Sesin kulaktan geçişi. Nasıl duyuyoruz?
Birçoğumuz bazen nasıl duyduğumuzla ilgili basit bir fizyolojik soruyla ilgileniriz. Gelin işitme organımızın nelerden oluştuğuna ve nasıl çalıştığına bakalım.
Öncelikle işitsel analizörün dört bölümden oluştuğunu belirtelim:
- Dış kulak. İşitsel dürtüyü, kulak kepçesini ve kulak zarını içerir. İkincisi, işitme telinin iç ucunu ortamdan izole etmeye yarar. Kulak kanalına gelince, yaklaşık 2,5 santimetre uzunluğunda, tamamen kavisli bir şekle sahiptir. Kulak kanalının yüzeyi bezler içerir ve aynı zamanda kıllarla kaplıdır. Sabahları temizlediğimiz kulak kirini salgılayan da bu bezlerdir. Kulak kanalı aynı zamanda kulağın içinde gerekli nem ve sıcaklığın korunması için de gereklidir.
- Orta kulak. İşitsel analizörün kulak zarının arkasında bulunan ve havayla dolu olan kısmına orta kulak adı verilir. Östaki borusu yoluyla nazofarinks'e bağlanır. Östaki borusu normalde kapalı olan oldukça dar bir kıkırdak kanalıdır. Yutma hareketi yaptığımızda açılır ve içinden hava boşluğa girer. Orta kulağın içinde üç küçük işitsel kemikçik bulunur: örs, çekiç ve üzengi. Çekicin bir ucu zaten iç kulaktaki döküme bağlı olan üzengi demirine bağlanır. Seslerin etkisi altında kulak zarı sürekli hareket halindedir ve işitme kemikçikleri titreşimlerini içeriye doğru iletir. İnsan kulağının yapısı dikkate alındığında incelenmesi gereken en önemli unsurlardan biridir.
- İç kulak. İşitsel topluluğun bu bölümünde aynı anda birden fazla yapı bulunur, ancak bunlardan yalnızca biri işitmeyi kontrol eder - koklea. Spiral şekli nedeniyle bu ismi almıştır. Lenfatik sıvılarla dolu üç kanalı vardır. Orta kanaldaki sıvı, bileşim açısından diğerlerinden önemli ölçüde farklıdır. İşitmeyle görevli organa Corti organı denir ve orta kanalda bulunur. Kanalda hareket eden sıvının yarattığı titreşimleri yakalayan binlerce tüyden oluşur. Burada elektriksel uyarılar üretilir ve bunlar daha sonra serebral kortekse iletilir. Belirli bir tüy hücresi belirli bir ses türüne yanıt verir. Saç hücresi ölürse kişi şu veya bu sesi algılamayı bırakır. Ayrıca kişinin nasıl duyduğunu anlamak için işitsel yolları da dikkate almak gerekir.
İşitsel yollar
Bunlar, kokleanın kendisinden başınızın işitsel merkezlerine sinir uyarılarını ileten bir dizi liftir. Beynimizin şu veya bu sesi algılaması bu yollar sayesinde olur. İşitsel merkezler beynin temporal loblarında bulunur. Dış kulaktan beyne ulaşan ses yaklaşık on milisaniye sürer.
Sesi nasıl algılıyoruz
İnsan kulağı, çevreden aldığı sesleri özel mekanik titreşimlere dönüştürür ve bu titreşimler, kokleadaki sıvının hareketlerini elektriksel uyarılara dönüştürür. Daha sonra tanınmak ve işlenmek üzere merkezi işitsel sistemin yolları boyunca beynin temporal kısımlarına geçerler. Artık ara düğümler ve beynin kendisi, sesin ses seviyesi ve perdesine ilişkin bazı bilgilerin yanı sıra sesin yakalanma zamanı, sesin yönü ve diğerleri gibi diğer özelliklere ilişkin bazı bilgileri çıkarır. Böylece beyin, her kulaktan aldığı bilgiyi sırayla veya ortaklaşa algılayarak tek bir duyu alabilir.
Kulağımızın içinde beynimizin tanıdığı, önceden öğrenilmiş seslerden oluşan belirli “şablonların” olduğu bilinmektedir. Beynin birincil bilgi kaynağını doğru şekilde sıralamasına ve belirlemesine yardımcı olurlar. Ses azalırsa beyin buna bağlı olarak yanlış bilgi almaya başlar ve bu da seslerin yanlış yorumlanmasına yol açabilir. Ancak zamanla yalnızca sesler bozulmakla kalmaz, aynı zamanda beyin bazı seslerin yanlış yorumlanmasına da maruz kalır. Sonuç, kişinin yanlış tepki vermesi veya bilgiyi yanlış yorumlaması olabilir. Doğru duyabilmek ve duyduklarımızı güvenilir bir şekilde yorumlayabilmek için hem beynin hem de işitsel analizörün senkronize çalışmasına ihtiyacımız var. Bu nedenle kişinin sadece kulaklarıyla değil beyniyle de duyduğunu belirtmek mümkündür.
Dolayısıyla insan kulağının yapısı oldukça karmaşıktır. Yalnızca işitme organının ve beynin tüm bölümlerinin koordineli çalışması, duyduklarımızı doğru anlamamızı ve yorumlamamızı sağlayacaktır.
İşitme duyusu insan yaşamındaki en önemli duyulardan biridir. İşitme ve konuşma birlikte insanlar arasında önemli bir iletişim aracı oluşturur ve toplumdaki insanlar arasındaki ilişkilerin temelini oluşturur. İşitme kaybı kişinin davranışlarında bozulmalara neden olabilir. Sağır çocuklar konuşmayı tam olarak öğrenemezler.
İşitme yardımıyla kişi, dış dünyada olup bitenleri, etrafımızdaki doğanın seslerini - ormanın hışırtısını, kuşların şarkı söylemesini, denizin seslerini ve ayrıca etrafımızdaki doğanın seslerini işaret eden çeşitli sesleri alır. çeşitli müzik parçaları. İşitme yardımıyla dünya algısı daha parlak ve zengin hale gelir.
Kulak ve işlevi. Ses veya ses dalgası, ses kaynağından her yöne yayılan havanın dönüşümlü olarak seyrekleşmesi ve yoğunlaşmasıdır. Ve sesin kaynağı salınan herhangi bir cisim olabilir. Ses titreşimleri işitme organımız tarafından algılanır.
İşitme organı çok karmaşıktır ve dış, orta ve iç kulaktan oluşur. Dış kulak, kulak kepçesi ve işitme kanalından oluşur. Birçok hayvanın kulakları hareket edebilir. Bu, hayvanın en kısık sesin bile nereden geldiğini tespit etmesine yardımcı olur. İnsan kulağı hareketli olmasa da sesin yönünü belirlemeye de yarar. İşitsel kanal, dış kulağı bir sonraki bölüm olan orta kulağa bağlar.
İşitsel kanal, iç uçta sıkıca gerilmiş bir kulak zarı tarafından tıkanmıştır. Kulak zarına çarpan bir ses dalgası onun titreşmesine ve titreşmesine neden olur. Ses ne kadar yüksek olursa, ses o kadar yüksek olur, kulak zarının titreşim frekansı da o kadar yüksek olur. Ses ne kadar güçlü olursa, membran o kadar fazla titreşir. Ancak ses çok zayıfsa, neredeyse hiç duyulmuyorsa, bu titreşimler çok küçüktür. Eğitimli bir kulağın minimum duyulabilirliği, hava moleküllerinin rastgele hareketinin yarattığı titreşimlerin neredeyse sınırındadır. Bu, insan kulağının hassasiyet açısından benzersiz bir işitme cihazı olduğu anlamına gelir.
Kulak zarının arkasında orta kulağın hava dolu boşluğu bulunur. Bu boşluk nazofarinks'e dar bir geçitle (işitsel tüp) bağlanır. Yutma sırasında farenks ile orta kulak arasında hava alışverişi olur. Örneğin bir uçakta dış hava basıncındaki bir değişiklik, hoş olmayan bir duyuma neden olur - "kulakların tıkanması". Atmosfer basıncı ile orta kulak boşluğundaki basınç farkından dolayı kulak zarının bükülmesi ile açıklanır. Yutma sırasında işitme tüpü açılır ve kulak zarının her iki tarafındaki basınç eşitlenir.
Orta kulakta seri olarak bağlanmış üç küçük kemik vardır: çekiç, örs ve üzengi. Kulak zarına bağlı çekiç, titreşimlerini önce örse, daha sonra artan titreşimleri üzengi kemiğine iletir. Orta kulak boşluğunu iç kulak boşluğundan ayıran plakada ince zarlarla kaplı iki pencere bulunmaktadır. Bir pencere ovaldir, üzerine bir üzengi "çalır", diğeri yuvarlaktır.
 |
Orta kulağın arkasında iç kulak başlar. Kafatasının temporal kemiğinin derinliklerinde bulunur. İç kulak, sıvıyla dolu labirentlerden ve kıvrımlı kanallardan oluşan bir sistemdir. Labirentte iki organ vardır: işitme organı - koklea ve denge organı - vestibüler aparat. Koklea, insanlarda iki buçuk dönüşü olan, spiral şeklinde bükülmüş bir kemik kanalıdır. Oval pencere zarının titreşimleri iç kulağı dolduran sıvıya iletilir. Ve o da aynı frekansta salınmaya başlar. Titreşen sıvı, kokleada bulunan işitsel reseptörleri tahriş eder. Koklear kanal, membranöz bir septum ile tüm uzunluğu boyunca ikiye bölünmüştür. Bu bölümün bir kısmı ince bir zardan - bir zardan oluşur. Membranın üzerinde algılayıcı hücreler - işitsel reseptörler vardır. Kokleayı dolduran sıvıdaki dalgalanmalar bireysel işitsel reseptörleri tahriş eder. İşitme siniri boyunca beyne iletilen uyarılar üretirler. Diyagram, bir ses dalgasını sinir sinyaline dönüştürmenin tüm sıralı süreçlerini göstermektedir. İşitsel algı. Beyinde sesin gücü, yüksekliği ve doğası, uzaydaki konumu ayırt edilir. Her iki kulağımızla duyarız ve bu sesin yönünü belirlemede büyük önem taşır. Ses dalgaları her iki kulağa aynı anda geliyorsa, sesi ortada (ön ve arka) algılarız. Ses dalgaları bir kulağımıza diğerine göre biraz daha erken ulaşırsa, sesi ya sağda ya da solda algılarız. |
1. İşitme cihazının sesi ileten ve sesi alan parçaları.
2. Dış kulağın rolü.
3. Orta kulağın rolü.
4. İç kulağın rolü.
5. Yatay düzlemde bir ses kaynağının lokalizasyonunun belirlenmesi - binaural etki.
6. Ses kaynağının dikey düzlemdeki lokalizasyonunun belirlenmesi.
7. İşitme cihazları ve protezler. Timpanometri.
8. Görevler.
Söylenti - işitme organları tarafından gerçekleştirilen ses titreşimlerinin algılanması.
4.1. İşitme cihazının ses ileten ve ses alan parçaları
İnsan işitme organı aşağıdaki unsurlardan oluşan karmaşık bir sistemdir:
1 - kulak kepçesi; 2 - dış işitsel kanal; 3 - kulak zarı; 4 - çekiç; 5 - örs; 6 - üzengi; 7 - oval pencere; 8 - vestibüler merdiven; 9 - yuvarlak pencere; 10 - scala timpani; 11 - koklear kanal; 12 - ana (baziler) membran.
İşitme cihazının yapısı Şekil 2'de gösterilmektedir. 4.1.
Anatomik olarak insanın işitme sistemi dış kulak (1-3), orta kulak (3-7) ve iç kulak (7-13) olmak üzere üçe ayrılır. Gerçekleştirilen işlevlere göre insan işitme sistemi, ses ileten ve ses alan parçalara ayrılır. Bu bölüm Şekil 2'de gösterilmektedir. 4.2.
Pirinç. 4.1.İşitme cihazının yapısı (a) ve işitme organının elemanları (b)
Pirinç. 4.2.İnsan işitme sisteminin ana unsurlarının şematik gösterimi
4.2. Dış kulağın rolü
Dış kulağın işlevi
Dış kulak, kulak kepçesi, işitme kanalı (dar bir tüp şeklinde) ve kulak zarından oluşur. Kulak kepçesi, sesi toplayan bir ses toplayıcı görevi görür.
Kulak kanalındaki dalgalar, bunun sonucunda kulak zarı üzerindeki ses basıncı, gelen dalgadaki ses basıncına kıyasla yaklaşık 3 kat artar. Dış işitsel kanal, kulak kepçesiyle birlikte boru tipi bir rezonatöre benzetilebilir. Dış kulağı orta kulaktan ayıran kulak zarı, farklı yönlendirilmiş iki kat kolajen lifinden oluşan bir plakadır. Membranın kalınlığı yaklaşık 0,1 mm'dir.
Kulağın en fazla hassasiyetinin 3 kHz bölgesinde olmasının nedeni
Ses, sisteme bir tarafı kapalı L = 2,5 cm uzunluğunda akustik bir tüp olan dış işitsel kanal yoluyla girer. Ses dalgası işitsel kanaldan geçer ve kısmen kulak zarından yansır. Bunun sonucunda gelen ve yansıyan dalgaların girişimi meydana gelir ve duran dalga oluşur. Akustik bir rezonans meydana gelir. Tezahürü için koşullar: Dalga boyu, kulak kanalındaki hava sütununun uzunluğunun 4 katıdır. Bu durumda, kanalın içindeki hava sütunu, dalga boylarının dördüne eşit bir dalga boyuna sahip sesle rezonansa girecektir. İşitsel kanalda, tıpkı bir boruda olduğu gibi, λ = 4L = 4x0,025 = 0,1 m uzunluğunda bir dalga rezonansa girecektir. Akustik rezonansın oluştuğu frekans şu şekilde belirlenir: ν = v /λ = 340/(4x0,025) = 3,4 kHz. Bu rezonans etkisi, insan kulağının 3 kHz civarındaki frekanslarda en hassas olduğu gerçeğini açıklamaktadır (Ders 3'teki eşit ses yüksekliği eğrilerine bakınız).
4.3. Orta kulağın rolü
Orta kulağın yapısı
Orta kulak, dış kulağın hava ortamından gelen ses titreşimlerini iç kulağın sıvı ortamına iletmek için tasarlanmış bir cihazdır. Orta kulak (bkz. Şekil 4.1) kulak zarını, oval ve yuvarlak pencereleri ve ayrıca işitsel kemikçikleri (çekiç, örs, üzengi) içerir. Dış kulaktan kulak zarıyla, iç kulaktan ise oval ve yuvarlak pencerelerle ayrılan bir tür tamburdur (hacim 0,8 cm3). Orta kulak havayla doludur. Herhangi bir fark
Dış ve orta kulak arasındaki basınç kulak zarının deformasyonuna yol açar. Kulak zarı, orta kulağa bastırılan huni şeklinde bir zardır. Buradan ses bilgisi orta kulağın kemiklerine iletilir (kulak zarının şekli, doğal titreşimlerin yokluğunu sağlar, bu çok önemlidir, çünkü zarın doğal titreşimleri bir arka plan gürültüsü yaratacaktır).
Ses dalgasının hava-sıvı arayüzünden nüfuz etmesi
Orta kulağın amacını anlamak için şunları düşünün: doğrudan sesin havadan sıvıya geçişi. İki ortam arasındaki arayüzde gelen dalganın bir kısmı yansıtılır, diğer kısmı ise ikinci ortama geçer. Bir ortamdan diğerine aktarılan enerjinin oranı, iletim katsayısı β'nın değerine bağlıdır (bkz. formül 3.10).
Yani havadan suya geçerken ses şiddeti seviyesi 29 dB azalıyor. Enerji açısından bakıldığında böyle bir geçiş kesinlikle etkisiz. Bu nedenle, enerji kayıplarını azaltmak için havanın ve sıvı ortamın dalga empedanslarını eşleştirme işlevini yerine getiren bir işitsel kemikçik sistemi olan özel bir iletim mekanizması vardır.
İşitsel kemikçik sisteminin işleyişinin fiziksel temeli
Kemikçik sistemi sıralı bir bağlantıdır; başlangıcı (çekiç) dış kulağın kulak zarına bağlanır ve ucu (üzengi)- iç kulağın oval penceresiyle (Şekil 4.3).
Pirinç. 4.3. Ses dalgasının dış kulaktan orta kulağa ve iç kulağa yayılmasının diyagramı:
1 - kulak zarı; 2 - çekiç; 3 - örs; 4 - üzengi; 5 - oval pencere; 6 - yuvarlak pencere; 7 - tambur vuruşu; 8 - koklear geçiş; 9 - vestibüler sistem
Pirinç. 4.4. Timpanik membranın ve oval pencerenin konumunun şematik gösterimi: S bp - timpanik membranın alanı; S oo - oval pencerenin alanı
Timpanik membranın alanı Bbn = 64 mm2, oval pencerenin alanı ise S oo = 3 mm2'dir. Şematik olarak
göreceli konum Şekil 2'de gösterilmektedir. 4.4.
P1 ses basıncı kulak zarına etki ederek bir kuvvet oluşturur
Kemik sistemi omuz oranına sahip bir kaldıraç görevi görür
L 1 / L 2 = 1,3, bu da iç kulaktan 1,3 kat güç kazancı sağlar (Şekil 4.5).
Pirinç. 4.5. Kemikçik sisteminin bir kaldıraç olarak çalışmasının şematik gösterimi
Bu nedenle, F 2 = 1.3F 1 kuvveti oval pencereye etki ederek iç kulağın sıvı ortamında eşit bir ses basıncı P 2 oluşturur.
Hesaplamalar, sesin orta kulaktan geçtiğinde yoğunluk seviyesinin 28 dB arttığını gösteriyor. Havadan sıvıya geçiş sırasında ses şiddeti düzeyindeki kayıp 29 dB'dir. Toplam yoğunluk kaybı, orta kulağın yokluğunda oluşacak 29 dB yerine yalnızca 1 dB'dir.
Orta kulağın bir diğer görevi de yüksek şiddetteki seslerde titreşimlerin iletimini zayıflatmaktır. Ses şiddetleri çok yüksek olduğunda kasların yardımıyla kemikler arasındaki bağlantı refleks olarak zayıflatılabilir.
Ortamdaki güçlü basınç değişikliği (örneğin, rakım değişikliğiyle ilişkili), kulak zarının gerilmesine, ağrının eşlik etmesine ve hatta yırtılmasına neden olabilir. Bu tür basınç değişikliklerine karşı korunmak için küçük bir Östaki borusu, orta kulak boşluğunu farenksin üst kısmına (atmosfere) bağlayan bölge.
4.4. İç kulağın rolü
İşitme cihazının sesi alma sistemi iç kulak ve bunun içine giren kokleadır.
İç kulak kapalı bir boşluktur. Labirent adı verilen bu boşluk karmaşık bir şekle sahiptir ve sıvı - perilenf ile doludur. İki ana bölümden oluşur: mekanik titreşimleri elektrik sinyaline dönüştüren koklea ve vücudun yerçekimi alanında dengesini sağlayan vestibüler aparatın yarım dairesi.
Salyangozun yapısı
Koklea, 35 mm uzunluğunda içi boş bir kemik oluşumudur ve 2,5 dönüş içeren koni şeklinde bir spiral şeklindedir.
Şekilde kokleanın kesiti gösterilmektedir. 4.6.
Kokleanın tüm uzunluğu boyunca iki membranöz bölüm uzanır; bunlardan birine denir. vestibüler membran, ve diğeri - ana membran. Aradaki boşluk
Pirinç. 4.6. Koklea içeren kanalların şematik yapısı: B - vestibüler; B - tambur; U - koklear; RM - vestibüler (Reissner) membranı; PM - kapak plakası; OM - ana (baziler) membran; KO - Corti'nin organı
Bunlar - koklear kanal - endolenf adı verilen bir sıvı ile doldurulur.
Vestibüler ve timpanik kanallar özel bir sıvı olan perilenf ile doldurulur. Kohleanın üst kısmında birbirlerine bağlanırlar. Üzengi titreşimleri oval pencerenin zarına, ondan vestibüler kanalın perilenfine ve daha sonra ince vestibüler membrandan koklear kanalın endolenfine iletilir. Endolenfin titreşimleri, Corti organının bulunduğu, içinde elektriksel potansiyellerin ortaya çıktığı hassas saç hücrelerini (yaklaşık 24.000) içeren ve işitsel sinir boyunca beyne iletilen ana zara iletilir.
Timpanik geçiş, perilenfin hareketlerini telafi eden yuvarlak bir pencere zarı ile sona erer.
Ana membranın uzunluğu yaklaşık 32 mm'dir. Şekli çok heterojendir: oval pencereden kokleanın tepesine doğru genişler ve incelir. Sonuç olarak, kokleanın tabanına yakın ana zarın elastik modülü, tepe noktasına göre yaklaşık 100 kat daha fazladır.
Kokleanın ana zarının frekans seçici özellikleri
Ana membran, mekanik uyarımın heterojen bir iletim hattıdır. Akustik bir uyaran etki ettiğinde, zayıflama derecesi frekansa bağlı olan bir dalga ana zar boyunca yayılır: stimülasyonun frekansı ne kadar düşükse, oval pencereden o kadar uzaklaşan dalga ana zar boyunca yayılacaktır. Yani örneğin 300 Hz frekanslı bir dalga zayıflamadan önce oval pencereden yaklaşık 25 mm kadar yayılacak, 100 Hz frekanslı bir dalga ise yaklaşık 30 mm yayılacaktır.
Şu anda perde algısının ana zarın maksimum titreşim konumuna göre belirlendiğine inanılmaktadır.
Baziler membranın salınımları, Corti organında bulunan reseptör hücrelerini uyararak, işitsel sinir tarafından serebral kortekse iletilen aksiyon potansiyelleriyle sonuçlanır.
4.5. Yatay düzlemde bir ses kaynağının lokalizasyonunun belirlenmesi - binaural etki
Binaural etki- ses kaynağının yönünü yatay düzlemde ayarlama yeteneği. Etkinin özü Şekil 2'de gösterilmektedir. 4.7.
Ses kaynağının dönüşümlü olarak A, B ve C noktalarına yerleştirilmesine izin verin. Yüzün hemen önünde bulunan A noktasından ses dalgası her iki kulağa eşit şekilde girer ve ses dalgasının kulaklara giden yolu aynıdır, yani. her iki kulak için ses dalgalarının yol farkı δ ve faz farkı Δφ sıfıra eşittir: δ = 0, Δφ = 0. Dolayısıyla gelen dalgalar aynı faza ve şiddete sahiptir.
Ses dalgası, B noktasından kulaklara farklı mesafeler kat ettiğinden sol ve sağ kulağa farklı fazlarda ve farklı yoğunluklarda ulaşır.
Kaynak kulaklardan birinin karşısındaki C noktasında bulunuyorsa, bu durumda yol farkı δ kulaklar arasındaki mesafeye eşit alınabilir: δ ≈ L ≈ 17 cm = 0,17 m. Δφ farkı şu formül kullanılarak hesaplanabilir: Δφ = (2π/λ) δ. Frekans ν = 1000 Hz için ve v« 340 m/s λ = v/ν = 0,34 m Buradan şunu elde ederiz: Δφ = (2π/λ) δ = (2π/0,340)*0,17 = π. Bu örnekte dalgalar antifazda geliyor.
Yatay düzlemde ses kaynağına olan tüm gerçek yönler, 0'dan π'ye (0'dan π'ye) kadar bir faz farkına karşılık gelecektir.
Böylece, farklı kulaklara giren ses dalgalarının fazlarındaki farklılık ve yoğunluklarındaki farklılıklar, binaural bir etki sağlar. Normları olan bir adam
Pirinç. 4.7. Ses kaynağının (A, B, C) yatay düzlemde farklı lokalizasyonu: L - kulaklar arasındaki mesafe
normal işitme ile ses kaynağına yönü 6° faz farkıyla sabitleyebilir, bu da ses kaynağına yönün 3° doğrulukla sabitlenmesine karşılık gelir.
4.6. Bir ses kaynağının dikey düzlemdeki lokalizasyonunun belirlenmesi
Şimdi ses kaynağının her iki kulağı birleştiren düz çizgiye dik olan dikey bir düzlemde konumlandırıldığı durumu ele alalım. Bu durumda her iki kulağa eşit uzaklıkta olur ve faz farkı olmaz. Sağ ve sol kulağa giren ses şiddeti değerleri aynıdır. Şekil 4.8 bu tür iki kaynağı (A ve C) göstermektedir. İşitme cihazı bu kaynaklar arasında ayrım yapabilir mi? Evet. Bu durumda bu, ses kaynağının lokalizasyonunu belirlemeye yardımcı olan (şekil) kulak kepçesinin özel şekli nedeniyle gerçekleşecektir.
Bu kaynaklardan gelen ses, kulağa farklı açılardan ulaşır. Bu, ses dalgalarının kulaklarda kırınımının farklı şekilde gerçekleşmesine yol açar. Sonuç olarak, dış işitsel kanala giren ses sinyalinin spektrumu, ses kaynağının konumuna bağlı olarak kırınım maksimumları ve minimumları üzerine bindirilir. Bu farklılıklar ses kaynağının dikey düzlemdeki konumunun belirlenmesini mümkün kılar. Görünüşe göre, kapsamlı dinleme deneyiminin bir sonucu olarak insanlar, farklı spektral özellikleri karşılık gelen yönlerle ilişkilendirmeyi öğrenmişlerdir. Bu deneysel verilerle doğrulanmaktadır. Özellikle sesin spektral bileşiminin özel seçimiyle kulağın "aldatılabileceği" tespit edilmiştir. Böylece kişi, enerjinin büyük kısmını 1 kHz bölgesinde içeren ses dalgalarını algılar,
Pirinç. 4.8. Ses kaynağının dikey düzlemde farklı lokalizasyonu
gerçek yönden bağımsız olarak "arkada" lokalize edilir. Frekansı 500 Hz'in altında ve 3 kHz bölgesinde olan ses dalgaları “önde” lokalize olarak algılanır. Enerjinin çoğunu 8 kHz bölgesinde içeren ses kaynakları “yukarıdan” lokalize olarak kabul edilir.
4.7. İşitme cihazları ve protezler. Timpanometri
Ses iletiminin bozulması veya ses algısının kısmen hasar görmesi sonucu oluşan işitme kaybı, amplifikatörlü işitme cihazları yardımıyla telafi edilebilir. Son yıllarda odyolojinin gelişmesi ve mikroelektronik temelli elektroakustik ekipmanlardaki gelişmelerin hızla ortaya çıkması nedeniyle bu alanda büyük ilerleme kaydedilmiştir. Geniş bir frekans aralığında çalışan minyatür işitme cihazları oluşturulmuştur.
Ancak işitme kaybının ve sağırlığın bazı ciddi türlerinde işitme cihazlarının hastalara faydası olmaz. Bu, örneğin sağırlığın kokleanın reseptör aparatındaki hasarla ilişkili olduğu durumlarda meydana gelir. Bu durumda koklea, mekanik titreşimlere maruz kaldığında elektrik sinyali üretmez. Bu tür lezyonlara KBB hastalıklarıyla hiç ilgisi olmayan hastalıkların tedavisinde kullanılan ilaçların yanlış dozajı neden olabilir. Şu anda bu tür hastalarda işitmenin kısmi rehabilitasyonu mümkündür. Bunu yapmak için, elektrotları kokleaya yerleştirmek ve bunlara mekanik bir uyarana maruz kaldığında ortaya çıkanlara karşılık gelen elektrik sinyallerini uygulamak gerekir. Kokleanın ana fonksiyonunun bu tür protezleri, koklear protezler kullanılarak gerçekleştirilir.
Timpanometri - işitsel sistemin ses ileten aparatının, kulak kanalındaki hava basıncındaki donanım değişikliklerinin etkisi altında uyumluluğunu ölçmek için bir yöntem.
Bu yöntem, kulak zarının işlevsel durumunu, işitsel kemikçik zincirinin hareketliliğini, orta kulaktaki basıncı ve işitsel tüpün işlevini değerlendirmenizi sağlar.
Pirinç. 4.9. Timpanometri kullanılarak ses ileten aparatın uyumluluğunun belirlenmesi
Çalışma, dış işitsel kanalın başlangıcında kulak kanalını kapatan, üzerinde kulak kalıbı bulunan bir sondanın yerleştirilmesiyle başlıyor. Bir prob aracılığıyla kulak kanalında aşırı (+) veya yetersiz (-) basınç oluşturularak belirli şiddette bir ses dalgası iletilir. Kulak zarına ulaşan dalga kısmen yansıtılır ve sondaya geri döner (Şekil 4.9).
Yansıyan dalganın yoğunluğunu ölçmek, orta kulağın ses iletme yeteneklerini değerlendirmemize olanak tanır. Yansıyan ses dalgasının yoğunluğu ne kadar büyük olursa, ses iletme sisteminin hareketliliği o kadar az olur. Orta kulağın mekanik kompliyansının bir ölçüsüdür. hareketlilik parametresi, geleneksel birimlerle ölçülür.
Çalışma sırasında orta kulaktaki basınç +200'den -200 dPa'ya değiştirildi. Her basınç değerinde mobilite parametresi belirlenir. Çalışmanın sonucu, hareketlilik parametresinin kulak kanalındaki aşırı basınç miktarına bağımlılığını yansıtan bir timpanogramdır. Orta kulak patolojisinin yokluğunda aşırı basınç olmadığında maksimum hareketlilik gözlenir (P = 0) (Şekil 4.10).
Pirinç. 4.10. Değişen derecelerde sistem hareketliliğine sahip timpanogramlar
Artan hareketlilik, kulak zarının esnekliğinin yetersiz olduğunu veya işitsel kemikçiklerin yerinden çıktığını gösterir. Hareket kabiliyetinin azalması, örneğin sıvı varlığıyla ilişkili olarak orta kulağın aşırı sertliğini gösterir.
Orta kulağın patolojisi ile timpanogramın görünümü değişir
4.8. Görevler
1. Kulak kepçesinin boyutu d = 3,4 cm'dir. Kulak kepçesinde kırınım olayı hangi sıklıkta gözlemlenecektir? Çözüm
Kırınım olgusu, dalga boyu engelin veya yarığın boyutuyla karşılaştırılabilir olduğunda fark edilir hale gelir: λ ≤ d. Şu tarihte: daha kısa uzunluklar dalgalar veya yüksek frekanslar kırınım ihmal edilebilir hale gelir.
λ = v/ν = 3,34, ν = v/d = 334/3,34*10 -2 = 10 4 Hz. Cevap: 10 4 Hz'den az.
Pirinç. 4.11. Orta kulağın patolojileri için ana timpanogram türleri: A - patolojinin yokluğu; B - eksüdatif orta kulak iltihabı; C - işitsel tüpün açıklığının ihlali; D - kulak zarında atrofik değişiklikler; E - işitsel kemikçiklerin yırtılması
2. İki durum için bir kişinin kulağının kulak zarına etki eden maksimum kuvveti (alan S = 64 mm2) belirleyin: a) işitme eşiği; b) ağrı eşiği. Ses frekansını 1 kHz olarak alın.
Çözüm
İşitilebilirlik ve ağrı eşiklerine karşılık gelen ses basınçları sırasıyla ΔΡ 0 = 3?10 -5 Pa ve ΔPm = 100 Pa'ya eşittir. F = ΔΡ*S. Elde ettiğimiz eşik değerleri yerine koyarsak: F 0 = 310 -5 ?64?10 -6 = 1,9-10 -9 H; F m = 100? 64-10-6 = 6,410-3 H.
Cevap: a) F0 = 1,9 nN; b) Fm = 6,4 mN.
3. Bir kişinin sol ve sağ kulağına ulaşan ses dalgalarının yolu arasındaki fark χ = 1 cm Frekansı 1000 Hz olan bir ton için her iki ses duyusu arasındaki faz kaymasını belirleyin.
Çözüm
Strok farkından kaynaklanan faz farkı şuna eşittir: Δφ = 2πνχ/ν = 6,28x1000x0,01/340 = 0,18. Cevap:Δφ = 0,18.
Bir ses dalgası, artan ve azalan basınç fazının ayırt edildiği ortamın çift salınımıdır. Ses titreşimleri dış kulak yoluna girerek kulak zarına ulaşır ve kulak zarının titreşmesine neden olur. Basıncın artması veya kalınlaşması aşamasında kulak zarı çekicin sapıyla birlikte içe doğru hareket eder. Bu durumda, çekicin kafasına bağlanan örsün gövdesi, asıcı bağlar sayesinde dışarı doğru yer değiştirir ve örsün uzun filizi içe doğru kaydırılarak üzengi demirinin içe doğru yer değiştirmesi sağlanır. Girişin penceresine bastırıldığında, üzengi kasları aniden girişin perilenfinin yer değiştirmesine yol açar. Dalganın giriş merdiveni boyunca daha fazla yayılması, salınım hareketlerini Reissner zarına iletir, bu da endolenfi ve ana zar yoluyla skala timpaninin perilenfini harekete geçirir. Perilenfin bu hareketi sonucunda ana ve Reissner membranlarında titreşimler meydana gelir. Üzengilerin girişe doğru her hareketi ile perilenf, sonuçta giriş zarının timpanik boşluğa doğru yer değiştirmesine yol açar. Basınç düşürme aşamasında iletim sistemi orijinal konumuna geri döner.
Sesleri iç kulağa ileten hava yolu ana yoldur. Seslerin spiral organa iletilmesinin bir başka yolu da kemik (doku) iletimidir. Bu durumda havadaki ses titreşimlerinin kafatası kemiklerine çarpıp içlerine yayılarak kokleaya ulaştığı bir mekanizma devreye girer. Ancak kemik dokusuna ses aktarımının mekanizması iki yönlü olabilir. Bir durumda, kemik boyunca iç kulağın sıvı ortamına yayılan iki faz formundaki bir ses dalgası, basınç fazında yuvarlak pencerenin zarını ve daha az ölçüde kulak tabanını dışarı çıkaracaktır. üzengi (sıvının pratik sıkıştırılamazlığı dikkate alınarak). Böyle bir sıkıştırma mekanizmasıyla eşzamanlı olarak başka bir eylemsizlik seçeneği gözlemlenebilir. Bu durumda, ses kemikten iletildiğinde, ses ileten sistemin titreşimi, kafatası kemiklerinin titreşimi ile çakışmayacak ve bu nedenle, ana ve Reissner zarları, spiral organı olağan şekilde titreyecek ve uyaracaktır. . Kafatası kemiklerinin titreşimi, bunlara sondaj yapan bir diyapazon veya telefonla dokunulmasından kaynaklanabilir. Bu nedenle sesin hava yoluyla iletimi bozulduğunda kemiğe iletim yolu büyük önem kazanmaktadır.
Kulak kepçesi. Kulak kepçesinin insan işitme fizyolojisindeki rolü küçüktür. Ototopiklerde ve ses dalgalarının toplayıcıları olarak bazı önemi vardır.
Dış işitsel kanal. Bir tüpe benzemesi onu derinlemesine seslerin iyi bir iletkeni yapar. Kulak kanalının genişliği ve şekli sesin iletilmesinde özel bir rol oynamaz. Aynı zamanda mekanik tıkanıklığı ses dalgalarının kulak zarına yayılmasını engeller ve işitmede gözle görülür bir bozulmaya yol açar. Kulak zarı yakınındaki işitsel kanalda, dış ortamdaki sıcaklık ve nem dalgalanmalarından bağımsız olarak sabit bir sıcaklık ve nem seviyesi korunur, bu da timpanik boşluğun elastik ortamının stabilitesini sağlar. Dış kulağın özel yapısı nedeniyle ses dalgasının dış kulak kanalındaki basıncı, serbest ses alanına göre iki kat daha yüksektir.
Kulak zarı ve işitme kemikçikleri. Kulak zarı ve işitsel kemikçiklerin ana rolü, büyük genlikli ve düşük kuvvetli ses titreşimlerini, iç kulak sıvılarının düşük genlikli ve yüksek kuvvet (basınç) titreşimlerine dönüştürmektir. Kulak zarının titreşimleri çekiç, örs ve üzengiyi kontrol altına alır. Buna karşılık üzengi, titreşimleri perilenf'e iletir, bu da koklear kanalın zarlarının yer değiştirmesine neden olur. Ana zarın hareketi, spiral organın hassas tüylü hücrelerinin tahriş olmasına neden olur, bunun sonucunda serebral kortekse giden işitsel yolu takip eden sinir uyarıları ortaya çıkar.
Kulak zarı, kendisine bağlı çekicin senkronize hareketi ile esas olarak alt kadranda titreşir. Çevreye yaklaştıkça dalgalanmaları azalır. Maksimum ses yoğunluğunda, kulak zarı titreşimleri 0,05 ila 0,5 mm arasında değişebilir; titreşim aralığı düşük frekanslı tonlar için daha geniş, yüksek frekanslı tonlar için daha küçüktür.
Dönüşüm etkisi, kulak zarı alanı ile üzengi taban alanı arasındaki fark nedeniyle elde edilir; oranı yaklaşık 55:3 (alan oranı 18:1) ve ayrıca işitsel kemikçiklerin kaldıraç sistemine. DB'ye dönüştürüldüğünde, işitsel kemikçik sisteminin kaldıraç hareketi 2 dB'dir ve kulak zarının etkili alanlarının üzengi tabanına oranındaki fark nedeniyle ses basıncındaki artış, 23'lük bir ses amplifikasyonu sağlar - 24 dB.
Bekeshi /I960/'a göre ses basıncı transformatörünün toplam akustik kazancı 25 - 26 dB'dir. Basınçtaki bu artış, bir ses dalgasının havadan sıvıya geçişi sırasında yansıması sonucu oluşan doğal ses enerjisi kaybını, özellikle düşük ve orta frekanslarda telafi eder (Wulstein JL, 1972).
Ses basıncının dönüşümüne ek olarak kulak zarı; ayrıca salyangoz penceresinin ses koruması (perdeleme) işlevini de yerine getirir. Normal olarak, işitsel kemikçikler sistemi aracılığıyla koklea ortamına iletilen ses basıncı, hava yoluyla koklea penceresine ulaşmadan biraz daha önce vestibül penceresine ulaşır. Basınç farkı ve faz kayması nedeniyle perilenf hareketi meydana gelir ve ana zarın bükülmesine ve reseptör aparatının tahriş olmasına neden olur. Bu durumda, koklear pencerenin zarı üzengi tabanı ile eşzamanlı olarak ancak ters yönde salınır. Kulak zarının yokluğunda, bu ses aktarım mekanizması bozulur: dış işitsel kanaldan gelen bir sonraki ses dalgası aynı fazda, giriş kapısı ve koklea penceresine ulaşır, bunun sonucunda dalganın etkisi her birini iptal eder. diğer. Teorik olarak perilenfin kayması ve hassas saç hücrelerinin tahrişi olmamalıdır. Aslında kulak zarının tamamen kusurlu olması durumunda, her iki pencere de ses dalgalarına eşit olarak erişebildiğinde işitme 45 - 50'ye düşer. İşitme kemikçikleri zincirinin tahrip olmasına önemli işitme kaybı eşlik eder (50-60 dB'ye kadar) .
Kol sisteminin tasarım özellikleri, yalnızca zayıf sesleri yükseltmekle kalmaz, aynı zamanda güçlü seslerin iletimini zayıflatmak için belirli bir dereceye kadar koruyucu bir işlev gerçekleştirmesine de olanak tanır. Zayıf seslerde üzengi tabanı esas olarak dikey bir eksen etrafında titreşir. Güçlü seslerle, incus-malleus ekleminde, esas olarak düşük frekanslı tonlarda kayma meydana gelir ve bunun sonucunda, çekiçin uzun sürecinin hareketi sınırlıdır. Bununla birlikte üzengi tabanı ağırlıklı olarak yatay düzlemde titreşmeye başlar ve bu da ses enerjisinin iletimini zayıflatır.
Kulak zarı ve işitsel kemikçiklerin yanı sıra iç kulak, timpanik boşluktaki kasların kasılmasıyla aşırı ses enerjisinden korunur. Üzengi kası kasıldığında, orta kulağın akustik empedansı keskin bir şekilde arttığında, iç kulağın çoğunlukla düşük frekanslı seslere duyarlılığı 45 dB'e düşer. Buna dayanarak stapedius kasının iç kulağı düşük frekanslı seslerin aşırı enerjisinden koruduğu yönünde bir görüş vardır (Undrits V.F. ve diğerleri, 1962; Moroz B.S., 1978).
Tensör timpani kasının işlevi tam olarak anlaşılamamıştır. Bunun, iç kulağın korunmasından ziyade orta kulağın havalandırılması ve timpanik boşluktaki normal basıncın korunmasıyla ilgili olduğuna inanılıyor. Her iki kulak içi kas da ağzı açarken ve yutkunurken kasılır. Bu anda kokleanın alçak seslerin algısına olan duyarlılığı azalır.
Orta kulağın ses iletme sistemi, timpanik boşluktaki ve mastoid hücrelerdeki hava basıncı atmosfer basıncına eşit olduğunda en iyi şekilde çalışır. Normalde orta kulak sistemindeki hava basıncı, dış ortamın basıncıyla dengelenir; bu, nazofarinkse açılan ve kulak boşluğuna hava akışını sağlayan işitsel tüp sayesinde sağlanır. Bununla birlikte, havanın timpanik boşluğun mukoza tarafından sürekli emilmesi, içinde hafif bir negatif basınç oluşturur ve bu, atmosferik basınçla sürekli eşitlemeyi gerektirir. Sakin bir durumda işitme tüpü genellikle kapalıdır. Yumuşak damak kaslarının kasılması sonucu (yumuşak damağı esnetip yükselten) yutkunma veya esneme sırasında açılır. İşitme tüpü patolojik bir süreç sonucunda kapandığında, hava timpanik boşluğa girmediğinde keskin bir negatif basınç oluşur. Bu, işitme duyarlılığının azalmasına ve ayrıca orta kulağın mukoza zarından seröz sıvının transudasyonuna yol açar. Bu durumda işitme kaybı, özellikle düşük ve orta frekanslardaki tonlarda 20 - 30 dB'ye ulaşır. İşitme tüpünün havalandırma fonksiyonunun ihlali aynı zamanda iç kulak sıvılarının labirent içi basıncını da etkiler, bu da düşük frekanslı seslerin iletimini bozar.
Labirent benzeri sıvının hareketine neden olan ses dalgaları, spiral organın hassas tüylü hücrelerinin bulunduğu ana zarı titretir. Saç hücrelerinin tahrişine, spiral gangliona giren ve daha sonra işitsel sinir boyunca analizörün merkezi kısımlarına giden bir sinir impulsu eşlik eder.
Kuşların cıvıltısı, hoş bir melodi, neşeli bir çocuğun mutlu kahkahası... Sesler olmasaydı hayatımız nasıl olurdu? Vücudumuzda ne kadar karmaşık mekanizmalar taşıdığımızı pek kimse düşünmüyor. İşitme yeteneğimiz son derece karmaşık, birbirine bağlı ve karmaşık bir şekilde tasarlanmış bir sisteme bağlıdır. “Duyan kulak ve gören göz; ikisini de Rab yarattı” (Özdeyişler 20:12). Bu sistemin yazarı hakkında herhangi bir şüphemizin olmasını istemiyor. Tam tersine Allah, insanın Yaratılış gerçeğinin bilincinde sağlam adımlarla yürümesini ister: “Rab'bin Tanrı olduğunu, bizi yarattığını ve O'na ait olduğumuzu bilin” (Mezmur 99:3).
İnsan işitmesi Geniş bir yelpazedeki ses dalgalarını yakalamak, bunları milyonlarca elektriksel uyarıya dönüştürmek, derin ve hızlı analiz için beyne göndermek üzere tasarlanmıştır. Tüm sesler aslında beyin tarafından “dinlenir” ve bize dış bir kaynaktan geliyormuş gibi sunulur. İşitme sistemi nasıl çalışır?
Süreç, hava basıncı darbelerinin dinleyiciye doğru yayıldığı ve sonunda kulak zarına ulaştığı ses - havanın salınım hareketi - titreşim ile başlar.
Kulağımız son derece hassastır ve yalnızca 0,0000000001 atmosferlik basınç değişikliklerini algılayabilir.
Kulak 3 bölümden oluşur: dış, orta ve iç.
İlk olarak ses, uydu anteni görevi gören kulaklara ulaşır. (Şekil 1) İnsan kulak kepçesi, sesin kulak kepçesinden işitsel kanala iki yol boyunca gitmesi nedeniyle kendine özgü dışbükey, içbükey ve oluk kabartmasına sahiptir.
Bu, en iyi akustik ve üç boyutlu analiz için gereklidir ve dilsel iletişim için önemli olan sesin yönünü ve kaynağını tanımanıza olanak tanır.
Şekil 1 Kaynak: APP, www.apologeticspress.org Kulak kepçesi ayrıca işitsel kanala giren ses dalgalarını da güçlendirir - konkadan kulak zarına kadar olan boşluk yaklaşık 2,5 cm uzunluğunda ve yaklaşık 0,7 cm çapındadır. Rab'bin tasarımı burada doğrudan görülebilir - parmağımız kulak zarından daha kalındır. kulak kanalı! Aksi halde zarar veririz işitme
henüz bebeklik çağında. Bu geçit, optimal bir rezonans aralığı yaratacak şekilde şekillendirilmiştir.
Bir başka ilginç özellik ise 4.000 bezden sürekli olarak salgılanan kulak kiri (kulak kiri) varlığıdır.
Antiseptik özelliği vardır, kulağı bakteri ve böceklerden korur.
Peki o zaman bu dar geçit nasıl sürekli olarak temizleniyor? Rab de bu ayrıntıya dikkat ederek bir temizleme mekanizması yarattı.
Ses kulak zarına ulaştığında titreşir. Sallanarak sapı membrana bağlı olan çekici harekete geçirir. Çekiç de örs adı verilen bir sonraki kemiği hareket etmeye zorlar.
Bunların arasında, diğer tüm eklemler gibi işlevini sürdürmek için sürekli olarak yağlanması gereken kıkırdak bir eklem vardır. Rab bununla da ilgilendi - her şey bizim katılımımız olmadan otomatik olarak yapılıyor, bu yüzden endişelenecek bir şeyimiz yok.
Örsün aksa benzeyen alt kısmı, hareketi üzengi şeklindeki bir sonraki kemiğe (üzengi şeklindedir) iletir. Hareketin iletilmesi sonucunda üzengi sürekli olarak itilir.
Üzengilerin alt oval tabanı bir pistona benzer ve kokleanın oval penceresine girer. Bu piston oval pencereye güçlü ama aynı zamanda hareket edebilen özel bir montaj parçasıyla bağlanır, böylece piston oval pencerede ileri geri hareket eder.
Elbette böylesine kompleks bir mekanizmanın oluşmasından genetik mutasyonların veya evrimcilerin öne sürdüğü rastgele adım adım değişimlerin sorumlu olması mümkün değildir. Orta kulak içindeki hava basıncı, kulak zarı dışındaki basınçla aynı olmalıdır.
Sorun içerideki havanın vücut tarafından emilmesidir. Bu durum, orta kulaktaki basıncın azalmasına ve daha yüksek dış hava basıncıyla içeri doğru bastırılması nedeniyle zarın duyarlılığının azalmasına neden olur.
Bu sorunu çözmek için kulakta Östaki borusu adı verilen özel bir kanal bulunur. Bu, iç kulaktan burun ve boğazın arkasına kadar uzanan 3,5 cm uzunluğunda boş bir tüptür.
Orta kulak ile çevre arasındaki hava alışverişini sağlar.
Yutkunma, esneme ve çiğneme sırasında özel kaslar Östiki borusunu açarak dışarıdaki havanın içeri girmesine izin verir. Bu basınç dengesini sağlar. Tüpün arızalanması durumunda ağrıya, uzun süreli tıkanmaya ve hatta kulakta kanamaya neden olabilir. Peki başlangıçta nasıl ortaya çıktı ve ilk olarak orta kulağın hangi kısımları ortaya çıktı? Biri olmadan diğeri nasıl çalışıyordu? Kulağın tüm bölümlerinin analizi ve her birinin insan işitmesi açısından önemi, indirgenemez karmaşıklığın varlığını göstermektedir (organın tamamının tek bir bütün halinde ortaya çıkması gerekirdi, aksi takdirde çalışamazdı), bu da güçlü bir yaratılışı akla getirir.
Koklea, iç kulağın labirent şeklinde düzenlenmiş ve özel bir sıvı (perilenf) ile doldurulmuş özel bir organıdır. Bkz. Şekil.1 ve Şekil.3. Üçlü kaplama dayanıklılık ve sızdırmazlık sağlar. Bu, içinde meydana gelen ince süreçler için gereklidir. Son kemiğin (üzengi) kokleanın oval penceresine girdiğini hatırlıyoruz (Şekil 2 ve Şekil 3). Kulak zarından titreşim alan üzengi zarı, pistonunu bu pencerede ileri geri hareket ettirerek sıvının içinde basınç dalgalanmaları yaratır. Başka bir deyişle üzengi kemiği ses titreşimlerini kokleaya iletir.
Bu titreşim koklea sıvısı boyunca ilerleyerek özel işitme organı olan Corti organına ulaşır. Sıvının titreşimlerini sinirler yoluyla beyne giden elektrik sinyallerine dönüştürür. Koklea tamamen sıvıyla dolu olduğuna göre piston buraya nasıl girmeyi başarıyor? Tamamen dolu bir şişeye mantar yerleştirmenin neredeyse imkansız olduğunu unutmayın. Sıvının yoğunluğunun yüksek olması nedeniyle sıkıştırılması zordur.
Kokleanın alt kısmında esnek bir zarla kaplı yuvarlak bir pencerenin (arka çıkış gibi) olduğu ortaya çıktı. Üzengi pistonu oval pencereye girdiğinde, aşağıdaki yuvarlak pencerenin zarı sıvının basıncı altında şişer. Sanki bir şişenin, kapağını her ittiğinizde esneyen kauçuk bir tabanı varmış gibi. Bu dahiyane basınç tahliye cihazı sayesinde üzengi kemiği ses titreşimini koklear sıvıya iletebilir.
Ancak basınç darbeleri sıvı içinde basit bir şekilde yayılmaz. Nasıl yayıldıklarını anlamak için salyangozun labirentinin içine bakalım (Bkz. Şekil 3 ve Şekil 4). Labirent kanalı üç kanaldan oluşur - üst kanal (skala vestibularis), alt kanal (skala timpani) ve orta kanal (koklear kanal).
Birbirlerine bağlı değiller ve labirentte paralel olarak ilerliyorlar.
Gerçek şu ki, labirentin iki kanalının ortasında, yine sıvıyla dolu, ancak diğer iki kanaldaki sıvıdan farklı olan üçüncü bir kanal (koklear kanal) bulunmaktadır. Bu orta kanal diğer ikisine bağlı değildir. Üst kanaldan esnek bir plaka (Reissner membranı) ve alt kanaldan elastik bir plaka (baziler membran) ile ayrılır. Üst kanaldan labirente doğru ilerleyen sıvının içindeki ses, üst plakayı titretir. Alt kanaldan kokleaya doğru inen sıvının içindeki ses, alt plakayı titreştirir. Böylece, ses labirent sıvısı boyunca kokleadan yukarıya ve aşağıya doğru ilerlediğinde, orta kanalın plakaları titreşir. Ses geçtikten sonra titreşimleri yavaş yavaş kaybolur. Orta kanal plakalarının titreşimi işitmemizi nasıl sağlar?
Aralarında işitme sisteminin en önemli kısmı olan Corti organı bulunur. Son derece küçük ama o olmasaydı sağır olurduk. Corti organının sinir hücreleri, plakaların salınım hareketlerini elektrik sinyallerine dönüştürür. Bunlara saç hücreleri denir ve çok büyük bir rol oynarlar. Corti organının tüylü hücreleri, plakaların titreşimlerini nasıl elektrik sinyallerine dönüştürüyor?
Şekil 4 ve 5'e bakın. Gerçek şu ki, bu hücreler, Corti Organının sert jöleye benzeyen özel bir kaplama zarı ile yukarıdan temas halindedir. Saç hücrelerinin tepesinde stereocilia adı verilen 50 ila 200 adet silia bulunur.
Bütünlük zarına girerler.
Şekil 7
Steriocilia'nın hareketinin, yüzeylerindeki özel iyon kanallarının açılıp kapanmasına neden olduğu ortaya çıktı (Şekil 7).
Kanallar açılarak iyonların girmesine izin verilir ve bu da saç hücresinin içindeki elektrik yükünü değiştirir. Elektrik yükündeki değişiklikler saç hücresinin beyne elektrik sinyalleri göndermesini sağlar.
Bu sinyaller beyin tarafından ses olarak yorumlanır. Sorun şu ki, iyon kanalını açıp, algılayabildiğimiz en yüksek ses frekansına (saniyede 20.000 defaya kadar) varan hızlarda kapatmak zorunda kalıyoruz.
Bir şeyin kirpiklerin yüzeyindeki milyonlarca kanalı saniyede 20.000'e varan hızlarla açıp kapatıyor olması gerekir. Bilim insanları, bu amaçla steriosilyaların yüzeylerine moleküler bir yayın bağlandığını keşfettiler!!! (Şekil 7.) Kirpikler titreştiğinde hızla esneyip büzülmesi, kanalların yüksek hızda açılıp kapanmasını sağlar. Mükemmel tasarım!
İnsan işitmesi: aslında beynimizle dinleriz
Açık olan gerçek şu ki, insanın işitmesini sağlamak için kulağın tüm kısımlarının gerekli olduğudur. Örneğin tüm bileşenler yerinde olmasına rağmen kulak zarı eksikse ses kemikçiklere ve kokleaya nasıl ulaşacaktır? Eğer ses onlara ulaşmıyorsa, bir labirentin, Corti organının ve sinir hücrelerinin olmasının ne anlamı var? Membran dahil her şey yerindeyse, ancak "yalnızca" oval pencere veya örneğin kokleadaki sıvı eksikse, o zaman ses sinir hücrelerine ulaşamayacağı için işitme olmayacaktır.
En ufak bir detayın yokluğu bizi sağır edecek, sistemin geri kalanının varlığı ise işe yaramaz hale gelecektir. Üstelik bu zincirdeki her "en küçük detay" aslında birçok bileşenden oluşan bir sistemdir. Örneğin kulak zarı özel canlı dokulardan, çekiç kemiğine bağlanan bağlantılardan, sinirlerden, kan damarlarından vb. oluşur. Koklea bir labirent, üçlü örtü, üç ayrı kanal, farklı sıvılar, esnek kanal plakaları vb.'den oluşur.
Böylesine şaşırtıcı bir karmaşıklığın, adım adım evrim sonucunda tesadüfen oluştuğuna inanmak aptallıktır. İnsanın işitme sisteminin gözlemlenen karmaşıklığı, Tanrı Sözü'nde belirtildiği gibi, Tanrı'nın Adem'i yaratmasının tarihsel gerçekliğine işaret etmektedir. “Duyan kulak ve gören göz; ikisini de Rab yarattı” (Özdeyişler 20:12).
Gelecek sayılarımızda Tanrı'nın insan bedeniyle ilgili tasarımını incelemeye devam edeceğiz. Umarım bu makale O'nun bilgeliğini ve size olan sevgisini daha derin bir şekilde anlamanıza yardımcı olmuştur. “Seni övüyorum, çünkü ben harika yaratıldım ve ruhum bunun tamamen farkındadır” (Mezmur 139:13). Tanrı'ya övgü ve şükran gösterin, çünkü O layıktır!
