Ucho – narząd słuchu i równowagi
Ludzki organizm posiada dwie anteny, które odbierają fale dźwiękowe, czyli drgania cząsteczek powietrza. Przetwarzają je następnie na impulsy nerwowe, a potem przekazują do mózgu, odpowiedzialnego za rozpoznawanie dźwięków.
układ nerwowy odpowiada za odbiór, przewodzenie i analizowanie bodźców nerwowych;
receptory odbierają bodźce świetlne, mechaniczne i chemiczne;
informacja płynąca z receptora przekazywana jest nerwami czuciowymi do ośrodka w mózgowiu lub rdzeniu kręgowym, gdzie jest analizowana.
opisywać budowę i funkcję elementów ucha zewnętrznego, środkowego, wewnętrznego;
wykazywać związek budowy ucha z pełnionymi przez nie funkcjami;
wyjaśniać, w jaki sposób powstaje wrażenie słuchowe;
opisywać, jak działa narząd równowagi;
wymieniać czynniki, które mogą pogorszyć słuch, i wyjaśniać, jak ich unikać.
1. Narząd słuchu
Uszy pełnią podwójną rolę: odbierają dźwięki oraz informują o położeniu i ruchach głowy. Dzięki nim potrafimy wykrywać i lokalizować dźwięki, rozróżniać ich ton i natężenie oraz rejestrować położenie ciała.
Ucho składa się z 3 części: ucha zewnętrznego, środkowego i wewnętrznego. W skład ucha zewnętrznegoucha zewnętrznego wchodzi małżowina uszna i zewnętrzny przewód słuchowy. Małżowina jest fałdem skóry rozpiętym na rusztowaniu zbudowanym z tkanki chrzęstnej. Jej kształt i pofałdowana powierzchnia stanowią przystosowanie do wyłapywania fal dźwiękowych, wzmacniania ich i przekazywania do zewnętrznego przewodu słuchowego – kanału zamkniętego błoną bębenkowąbłoną bębenkową. Wnętrze kanału wyposażone jest we włoski i gruczoły produkujące tłuszczową wydzielinę – woskowinę. Włoski zatrzymują zanieczyszczenia, a woskowina zatrzymuje drobnoustroje i pyły.
Ucho środkoweUcho środkowe składa się z jamy bębenkowej wypełnionej powietrzem, w której znajdują się 3 kosteczki słuchowekosteczki słuchowe – najmniejsze kości organizmu: młoteczek, kowadełko i strzemiączko. Młoteczek jednym końcem przylega do błony bębenkowej, a drugim łączy się z kowadełkiem, a to z kolei ze strzemiączkiem. Kosteczki słuchowe są połączone ze sobą stawowo.
Jama bębenkowa łączy się z gardłem za pośrednictwem przewodu zwanego trąbką słuchowątrąbką słuchową (trąbkąEustachiusza), która odpowiada za wyrównywanie ciśnień między uchem środkowym a otoczeniem. Różnica ciśnień pojawia się na przykład podczas startu i lądowania samolotu, wspinaczki górskiej lub słuchania muzyki ze słuchawkami na uszach, a także podczas eksplozji. Może ona powodować ucisk w uchu, ból, osłabienie słyszenia. Przełknięcie śliny sprawia, że ujście trąbki słuchowej, które zwykle jest zamknięte, otwiera się. Następuje wtedy wymiana powietrza między jamą bębenkową a gardłem, ciśnienie w uchu środkowym zrównuje się z ciśnieniem otoczenia, i nieprzyjemne uczucie w uchu znika.
Ucho wewnętrzneUcho wewnętrzne ma skomplikowany kształt. Składa się z przedsionka, ślimaka i 3 kanałów półkolistych. Są to przestrzenie i kanały w kościach czaszki wyścielone nabłonkiem. Ich wnętrze wypełnia płyn (endolimfa). W przewodzie ślimaka znajduje się właściwy narząd słuchu w postaci skupiska orzęsionych komórek zmysłowych. Pozostałe części ucha wewnętrznego stanowią zmysł równowagi.
Wyjaśnij, dlaczego stan zapalny w obrębie jamy ustnej, np. niedoleczony ząb lub katar, mogą być przyczyną zapalenia ucha środkowego.
W jaki sposób ucho wewnętrzne łączy się z jamą ustną?
Zwierzęta poruszają małżowinami usznymi, aby móc lepiej lokalizować źródło dźwięków. Dzięki temu łatwiej im znaleźć pokarm, partnera do rozrodu lub też uciec przed zagrożeniem. U ludzi w toku ewolucji mięśnie poruszające małżowiną uszną uległy redukcji. Zachowały się jako tzw. organy szczątkowe u niewielu osób zdolnych do ograniczonych ruchów małżowinami.
W przypadku narządów parzystych zwykle jest tak, że jeden z nich jest trochę sprawniejszy niż drugi. Zbadaj u kolegów i koleżanek w młodszej klasie, które ucho (prawe czy lewe) słyszy lepiej. W tym celu w pudełku na przykład po zapałkach umieść mały koralik i poproś każdą z badanych osób, by potrząsając pudełkiem ustaliła, ile koralików jest w środku. Sugeruj, by zbliżyły pudełko do ucha. Zanotuj, które ucho uczniowie wybrali, i zapisz, ile osób w klasie jest prawousznych, a ile lewousznych. Ucho, do którego automatycznie zbliża się pudełko z koralikiem, jest uchem dominującym.
2. Jak powstają wrażenia słuchowe
Bodźcem, który działa na narząd słuchu, jest fala dźwiękowa. Ucho zewnętrzne kieruje ją na błonę bębenkową. Pod wpływem energii fali akustycznej błona bębenkowa drga. Wibracje przenoszą się na młoteczek przylegający do błony bębenkowej. Dzięki ruchomym połączeniom stawowym między kosteczkami słuchowymi, drgania z młoteczka przechodzą kolejno na kowadełko i strzemiączko, które łączy się z uchem wewnętrznym. Drgania strzemiączka wprawiają w ruch płyn w przewodzie ślimakowym. Podrażnione zostają rzęski komórek receptorowych wyścielających wnętrze przewodu ślimakowego, w wyniku czego pojawiają się w nich impulsy elektryczne. Za pośrednictwem nerwu słuchowego trafiają one do ośrodka słuchu w korze mózgowej, gdzie są odczytywane i interpretowane.
Film dostępny na portalu epodreczniki.pl
Ulica, auta, słychać klakson, osoba na pierwszym planie początkowo odwrócona plecami do ulicy odwraca się, powiększenie na ucho. Pokazane schematycznie jak małżowina uszna kieruje dźwięki do przewodu słuchowego. Fala dźwiękowa wprawia w drgania błonę bębenkową. Drgania błony bębenkowej wprawiają w wibracje połączone z nią kosteczki słuchowe. Kosteczki przenoszą drgania na płyn wypełniający ślimak. Płyn zaczyna falować drażniąc komórki zmysłowe. Powstają w nich impulsy nerwowe. Informacje docierają nerwem słuchowym do mózgu. Chmurka z napisem "Co to za hałas?". Powrót do pierwszego ekranu. Osoba pozdrawia kogoś w przejeżdżającym samochodzie.
Ocena wysokości dźwięków zależy od szybkości drgań (częstotliwości wyrażanej zwykle w hercach Hz). Dźwięki o dużej częstotliwości odbierane są jako wysokie, a te o małej – jako niskie. Za rozróżnianie wysokości dźwięków odpowiada nabłonek zmysłowy. Różne części błony, w zależności od położenia w ślimaku, odbierają drgania o różnej częstotliwości. Mózg rozróżnia informacje płynące od poszczególnych grup komórek i ocenia wysokość dźwięków.
Bodźcem odbieranym przez uszy jest fala dźwiękowa, która przemieszcza się w powietrzu, podłożu, przedmiotach oraz w wodzie. Gdy wypowiadamy słowa, słyszymy dźwięk docierający z krtani do ucha wewnętrznego zarówno przez powietrze, jak i przez tkanki ciała. Dlatego, gdy słuchamy nagrania własnego głosu, wydaje się on inny niż ten słuchany podczas wypowiadania słów – słychać wtedy tylko część głosu docierającą przez powietrze.
3. Jak dbać o słuch?
Wrażliwość na dźwięki i zdolność do ich słyszenia jest cechą osobniczą. Ludzkie ucho reaguje na odgłosy w zakresie 16‑20 tysięcy Hz, ale najbardziej wrażliwe jest w przedziale 500‑5 tysięcy Hz. Na odbiór dźwięków wpływ ma ich głośność (natężenie), którą mierzy się w decybelach (dB). Liczba pobudzonych komórek receptorowych w przewodzie ślimakowym oraz wzbudzonych impulsów nerwowych zależy od głośności dźwięku. Ludzkie ucho odbiera dźwięki o natężeniu do 130 dB. Przekroczenie górnej granicy powoduje na początku ból, potem trwałe, mechaniczne uszkodzenie słuchu wywołane wysokim ciśnieniem powietrza (fali dźwiękowej).
Dźwięki dokuczliwe, zbyt głośne, drażniące układ nerwowy określane są jako hałas. Towarzyszy on nam na co dzień w domu, szkole, na ulicy. Zbyt długie słuchanie głośnych dźwięków może doprowadzić do utraty wrażliwości na dźwięki ciche i te o wysokich częstotliwościach. Dzieje się tak, ponieważ hałas o dużym natężeniu powoduje zanik elastyczności rzęsek komórek zmysłowych, a potem ich obumieranie. Proces następuje stopniowo, dlatego na początku osoba z niedosłuchem jest nieświadoma tego problemu. Zagrożeni ubytkiem słuchu są na przykład motocykliści, robotnicy obsługujący głośno pracujący sprzęt, muzycy, a także uczestnicy koncertów rockowych. Osoby zawodowo przebywające w środowisku o dużym natężeniu dźwięku powinny stosować zatyczki do uszu lub nauszniki. Jako ochronę przed hałasem w miastach i wzdłuż ruchliwych dróg buduje się ekrany akustyczne lub sadzi szpalery drzew ograniczające uciążliwość niepożądanych dźwięków.
Młodzi ludzie słuchają zwykle muzyki zbyt głośno, wierząc, że nie są podatni na negatywne działanie hałasu. Tymczasem badania pokazują, że 20‑30% młodzieży jest zagrożony wczesną utratą słuchu. Jednym z największych współczesnych zagrożeń jest słuchanie muzyki w słuchawkach, zwłaszcza wkładanych do kanału słuchowego. Powietrze uwięzione pomiędzy słuchawką a błoną bębenkową działa jak tłok i może doprowadzić do uszkodzenia błony. Ponadto słuchawki dostarczają do ucha różne zanieczyszczenia i zarazki, które mają tam znakomite warunki do rozwoju. Z tego powodu osoby używające słuchawek są bardziej narażone na infekcje ucha, które także mogą prowadzić do uszkodzenia słuchu.
Za pomocą burzy mózgów i techniki rybiego szkieletu rozwiążcie problemy:
Dlaczego młodzi ludzie słuchają bardzo głośnej muzyki?
Dlaczego młodzi ludzie lekceważą zagrożenie związane z możliwością uszkodzenia słuchu?
Głośne i niepożądane dźwięki wywołują silną mobilizację organizmu – reakcję stresową. W efekcie następuje pogorszenie samopoczucia, szybsze męczenie się, pojawiają się bóle i zawroty głowy, zaburzenia pracy układu krążenia, nadciśnienie, wzrost napięcia mięśniowego, obniża się zdolność koncentracji. Przyczyną upośledzenia słyszenia lub utraty słuchu może być nie tylko nadmierny, długotrwały hałas, ale również odkładanie się woskowiny w przewodzie słuchowym, nawracające stany zapalne ucha środkowego, sztywność kosteczek słuchowych, zgrubienia błony bębenkowej, wiek.
Na podstawie analizy wykresu wyjaśnij, co to znaczy, że starsi ludzie słyszą słabiej niż młodzi.
Osobom niedosłyszącym w odbieraniu dźwięków pomagają aparaty słuchowe. Są to urządzenia elektroniczne zaopatrzone w mikrofon, który odbiera dźwięki z otoczenia, wzmacniacz dźwięków i głośnik. W przypadku, gdy większość receptorów słuchu jest nieczynna, wszczepia się implanty słuchowe. Elektroniczne urządzenie przetwarza dźwięki na sygnały elektryczne, które są przekazywane wprost do nerwu słuchowego.
Słonie, podobnie jak walenie, potrafią przekazywać sobie informacje na odległość kilku kilometrów. Robią to, wydając infradźwięki, drgania o niskiej częstotliwości, które mogą się przenosić na duże odległości. Dla ludzkiego ucha niesłyszalne są zarówno infradźwięki, jaki i ultradźwięki (dźwięki bardzo wysokie). Tymczasem za ich pomocą porozumiewają się na przykład nietoperze oraz właściciele psów ze swoimi pupilami, używając ultradźwiękowych gwizdków.
4. Narząd równowagi
Ucho, oprócz narządu słuchu, zawiera też narząd równowagi. Jest on częścią ucha wewnętrznego. Rejestruje bodźce związane z ruchami głowy i zmianą pozycji ciała. Jego częścią są kanały półkoliste ułożone w 3 prostopadłych do siebie płaszczyznach. Kanały są wypełnione płynem, a obecne w nim ziarenka (otolity) przemieszczają się podczas ruchów głowy. Otolity drażnią odpowiednie rejony kanałów półkolistych, a informacja o tym wędruje do mózgu. Płyn w przewodach półkolistych (i otolity) wprawiany jest w ruch także poczas chodzenia, co pozwala mózgowiu rejestrować zmiany położenia, kontrolować postawę i położenie ciała w przestrzeni. Mózg i móżdżek bez przerwy oceniają położenie ciała i mogą uruchomić reakcje, które na przykład chronią przed upadkiem.
Sprawdź, będąc w pustym, dużym pomieszczeniu, czy potrafisz iść prosto z zamkniętymi oczami. Ustaw się przy jednej ścianie, spójrz przed siebie i wyznacz punkt, do którego chcesz dojść. Zamknij lub zawiąż oczy i postaraj się dojść do wyznaczonego celu. Czy ci się udało? Który narząd zmysłu wspomaga zmysł równowagi?
Podczas kręcenia się na karuzeli receptory narządu równowagi są stale i silnie drażnione. Komórki nerwowe ośrodkowego układu nerwowego nie nadążają z przetwarzaniem docierających do nich sygnałów, dlatego po zejściu z karuzeli odczuwa się zawroty głowy i trudno jest utrzymać równowagę.
Podsumowanie
Ucho stanowi narząd zmysłu słuchu i równowagi.
Właściwym narządem słuchu są komórki receptorowe w przewodzie ślimakowym.
Komórki receptorowe narządu słuchu odbierają informacje w postaci drgań płynu wypełniającego wnętrze przewodu ślimakowego, a komórki narządu równowagi – przemieszczania się otolitów obecnych w płynie wypełniającym kanały półkoliste.
Wrażenia dźwiękowe powstają w ośrodku słuchu kory mózgowej.
Za odbiór bodźców związanych z ruchami głowy czy zmianą pozycji ciała odpowiadają 3 przewody półkoliste będące częścią ucha wewnętrznego.
Ludzkie ucho reaguje na dźwięki o wysokości 16 Hz‑20 tysięcy Hz i natężeniu do 130 dB.
Opisz elementy ucha zewnętrznego, środkowego i wewnętrznego oraz funkcje, jakie pełnią w procesie powstawania wrażenia słuchowego.
Podaj argument na to, że ucho stanowi narząd zmysłu odbierający bodźce mechaniczne.
Słowniczek
cienka, elastyczna błona łącznotkankowa oddzielająca ucho zewnętrzne od ucha środkowego, odpowiedzialna za wzmacnianie drgań i przekazywanie ich na kosteczki słuchowe
młoteczek, kowadełko, strzemiączko; najmniejsze elementy kostne organizmu połączone ze sobą stawowo; przekazują drgania z błony bębenkowej do ucha wewnętrznego
część ucha składająca się z błony bębenkowej, jamy bębenkowej i 3 kosteczek słuchowych: młoteczka, kowadełka i strzemiączka; częścią ucha środkowego jest też trąbka słuchowa, który łączy jamę bębenkową z gardłem; ucho środkowe odpowiada za wzmacnianie drgań i przekazywanie ich do ucha wewnętrznego
część ucha, w której znajduje się właściwy narząd słuchu (przewód ślimakowy) oraz zmysł równowagi (kanały półkoliste)
część ucha odpowiedzialna za wychwytywanie i przekazywanie dźwięków do ucha środkowego
przewód łączący jamę bębenkową z gardłem; odpowiada za wyrównywanie różnicy ciśnień między uchem zewnętrznym i środkowym
Zadania
Spośród podanych niżej elementów budowy ucha wybierz ten, w którym energia mechaniczna zostaje zamieniona na impulsy elektryczne przekazywane do móżdżku.
- przewody półkoliste
- ślimak
- jama bębenkowa
- zewnętrzny przewód słuchowy
- błona bębenkowa
Uporządkuj, zaczynając od góry, elementy budowy ucha w taki sposób, żeby zilustrować powstawanie wrażenia słuchowego.
- przewód ślimakowy
- młoteczek
- nabłonek zmysłowy
- nerw słuchowy
- kowadełko
- błona bębenkowa
- strzemiączko
- ośrodek słuchowy
- zewnętrzny przewód słuchowy
Oceń poprawność zdań i zaznacz odpowiedź Prawda lub Fałsz.
| Prawda | Fałsz | |
| Trudności z utrzymaniem równowagi po zejściu z karuzeli związane są z ruchem limfy w trąbce Eustachiusza. | □ | □ |
| Podczas zabawy w głuchy telefon kosteczki słuchowe przekazują fale dźwiękowe na błonę bębenkową. | □ | □ |
| Podczas jazdy windą na 20. piętro wzrasta różnica ciśnień między otoczeniem i uchem środkowym. | □ | □ |
| Podczas słuchania w bezruchu recytacji wiersza zostają podrażnione komórki zmysłowe w przewodach półkolistych. | □ | □ |
Spośród podanych niżej sytuacji wybierz te, które stanowią zagrożenie dla narządu słuchu.
- noszenie słuchawek wewnątrzkanałowych
- zabawa na dyskotece w pobliżu wzmacniaczy dźwięku
- zabawy w wesołym miasteczku
- wspinaczka wysokogórska
- lot balonem
Uzupełnij luki tak, aby powstały poprawne zdania opisujące funkcje elementów narządu słuchu i równowagi.
Ucho zewnętrzne oddziela od ucha środkowego ................................... Za wyrównanie ciśnienia między uchem środkowym a otoczeniem odpowiada ......................................... Właściwy narząd słuchu znajduje się w ................................... Informacje o położeniu ciała odbierane są przez komórki zmysłowe znajdujące się w .................................................