Narządy zmysłów
Do czego służy ucho?
Ludzki organizm ma 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.
W budowie ucha wyróżnia się ucho zewnętrzne, środkowe i wewnętrzne
Uszy są narządem słuchu i równowagi. Składa się z 3 części: ucha zewnętrznegoucha zewnętrznego, środkowegośrodkowego i wewnętrznegowewnętrznego.
Dźwięk jest falą mechaniczną, która może się rozchodzić tylko w ośrodku składającym się z cząsteczek. Prędkość rozchodzenia się dźwięku zależy od tego, ile jest cząsteczek. W powietrzu, tuż nad ziemią, dźwięk przemieszcza się z prędkością 340 m/s (1224 km/h). Potrzebuje więc około 3 sekund na pokonanie kilometra. Wraz ze wzrostem wysokości powietrze staje się coraz bardziej rozrzedzone, dlatego prędkość dźwięku maleje – np. na wysokości 10 km wynosi już tylko 1080 km/h. Za to w wodzie dźwięk pokonuje około półtora kilometra w sekundę!
W skład ucha 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 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 (trąbką Eustachiusza), która odpowiada za wyrównywanie ciśnień po obu stronach błony bębenkowej.
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 wewnętrzne ma skomplikowany kształt i nazywane jest błędnikiem. Składa się m.in. ze ślimaka i 3 kanałów półkolistych. W przewodzie ślimaka znajduje się właściwy narząd słuchu, utworzony przez skupiska orzęsionych komórek zmysłowych. Kanały półkoliste stanowią zmysł równowagi.
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. U niewielu osób zachowały się jako tzw. organy szczątkowe, umożliwiające wykonywanie 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.
Jak powstają wrażenia słuchowe?
Bodźcem, który działa na narząd słuchu, jest fala dźwiękowa.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RusE33L130Poc
Film pod tytułem powstawanie wrażenia słuchowego.
Na podstawie powyższej animacji opisz jak powstaje wrażenie słuchowe.
Wysokość 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 w ślimaku. Różne jego komórki odbierają drgania o różnej częstotliwości. Mózg rozróżnia informacje płynące od poszczególnych grup komórek receptorowych 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.
O słuch należy dbać
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 ślimaku 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. 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. Osoby 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 często muzyki zbyt głośno, wierząc, że nie są podatni na negatywne działanie hałasu. Tymczasem badania pokazują, że 20‑30 % młodzieży zagrożone jest 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.
Zastanów się i odpowiedz na poniższe pytania:
Dlaczego młodzi ludzie słuchają bardzo głośnej muzyki?
Dlaczego młodzi ludzie lekceważą zagrożenie związane z możliwością uszkodzenia słuchu?
R6rAujg8h3tof
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.
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 pomocą ultradźwięków porozumiewają się na przykład nietoperze oraz właściciele psów ze swoimi pupilami, używając ultradźwiękowych gwizdków.
Narząd równowagi znajduje się w uchu
W uchu wewnętrznym znajdują się trzy kanały półkoliste, które rejestrują bodźce związane z ruchami głowy i zmianą pozycji ciała. Kanały półkoliste położone są prostopadle względem siebie, a ich wnętrze wypełnione jest płynem z ziarenkami węglanu wapnia (otolitami). Podczas ruchu głowy płyn przemieszcza się, co powoduje ruch otolitów, które naciskają na rzęski i powodują ich wyginanie. To powoduje powstanie impulsu nerwowego. Informacja o zmianie położenia ciała dociera do mózgu, który uruchamia reakcje organizmu pozwalając kontrolować postawę i położenie ciała w przestrzeni.
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.
To ważne!
Ucho stanowi narząd zmysłu słuchu i równowagi.
Właściwym narządem słuchu są komórki receptorowe w ślimaku.
Komórki receptorowe narządu słuchu odbierają informacje w postaci drgań płynu wypełniającego wnętrze ślimaka, 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.
Duży i długotrwały hałas może doprowadzić do uszkodzenia słuchu. Osoby przebywające w środowisku o dużym natężeniu dźwięku powinny stosować zatyczki do uszu lub nauszniki.
Na pożegnanie
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. | □ | □ |
Ułóż zestaw 4 zadań dla innych uczniów korzystających z tego podręcznika, które sprawdzą wiedzę o słuchu i narządzie równowagi. Do każdego pytania w zadaniu podaj 4 proponowane odpowiedzi, ale tylko jedna ma być prawidłowa. Pytanie z odpowiedziami wyślij Twojemu nauczycielowi, który włączy je do quizu Milionerzy.
Znasz już narządy zmysłu słuchu i równowagi. Wróć do polecenia na stronie „Na dobry początek” i dopisz brakujące definicje. Pamiętaj, żeby nie kopiować słownika, ale wyjaśnić każde słowo kluczowe w miarę możliwości swoimi słowami.