في الوقت نفسه ، يمنع انسدادها الميكانيكي انتشار الموجات الصوتية إلى طبلة الأذن ويؤدي إلى ضعف ملحوظ في السمع. في قناة الأذن بالقرب من غشاء الطبلة ، يتم الحفاظ على مستوى ثابت من درجة الحرارة والرطوبة ، بغض النظر عن التقلبات في درجة الحرارة والرطوبة في البيئة الخارجية ، مما يضمن استقرار الوسائط المرنة في تجويف الطبلة. نظرًا للهيكل الخاص للأذن الخارجية ، فإن ضغط الموجة الصوتية في القناة السمعية الخارجية يبلغ ضعف ضغطه في مجال الصوت الحر.

الغشاء الطبلي والعظميات السمعية. يتمثل الدور الرئيسي للغشاء الطبلي والعظميات السمعية في تحويل الاهتزازات الصوتية ذات الاتساع العالي والقوة المنخفضة إلى اهتزازات لسوائل الأذن الداخلية بسعة منخفضة وقوة عالية (ضغط). تؤدي اهتزازات الغشاء الطبلي إلى إخضاع حركة المطرقة والسندان والركاب. بدوره ، ينقل الرِّكاب الاهتزازات إلى الحبيبات ، مما يتسبب في إزاحة أغشية قناة القوقعة. تؤدي حركة الغشاء الرئيسي إلى تهيج الخلايا الشعرية الحساسة في العضو الحلزوني ، ونتيجة لذلك تنشأ نبضات عصبية تتبع المسار السمعي إلى القشرة الدماغية.

يهتز الغشاء الطبلي بشكل أساسي في الربع السفلي مع الحركة المتزامنة للمطرقة المرتبطة به. أقرب إلى المحيط ، تقل تقلباته. في أقصى شدة للصوت ، يمكن أن تختلف اهتزازات الغشاء الطبلي من 0.05 إلى 0.5 مم ، ويكون اتساع التذبذبات أكبر بالنسبة للنغمات منخفضة التردد ، وأقل للنغمات عالية التردد.

يتحقق التأثير التحويلي بسبب الاختلاف في مساحة الغشاء الطبلي ومنطقة قاعدة الرِّكاب ، والتي تبلغ نسبتها حوالي 55: 3 (نسبة المساحة 18: 1) ، وكذلك بسبب نظام الرافعة للعظام السمعية. عند التحويل إلى ديسيبل ، يكون تأثير ذراع النظام العظمي 2 ديسيبل ، وتوفر الزيادة في ضغط الصوت بسبب الاختلاف في نسبة المناطق المفيدة من الغشاء الطبلي إلى قاعدة الرِّكاب تضخيمًا للصوت بمقدار 23-24 ديسيبل.

وفقًا لـ Bekeshi / I960 / ، فإن إجمالي الكسب الصوتي لمحول ضغط الصوت هو 25-26 ديسيبل. تعوض هذه الزيادة في الضغط عن الفقد الطبيعي للطاقة الصوتية الناتج عن انعكاس الموجة الصوتية أثناء انتقالها من الهواء إلى السائل ، خاصة بالنسبة للترددات المنخفضة والمتوسطة (Vulshtein JL ، 1972).

بالإضافة إلى تحويل ضغط الصوت ، طبلة الأذن ؛ يؤدي أيضًا وظيفة الحماية الصوتية (التدريع) لنافذة الحلزون. عادة ، يصل ضغط الصوت الذي ينتقل عبر النظام العظمي إلى وسط القوقعة إلى نافذة الدهليز في وقت أبكر من وصوله إلى نافذة القوقعة عبر الهواء. بسبب اختلاف الضغط وتحول الطور ، تحدث حركة perilymph ، مما يتسبب في ثني الغشاء الرئيسي وتهيج جهاز المستقبل. في هذه الحالة ، يتأرجح غشاء نافذة القوقعة بشكل متزامن مع قاعدة الرِّكاب ، ولكن في الاتجاه المعاكس. في حالة عدم وجود الغشاء الطبلي ، تتعطل آلية نقل الصوت هذه: تصل الموجة الصوتية التي تتبع القناة السمعية الخارجية في نفس الوقت إلى نافذة الدهليز والقوقعة في الطور ، مما يؤدي إلى إلغاء عمل الموجة. من الناحية النظرية ، لا ينبغي أن يكون هناك تحول في perilymph وتهيج خلايا الشعر الحساسة. في الواقع ، مع وجود عيب كامل في الغشاء الطبلي ، عندما تكون كلتا النافذتين في متناول الموجات الصوتية على قدم المساواة ، يتم تقليل السمع إلى 45-50. ويرافق تدمير السلسلة العظمية فقدان كبير في السمع (حتى 50-60 ديسيبل) ).

تجعل ميزات تصميم نظام الرافعة من الممكن ليس فقط تضخيم الأصوات الضعيفة ، ولكن أيضًا لأداء وظيفة الحماية إلى حد معين - لإضعاف نقل الأصوات القوية. مع الأصوات الضعيفة ، تتذبذب قاعدة الرِّكاب بشكل أساسي حول المحور الرأسي. مع الأصوات القوية ، يحدث الانزلاق في مفصل السندان والكعب ، بشكل رئيسي مع نغمات منخفضة التردد ، ونتيجة لذلك تكون حركة العملية الطويلة للمطرقة محدودة. بالإضافة إلى ذلك ، تبدأ قاعدة الرِّكاب في التأرجح بشكل أساسي في المستوى الأفقي ، مما يضعف أيضًا انتقال الطاقة الصوتية.

بالإضافة إلى الغشاء الطبلي والعظميات السمعية ، تتم حماية الأذن الداخلية من الطاقة الصوتية الزائدة نتيجة تقلص عضلات التجويف الطبلي. مع تقلص عضلة الرِّكاب ، عندما تزداد المقاومة الصوتية للأذن الوسطى بشكل حاد ، تنخفض حساسية الأذن الداخلية للأصوات ، خاصة التردد المنخفض ، إلى 45 ديسيبل. بناءً على ذلك ، هناك رأي مفاده أن عضلة الركاب تحمي الأذن الداخلية من الطاقة الزائدة للأصوات منخفضة التردد (Undrits V.F. et al. ، 1962 ؛ Moroz BS ، 1978)

لا تزال وظيفة عضلة الغشاء الطبلي الموتر غير مفهومة جيدًا. يُعتقد أن له علاقة بتهوية الأذن الوسطى والحفاظ على الضغط الطبيعي في التجويف الطبلي أكثر من حماية الأذن الداخلية. تنقبض عضلات الأذن أيضًا عند فتح الفم والبلع. في هذه المرحلة ، تنخفض حساسية القوقعة لإدراك الأصوات المنخفضة.

يعمل نظام توصيل الصوت في الأذن الوسطى على النحو الأمثل عندما يكون ضغط الهواء في تجويف الطبلة وخلايا الخشاء مساويًا للضغط الجوي. عادة ، يتم موازنة ضغط الهواء في نظام الأذن الوسطى مع ضغط البيئة الخارجية ، ويتحقق ذلك بسبب الأنبوب السمعي ، الذي يفتح في البلعوم الأنفي ، ويوفر تدفق الهواء إلى التجويف الطبلي. ومع ذلك ، فإن الامتصاص المستمر للهواء بواسطة الغشاء المخاطي للتجويف الطبلي يخلق ضغطًا سلبيًا طفيفًا فيه ، مما يتطلب محاذاة ثابتة مع الضغط الجوي. في حالة الراحة ، يتم إغلاق الأنبوب السمعي عادة. ينفتح عند البلع أو التثاؤب نتيجة تقلص عضلات الحنك الرخو (شد ورفع الحنك الرخو). عندما يتم إغلاق الأنبوب السمعي نتيجة لعملية مرضية ، عندما لا يدخل الهواء في التجويف الطبلي ، ينشأ ضغط سلبي حاد. هذا يؤدي إلى انخفاض في الحساسية السمعية ، وكذلك تسرب السائل المصلي من الغشاء المخاطي للأذن الوسطى. يصل ضعف السمع في هذه الحالة ، خاصة النغمات ذات الترددات المنخفضة والمتوسطة ، إلى 20-30 ديسيبل. يؤثر انتهاك وظيفة التهوية في الأنبوب السمعي أيضًا على الضغط داخل تيه الأذن لسوائل الأذن الداخلية ، مما يؤدي بدوره إلى إعاقة توصيل الأصوات منخفضة التردد.

تهتز الموجات الصوتية ، التي تسبب حركة سائل المتاهة ، في الغشاء الرئيسي الذي توجد عليه خلايا الشعر الحساسة في العضو الحلزوني. يصاحب تهيج خلايا الشعر نبضة عصبية تدخل العقدة الحلزونية ، ثم على طول العصب السمعي إلى الأقسام المركزية للمحلل.

حلزونعبارة عن أنبوب مرن يتكون من ثلاث غرف مملوءة بسائل. السائل غير قابل للضغط عمليًا ، لذا فإن أي حركة لصفيحة القدم للركاب في الثقبة البيضوية يجب أن تكون مصحوبة بحركة السائل في مكان آخر. عند الترددات السمعية ، تكون القوقعة المملوءة بالسائل ، والقناة الدهليزية ، ومسارات التوصيل الأخرى بين القوقعة و CSF مغلقة فعليًا ، وينعكس هذا في غشاء النافذة المستدير الذي يسمح لصفيحة القدم بالتحرك.

متي صفيحة القدميتحرك الرِّكاب إلى الداخل ، وتنحرف النافذة المستديرة إلى الخارج. (الصفيحة القدمية والنافذة الدائرية لهما نفس سرعة الفضاء تقريبًا ، لكنهما يتحركان في اتجاهين متعاكسين.) هذا التفاعل بين النوافذ المستديرة والبيضاوية ، فضلاً عن عدم انضغاط سوائل القوقعة ، هو الذي يحدد الدور المهم للاختلاف في ضغط الصوت الذي يمارس على نافذتي القوقعة لتحفيز الأذن الداخلية.

حلزونتنقسم إلى غرف بواسطة الغشاء القاعدي وعضو كورتي وقناة القوقعة وغشاء ريسنر. تعتمد الخواص الميكانيكية لغرف القوقعة إلى حد كبير على الخواص الميكانيكية للغشاء القاعدي ؛ الأخير ضيق وصلب وسميك في القاعدة وأعرض ومتحرك ورقيق عند القمة. نظرًا لأن السائل غير قابل للضغط بطبيعته ، فإن الحركة الداخلية للركاب تؤدي إلى انتقال فوري للحركة عبر سوائل القوقعة ، مما يؤدي إلى بروز النافذة الدائرية.

في هذا الطريق، مع حركة السوائل، هناك توزيع فوري تقريبًا للضغط في أقسام مختلفة من القوقعة. يؤدي تفاعل أقسام مختلفة من القوقعة بخصائصها الميكانيكية المختلفة فيما يتعلق بتوزيع الضغط إلى ظهور موجة متنقلة وإزاحة غرف القوقعة. يعتمد الحد الأقصى للإزاحة لهذه الموجة على النغمة ويتوافق مع مناطق معينة حيث يوجد اختلاف في الخواص الميكانيكية. تنتج الأصوات عالية التردد أقصى إزاحة بالقرب من قاعدة صلبة وسميكة ، بينما تنتج الأصوات ذات التردد المنخفض أقصى إزاحة عند قمة ناعمة ورقيقة.

بسبب ال لوحيبدأ طريقه من القاعدة إلى القمة ، ويتوقف أيضًا فورًا بعد مكان الإزاحة القصوى ، هناك عدم تناسق في حركة أقسام مختلفة من القوقعة. تنتج جميع الأصوات بعض إزاحة الغشاء القاعدي ، بينما تنتج الأصوات ذات التردد المنخفض إزاحة سائدة في القمة. يؤثر عدم التناسق هذا على إدراكنا للأصوات المعقدة (حيث يمكن أن تؤثر الأصوات منخفضة التردد على قدرتنا على إدراك الأصوات عالية التردد ، ولكن ليس العكس) ويعتقد أنه يؤثر على حساسية قاعدة القوقعة ، المسؤولة عن الأصوات عالية التردد في الصدمة الصوتية أو مقدمة الفم. تحفز حركة الهياكل الداخلية للقوقعة خلايا الشعر في عضو كورتي ، مما يوفر المزيد من التحفيز مع الحركة القوية.

أ) فرق الطور للموجة الصوتية لنوافذ القوقعة. كما ذكرنا سابقًا ، تستجيب القوقعة لاختلاف ضغط الصوت بين نوافذ القوقعة ، حيث يكون ضغط الصوت على النافذة البيضاوية هو مجموع الضغط الناتج عن النظام العظمي والضغط الصوتي في تجويف الأذن الوسطى. من المهم أن نفهم كيف يعتمد هذا الاختلاف (أهم محفز للأذن الداخلية) على السعة النسبية ومرحلة ضغوط الصوت الفردية في النافذتين.

مع كبير فرقسعة ضغط الصوت بين الثقبة البيضوية والثقب البيضاوي (سواء في الأذن السليمة أو في الأذن بعد جراحة رأب الطبلة الناجحة ، عندما يزيد النظام العظمي من الضغط الواقع على الثقبة البيضوية) ، فإن اختلاف الطور له تأثير ضئيل في تحديد الضغط الاختلاف عبر النوافذ.

انخفاض أهمية المرحلةمع اختلاف في الحجم موضح في الشكل أدناه ، مما يوضح حالة افتراضية يكون فيها حجم ضغط الصوت للنافذة البيضاوية أكبر بعشر مرات (20 ديسيبل) من ضغط الصوت للنافذة المستديرة. يظهر نطاق اختلافات الضغط المحتملة في النوافذ من خلال منحنيين ، أحدهما بسعة 9 ، يمثل الفرق عندما تكون ضغوط النافذة في الطور (فرق الطور 0 درجة) والمنحنى الآخر (بسعة تبلغ 0 درجة) 11) ، يُظهر فرق الضغط عند خروج النافذة تمامًا من الطور (فرق الطور 180 درجة). حتى مع التأثير الأقصى لتغيير فرق الطور ، يتشابه المنحنيان الموضحان في الشكل أدناه في الحجم ، في حدود 2 ديسيبل.

مع كبير فرقبمقادير حوالي 100 و 1000 (40-60 ديسيبل) تحدث في الأذن الطبيعية وفي الأذنين التي خضعت لعملية رأب طبلة ناجحة ، فإن اختلاف الطور له تأثير ضئيل.

ومع ذلك، فرق الطورقد تكون مهمة في الظروف التي تتشابه فيها مقادير ضغط الصوت في منطقة النوافذ البيضاوية والدائرية (على سبيل المثال ، عند تلف السلسلة العظمية). مع السعة والمرحلة المماثلة لنوافذ الضغط ، هناك ميل للتحييد المتبادل وإنشاء فرق ضغط صغير فقط. من ناحية أخرى ، إذا كانت ضغوط النافذة ذات اتساع مماثل ولكن في مراحل معاكسة ، فإنها ستقوي بعضها البعض ، مما ينتج عنه اختلاف في ضغط النافذة مشابه لحجم الضغط المطبق.

ب) طرق التحفيز الصوتي للأذن الداخلية. يمكن تقسيم مساهمة الأذن الوسطى في اختلاف ضغط النافذة الذي يحفز الأذن الداخلية إلى عدة مسارات تحفيز. في القسم السابق ، تم وصف كيفية قيام النظام العظمي بتحويل ضغط الصوت في القناة السمعية الخارجية ، ونقله إلى الثقبة البيضوية. يسمى هذا المسار بالانتقال العظمي ، وهناك آلية أخرى تسمى النقل الصوتي ، حيث يمكن للأذن الوسطى أن تحفز الأذن الداخلية.

حركة المرور طبلة الأذناستجابةً للصوت الذي يحدث في الأذن الوسطى ، ينتج ضغطًا صوتيًا. إن المسافة التي تفصل بين نوافذ القوقعة ببضعة ملليمترات هي السبب في تشابه ضغط الصوت في النوافذ البيضاوية والدائرية ، ولكن ليس متطابقًا. تؤدي الفروق الصغيرة بين مقادير ومراحل ضغوط الصوت على السطح الخارجي للنافذتين إلى اختلاف بسيط في ضغط الصوت ولكن يمكن قياسه بينهما. في الأذن العادية ، يكون حجم فرق الضغط الذي يوفره النقل الصوتي صغيرًا ، حوالي 60 ديسيبل ، وهو أقل من الإرسال عبر العظيمات. لذلك ، يسيطر الإرسال العظمي في الأذن الوسطى السليمة ويمكن تجاهل النقل الصوتي.

ومع ذلك ، أدناه سوف مبينيمكن أن يكون للإرسال الصوتي أهمية كبيرة في حالة وجود عيب في السلسلة العظمية يحدث في بعض الأمراض ، وكذلك في الأذن المعاد بناؤها.

الصوت البيئييمكن أن تصل أيضًا إلى الأذن الداخلية ، من خلال اهتزاز الجسم أو الرأس بالكامل ، ما يسمى بالتوصيل الصوتي للجسم. هذه عملية أكثر عمومية من التوصيل العظمي ، حيث تتأثر عملية الخشاء فقط بالاهتزاز. الاهتزازات التي يسببها الصوت لكامل الجسم والرأس يمكن أن تحفز الأذن الداخلية:
(1) توليد ضغط في القناة السمعية الخارجية أو الأذن الوسطى عن طريق الضغط على جدرانها ،
(2) إحداث حركات متبادلة بين العظم السمعي والأذن الداخلية
(3) الضغط المباشر للأذن الداخلية ومحتوياتها من خلال ضغط السائل المحيط والعظام.

ا دور التوصيل الصوتي للجسملا يُعرف الكثير عن الوظيفة السمعية الطبيعية. ومع ذلك ، تشير قياسات فقدان السمع بسبب حالات مثل رتق قناة الأذن الخلقي إلى أن الجسم بأكمله يمكن أن يوفر تحفيزًا للأذن الداخلية أقل بـ 60 ديسيبل من وظيفة العظام الطبيعية.

في) السمع بالتوصيل العظمي. تعمل الطاقة الصوتية المنقولة إلى الجمجمة أثناء اهتزاز العظام (الشوكة الرنانة أو الاهتزاز الكهرومغناطيسي لمقياس السمع) على ضبط الغشاء القاعدي في الحركة ويُنظر إليها على أنها صوت. تُجرى اختبارات التوصيل العظمي السريري لتشخيص وظيفة القوقعة. تم وصف الآليات التي يحفز اهتزاز العظام بها الأذن الداخلية من قبل Tonndorf et al. وهي مماثلة لتلك الموصوفة سابقًا لنقل صوت الجسم بالكامل. من المهم أن نفهم أن جميع الآليات الافتراضية للتوصيل الصوتي تأخذ في الاعتبار التنقل النسبي بين العظم السمعي والأذن الداخلية ، وكذلك حقيقة أن السمع أثناء التوصيل العظمي يعتمد على الحالة المرضية للقناة السمعية الخارجية والأذن الوسطى .

غناء العصافير ، لحن لطيف ، الضحك السعيد لطفل مرح ... كيف ستكون حياتنا بدون أصوات؟ لا يفكر الكثير من الناس في الآليات المعقدة التي نحملها في أجسامنا. تعتمد قدرتنا على السمع على نظام معقد للغاية ومترابط ومفصل. "الأذن السامعة والعين الباصرة الرب عملهما" (أمثال 20: 12).إنه لا يريد أن يكون لدينا أي شك حول تأليف هذا النظام. على العكس تمامًا ، يريد الله أن يسير الإنسان بحزم في تحقيق حقيقة الخلق: "اعلموا أن الرب هو الله وأنه خلقنا ونحن له" (مزمور 99: 3).

السمع البشريمصممة لالتقاط مجموعة واسعة من الموجات الصوتية ، وتحويلها إلى ملايين النبضات الكهربائية ، وإرسالها إلى الدماغ لتحليل عميق وسريع. في الواقع "يستمع" الدماغ إلى جميع الأصوات ثم يتم تقديمها لنا على أنها قادمة من مصدر خارجي. كيف يعمل نظام السمع؟

تبدأ العملية بالصوت - الحركة التذبذبية للهواء - الاهتزاز ، حيث تنتشر نبضات ضغط الهواء نحو المستمع ، وتصل في النهاية إلى طبلة الأذن. أذننا حساسة للغاية وقادرة على إدراك تغيرات الضغط الصغيرة مثل 0.0000000001 ضغط جوي.

تتكون الأذن من 3 أجزاء: خارجي ووسطى وداخلي. يصل الصوت أولاً إلى الأذن الخارجية عبر الهواء ، ثم يصل إلى طبلة الأذن. ينقل الغشاء الاهتزازات إلى العظام. هنا يوجد تغيير في طريقة توصيل الصوت - من الهواء إلى العظام. ينتقل الصوت بعد ذلك إلى الأذن الداخلية ، حيث ينتقل عن طريق السوائل. وبالتالي ، في عملية السمع ، هناك 3 طرق لنقل الصوت: الهواء ، العظام ، السائل. دعونا نلقي نظرة فاحصة عليهم.

السمع البشري: رحلة الصوت

يصل الصوت أولاً إلى الأذنين ، والتي تعمل مثل أطباق الأقمار الصناعية. (الشكل 1) للأذن البشرية ارتياحها الفريد من الانتفاخات والتقعرات والأخاديد ، بسبب الصوت الذي يأتي من الأُذن إلى القناة السمعية بطريقتين. هذا ضروري لأفضل تحليل صوتي وثلاثي الأبعاد ، مما يسمح لك بالتعرف على اتجاه ومصدر الصوت ، وهو أمر مهم للتواصل اللغوي.

الشكل 1 المصدر: APP، www.apologeticspress.org

تضخم الأُذن أيضًا الموجات الصوتية ، والتي تدخل القناة السمعية أكثر - المسافة من الصدفة إلى طبلة الأذن يبلغ طولها حوالي 2.5 سم وقطرها حوالي 0.7 سم. القناة السمعية! وإلا فإننا سوف نؤذي سمعلا يزال في مهده. تم تشكيل هذا المقطع لإنشاء نطاق الرنين الأمثل.

ومن خصائصه الأخرى المثيرة للاهتمام وجود الشمع (شمع الأذن) ، والذي يتم إفرازه باستمرار من 4000 غدة. لها خصائص مطهرة تحمي الأذن من البكتيريا والحشرات. ولكن كيف إذن يتم تنظيف هذا الممر الضيق باستمرار؟ اعتنى الرب بهذه التفاصيل ، وخلق آلية تطهير.

اتضح أنه داخل الممر ، تتحرك أي جزيئات في دوامة ، حيث تصطف الخلايا الموجودة على سطح القناة السمعية في شكل حلزوني موجه إلى الخارج. بالإضافة إلى ذلك ، فإن البشرة (الطبقة العليا من الجلد) تنمو هناك على الجانبين ، وليس لأعلى ، كما يحدث عادةً على الجلد. عند السقوط ، يتحرك بشكل حلزوني للخارج إلى الأُذن ، مع أخذ الشمع معه باستمرار. بدون نظام التنظيف هذا ، ستنسد أذننا بسرعة.

السمع البشري: الأذن الوسطى تحل ببراعة أصعب مشكلة في الفيزياء

هل سبق لك أن حاولت الصراخ على شخص تحت الماء؟ هذا مستحيل عمليًا ، لأن 99.9٪ من الصوت الذي ينتقل عبر الهواء ينعكس بواسطة الماء. ولكن في الأذن ، ينتقل الصوت إلى الخلايا الحساسة في القوقعة عبر السائل ، لأن هذه الخلايا لا يمكن أن تكون في الهواء. كيف يتم حل هذه المهمة الصعبة المتمثلة في انتقال الصوت من الهواء إلى السائل في الأذن؟ نحن بحاجة إلى جهاز مطابق. هذا الدور تلعبه الأذن الوسطى ، والتي تتكون من غشاء وعظام خاصة وعضلات وأعصاب. (انظر الشكل 2)

عند الوصول إلى طبلة الأذن ، يتسبب الصوت في اهتزازها. تتأرجح ، تحرك مطرقة ، مقبضها متصل بالغشاء. تقوم المطرقة بدورها بإجبار العظم التالي ، الذي يسمى السندان ، على التحرك. يوجد بينهما مفصل غضروفي ، مثل جميع المفاصل الأخرى ، يجب تشحيمه باستمرار للحفاظ على العملية. لقد اعتنى الرب بهذا أيضًا - كل شيء يتم تلقائيًا بدون مشاركتنا ، لذلك ليس لدينا ما يدعو للقلق.

الجزء السفلي من السندان ، الذي يشبه المحور ، ينقل الحركة إلى العظم التالي ، المسمى الرِّكاب (يشبه شكل الرِّكاب). نتيجة لنقل الحركة ، يتم دفع الرِّكاب باستمرار. تشبه القاعدة البيضاوية السفلية للرِكاب مكبسًا وتدخل النافذة البيضاوية للقوقعة. يتصل هذا المكبس بالنافذة البيضاوية بواسطة أداة تثبيت خاصة قوية ولكنها متحركة بحيث يتحرك المكبس ذهابًا وإيابًا في النافذة البيضاوية.

طبلة الأذن حساسة بشكل مثير للدهشة. إنه قادر على الاستجابة للاهتزاز بقطر ذرة هيدروجين واحدة فقط! والأكثر إثارة للدهشة هو أن الغشاء عبارة عن نسيج حي به أوعية دموية وأعصاب. خلايا الدم أكبر بآلاف المرات من ذرة الهيدروجين وبينما تتحرك في الأوعية تهتز الغشاء باستمرار ، لكنها في نفس الوقت لا تزال قادرة على التقاط اهتزاز صوتي بحجم ذرة هيدروجين واحدة. هذا ممكن بفضل نظام تصفية الضوضاء الفعال للغاية. بعد تحديد حتى أضعف الاهتزاز ، يمكن للغشاء أن يعود إلى موضعه الأصلي في 5 آلاف من الثانية. إذا لم تستطع العودة إلى حالتها العادية بهذه السرعة ، فسيتردد صدى كل صوت يدخل أذنها.

المطرقة والسندان والركاب هي أصغر العظام في أجسامنا. وهذه العظام لها عضلات وأعصاب! ترتبط إحدى العضلات بوتر بمقبض المطرقة ، والأخرى متصلة بالرِّكاب. مالذي يفعلونه؟ بصوت عالٍ ، تحتاج إلى تقليل حساسية النظام بأكمله حتى لا تتلفه. بصوت عالٍ حاد ، يتفاعل الدماغ أسرع بكثير مما لدينا الوقت لإدراك ما سمعناه ، في حين أنه يجبر العضلات على الانقباض وإضعاف الحساسية على الفور. وقت الاستجابة للصوت العالي حوالي 0.15 ثانية فقط.

بالتأكيد ، الطفرات الجينية أو التغييرات التدريجية العشوائية التي اقترحها أنصار التطور لا يمكن أن تكون مسؤولة عن تطوير مثل هذه الآلية المعقدة. يجب أن يكون ضغط الهواء داخل الأذن الوسطى هو نفسه الضغط خارج طبلة الأذن. المشكلة هي أن الهواء في الداخل يمتصه الجسم. ينتج عن هذا انخفاض في الضغط في الأذن الوسطى وانخفاض في حساسية طبلة الأذن بسبب ضغطها للداخل بفعل ارتفاع ضغط الهواء الخارجي.

لحل هذه المشكلة ، تم تجهيز الأذن بقناة خاصة تعرف باسم أنبوب استاكيوس. وهو عبارة عن أنبوب فارغ بطول 3.5 سم يمتد من الأذن الداخلية إلى مؤخرة الأنف والحنجرة. يوفر تبادل الهواء بين الأذن الوسطى والبيئة. عند البلع والتثاؤب والمضغ ، تفتح عضلات خاصة أنبوب Eustichean ، مما يسمح بدخول الهواء الخارجي. هذا يضمن توازن الضغط. يؤدي خلل في الأنبوب إلى الألم وانسداد طويل الأمد وحتى النزيف في الأذن. ولكن كيف نشأت في المقام الأول ، وأي أجزاء من الأذن الوسطى ظهرت أولاً؟ كيف كانا يعملان دون الآخر؟ يوضح تحليل جميع أجزاء الأذن وأهمية كل منها للسمع البشري وجود تعقيد غير قابل للاختزال (يجب أن يكون العضو بأكمله قد ظهر كواحد أو أنه لا يمكن أن يعمل) ، وهو دليل قوي على الخلق.

السمع البشري: الأذن الداخلية: نظام من التعقيد لا يصدق

فمر الصوت عبر الهواء إلى طبلة الأذن ، وعلى شكل اهتزاز ينتقل إلى العظام. ماذا بعد؟ وبعد ذلك يجب أن تتحول هذه الحركات الميكانيكية إلى إشارات كهربائية. تحدث معجزة التحول هذه في الأذن الداخلية. تتكون الأذن الداخلية من القوقعة والأعصاب المتصلة بها. هنا نلاحظ أيضًا بنية معقدة للغاية.

لها أذنانيساعدنا في حساب موقع الصوت. قد يكون الاختلاف في الوقت الذي يصل فيه الصوت إلى الأذنين أقل من 20 جزء من المليون من الثانية ، لكن هذا التأخير يكفي لتحديد مصدر الصوت.

القوقعة عبارة عن عضو خاص في الأذن الداخلية ، يتم ترتيبه على شكل متاهة ومليئة بسائل خاص (perilymph). انظر الشكل 1 والشكل 3. ثلاث طبقات من أجل المتانة والضيق. هذا ضروري للعمليات الدقيقة التي تحدث فيه. نتذكر أن آخر عظم (ركاب) يدخل النافذة البيضاوية للقوقعة (الشكل 2 والشكل 3). بعد تلقي الاهتزازات من طبلة الأذن ، يحرك الرِّكاب مكبسه للأمام والخلف في هذه النافذة ، مما يؤدي إلى تقلبات في الضغط داخل السائل. بمعنى آخر ، ينقل الرِّكاب اهتزاز الصوت إلى القوقعة.

ينتشر هذا الاهتزاز في سائل القوقعة ويصل إلى هناك عضوًا خاصًا للسمع ، وهو جهاز كورتي. يحول اهتزازات السائل إلى إشارات كهربائية تمر عبر الأعصاب إلى الدماغ. بما أن الحلزون ممتلئ تمامًا بالسائل ، فكيف يتمكن المكبس من دخوله؟ تذكر كم يكاد يكون من المستحيل وضع الفلين في زجاجة مملوءة بالكامل. بسبب الكثافة العالية للسائل يصعب ضغطه.

اتضح أنه يوجد في الجزء السفلي من القوقعة نافذة مستديرة (مثل المخرج الخلفي) مغطاة بغشاء مرن. عندما يدخل مكبس الركاب إلى النافذة البيضاوية ، ينتفخ غشاء النافذة المستديرة أدناه تحت ضغط السائل. إنها مثل الزجاجة ذات القاعدة المطاطية التي تتدلى في كل مرة يتم فيها دفع الفلين للداخل. باستخدام جهاز تخفيف الضغط المبتكر هذا ، يمكن للرِكاب نقل اهتزاز الصوت إلى سائل القوقعة.

ومع ذلك ، لا تنتشر نبضات الضغط في سائل بطريقة بسيطة. لفهم كيفية انتشارها ، دعنا ننظر داخل متاهة الحلزون (انظر الشكل 3 والشكل 4). تتكون قناة المتاهة من ثلاث قنوات - القناة العلوية (scala vestibularis) ، والقناة السفلية (scala tympani) والقناة في الوسط (القناة القوقعية). إنهم غير مترابطين ويذهبون بشكل متوازٍ في المتاهة.

من المكبس ، يرتفع الضغط في المتاهة إلى قمة القوقعة فقط من خلال القناة العلوية (وليس من خلال الثلاثة). هناك ، من خلال فتحة توصيل خاصة ، يمر الضغط إلى القناة السفلية ، والتي تعود إلى أسفل المتاهة وتخرج في نافذة مستديرة. في الشكل 3 ، يشير السهم الأحمر إلى مسار الضغط من النافذة البيضاوية أعلى الدائرة في المتاهة. في الجزء العلوي ، يمر الضغط إلى قناة أخرى ، يُشار إليها بسهم أزرق ، ويتم توجيهه على طول القناة نحو النافذة المستديرة. لكن لماذا كل هذا؟ كيف يساعدنا هذا على السمع؟

الحقيقة هي أنه في منتصف قناتي المتاهة توجد قناة ثالثة (قناة القوقعة) ، مليئة أيضًا بالسائل ، ولكنها تختلف عن السائل في القناتين الأخريين. هذه القناة الوسطى غير متصلة بالقناتين الأخريين. يتم فصله عن القناة العلوية بواسطة صفيحة مرنة (غشاء Reissner) ، ومن القناة السفلية بواسطة صفيحة مرنة (غشاء قاعدي). بالمرور على طول القناة العلوية لأعلى المتاهة ، يهتز الصوت في السائل اللوحة العلوية. بالعودة إلى أسفل القوقعة على طول القناة السفلية ، يهتز الصوت في السائل اللوحة السفلية. وهكذا ، عندما ينتقل الصوت عبر سائل المتاهة لأعلى القوقعة ولأسفل ، تهتز ألواح القناة الوسطى. بعد مرور الصوت ، يتلاشى اهتزازها تدريجياً. كيف يمدنا اهتزاز صفائح القناة الوسطى بالسمع؟

بينهما هو أهم جزء في الجهاز السمعي - جهاز كورتي. إنه صغير للغاية ، لكن بدونه سنكون أصم. تقوم الخلايا العصبية في عضو كورتي بتحويل الحركات التذبذبية للصفائح إلى إشارات كهربائية. يطلق عليهم خلايا الشعر ويلعبون دورًا كبيرًا. كيف تتمكن خلايا الشعر في عضو كورتي من تحويل اهتزازات الصفائح إلى إشارات كهربائية؟

انظر إلى الشكلين 4 و 5. والحقيقة هي أن هذه الخلايا على اتصال من الأعلى بغشاء غلافي خاص لعضو كورتي يشبه الهلام الصلب. في الجزء العلوي من الشعر توجد 50 إلى 200 أهداب تسمى الستريوسيليا. يدخلون الغشاء غلافي.

الشكل 7

عندما ينتقل الصوت عبر متاهة القوقعة ، تهتز صفيحة القناة الوسطى ، وهذا يتسبب في اهتزاز الغشاء الذي يشبه الهلام. وتتسبب حركته في تذبذب الستريوسيليا لخلايا الشعر. يتسبب تأرجح الستريوسيليا في إنتاج خلايا الشعر لإشارات كهربائية يتم إرسالها إلى الدماغ. مدهش ، أليس كذلك؟ يحتوي عضو كورتي على حوالي 20000 خلية شعر ، مقسمة إلى داخلية وخارجية (الشكل 5 والشكل 6). ولكن كيف ينتج اهتزاز الأهداب إشارات كهربائية؟

اتضح أن حركة الستريوسيليا تسبب فتح وإغلاق قنوات أيونية خاصة على سطحها (الشكل 7). القنوات ، الفتح ، تسمح للأيونات بالداخل ، مما يغير الشحنة الكهربائية داخل خلية الشعر. تمكن التغييرات في الشحنة الكهربائية خلية الشعر من إرسال إشارات كهربائية إلى الدماغ. يفسر الدماغ هذه الإشارات على أنها صوت. تكمن المشكلة في أنه يتعين علينا فتح وإغلاق القناة الأيونية بسرعات تصل إلى أعلى تردد صوت يمكننا اكتشافه - حتى 20000 مرة في الثانية. يجب أن يفتح شيء ما ويغلق ملايين هذه القنوات على سطح الأهداب بمعدل يصل إلى 20000 مرة في الثانية. لقد اكتشف العلماء أنه لهذا الغرض ، يتم ربط زنبرك جزيئي على أسطح الستيروسيليوم !!! (الشكل 7.) تتمدد وتتقلص بسرعة مع اهتزاز الأهداب ، مما يوفر سرعة عالية لفتح وإغلاق القنوات. تصميم رائع!

السمع البشري: في الواقع نستمع إلى الدماغ

الحلزون قادر على التقاط كل آلة موسيقية في الأوركسترا وملاحظة النغمة المفقودة ، وسماع كل نفس وسماع الهمسات - كل ذلك بمعدل أخذ عينات مذهل يصل إلى 20000 مرة في الثانية. يفسر الدماغ الإشارات ويحدد ترددها وقوتها ومعناها. بينما يحتوي البيانو الكبير على 240 وترًا و 88 مفتاحًا ، فإن الأذن الداخلية بها 24000 "وتر" و 20000 "مفتاح" تتيح لنا سماع عدد لا يُصدق من الأصوات وتنوعها.

ما ورد أعلاه هو نصف الطريق فقط ، حيث أن أصعب جزء يحدث في الدماغ ، وهو ما "نسمعه" في الواقع. آذاننا حساسة بدرجة كافية لسماع ريشة تتساقط فوق الملابس ، لكن لا يمكننا سماع تدفق الدم عبر الشعيرات الدموية على بعد بضعة ملليمترات من آذاننا. إذا كنا نستمع باستمرار إلى تنفسنا ، وابتلاع اللعاب ، وكل نبضة قلب ، وحركة مشتركة ، وما إلى ذلك ، فلن نتمكن أبدًا من التركيز على أي شيء. يقوم دماغنا تلقائيًا بكتم بعض الأصوات ، وفي بعض الحالات يحجبها تمامًا. تنفس في الهواء ولاحظ ما إذا كان يمكنك سماعه. بالطبع يمكنك ذلك ، لكنك في العادة لا تسمع. لقد استنشقت ما يقرب من 21000 مرة في الـ 24 ساعة الماضية. يعمل الجزء السمعي من الدماغ البشري كحارس أمن ، حيث يستمع إلى كل صوت ويخبرنا بما نحتاج إلى سماعه وما لا نريده. يمكن للأصوات أيضًا أن تستحضر الذكريات.

استنتاج

من الواضح أن جميع أجزاء الأذن ضرورية للسمع البشري. على سبيل المثال ، إذا كانت جميع المكونات في مكانها ، ولكن لا توجد طبلة أذن ، فكيف يصل الصوت إلى العظام والقوقعة؟ فما الفائدة إذن من وجود متاهة ، وعضو من خلايا كورتي وخلايا عصبية ، إذا لم يصلها الصوت؟ إذا كان كل شيء في مكانه ، بما في ذلك الغشاء ، ولكن "فقط" النافذة البيضاوية أو ، على سبيل المثال ، السائل في القوقعة مفقود ، فلن يكون هناك سمع ، لأن الصوت لا يمكن أن يصل إلى الخلايا العصبية.

عدم وجود أدق التفاصيل سيجعلنا أصم ، ووجود باقي النظام - عديم الفائدة. علاوة على ذلك ، فإن كل "تفصيل صغير" في هذه السلسلة هو في حد ذاته نظام مكون من العديد من المكونات. يتكون الغشاء الطبلي ، على سبيل المثال ، من أنسجة حية متخصصة ، وملحقات من المطرقة ، وأعصاب ، وأوعية دموية ، وما إلى ذلك. القوقعة عبارة عن متاهة ، وطلاء ثلاثي ، وثلاث قنوات منفصلة ، وسوائل مختلفة ، وألواح مجاري مرنة ، وما إلى ذلك.

من الحماقة الاعتقاد بأن مثل هذا التعقيد المذهل حدث بالصدفة نتيجة للتطور التدريجي. يشير التعقيد الملحوظ لنظام السمع البشري إلى الحقيقة التاريخية لخلق الله لآدم ، كما تقول كلمة الله. "الأذن السامعة والعين الباصرة الرب عملهما" (أمثال 20: 12).

في القضايا المستقبلية ، سوف نستمر في استكشاف تصميم الله لجسم الإنسان. آمل أن يكون هذا المقال قد ساعدك في فهم حكمته وحبه لك بعمق. "أمدِّحُكَ لأَنِّي بُنِيَتُ عَجِيبًا ، ونَفْسِي تَعْرِفُ هذَا" (مزمور 13: 139).أعط الله الحمد والامتنان ، لأنه مستحق!