Я познаю мир. Тайны человека - Сергеев Б. Ф. - Страница 27

Задача органов слуха – определить, что служит источником звуковых волн, где он находится и какими свойствами обладает: неподвижен ли он, а если движется, то в какую, сторону и с какой скоростью. Вся эта информация должна быть получена (можно сказать, высосана из пальца) путем анализа упругих волн, распространяющихся в воздухе, воде или в твердых телах: в земле, древесине, в металле...

Работа слуховых органов человека не менее сложна, чем зрительных. Они обязаны уметь оперативно разбираться в длинных потоках сложных звуковых волн, какими является наша обыденная речь. А еще слуховые органы должны уметь улавливать тембр голоса, интонацию, узнавать знакомых людей по голосу. Между прочим, многие животные умеют это делать значительно лучше нас. Малые африканские фламинго узнают по голосу своего птенца среди 50–100 тысяч таких же малышей, всем скопом дожидающихся возвращения своих родителей.

Огромная ценность звуковой информации состоит в том, что пользоваться ею можно там, где зрение бессильно: в густом лесу, в тумане, в мутной воде, в темноте. Немаловажно и то, что звуки распространяются с большой скоростью – значительно быстрее, чем способно передвигаться любое живое существо. Это дает возможность заблаговременно получить достоверные сведения о всех живых созданиях, находящихся еще далеко, значительно раньше, чем с ними состоится личная встреча.

Орган слуха млекопитающих и человека имеет сходное строение и сконструирован достаточно сложно. Первый наш звукоулавливающий прибор – уши, правильнее сказать – ушные раковины. Они являются устройством, позволяющим улавливать звуки, распространяющиеся из определенной точки пространства, и создавать максимально благоприятные условия для их восприятия. Благодаря этому прочие звуки, возникающие где–то в стороне, не мешают анализировать и не заглушают заинтересовавший животное звук.

Насколько важны ушные раковины, нас убеждают животные, для которых тонкий слух особенно важен. Летом к нам на север прилетают ушаны – маленькие летучие мыши. Когда ушан спит, его уши сложены в гармошку и спрятаны под крыльями, но если ему вздумается взлететь, он расправляет их, и тогда выясняется, что их размер сопоставим с величиной туловища или существенно больше. Однако было бы ошибочным считать, что большие уши – это всегда приспособление для лучшего улавливания звуков. Огромные ушные раковины слонов и других обитателей степей и пустынь: ушастых ежей, пустынных лисичек – фенеков, тропических зайцев и американского кожаного кролика, чьи уши больше самого зверька, – это охладительные установки, позволяющие им спасаться от перегревания.

Уши большинства животных подвижны. Понаблюдайте, как оперируют своими ушами собаки, лошади, кролики, когда к чему–нибудь прислушиваются. Очень красиво смотрится, как слаженно поворачиваются уши антилоп в сторону заинтересовавшего их звука. Ушные раковины человека практически потеряли подвижность. Их расположение на голове позволяет лучше слышать звуки, идущие спереди. Поэтому, чтобы проанализировать слабые звуки, нам приходится поворачивать голову в их сторону.

Обычно мы даже не подозреваем, что ушные раковины помогают нам лучше слышать. Однако не думайте, что они нам не нужны или предназначены лишь для того, чтобы носить на них серьги. В действительности же, форма ушных раковин и слухового прохода создают благоприятные условия для восприятия звуков речи и для определения направления звуков. В этом можно убедиться самому. Попробуйте значительно изменить форму ушной раковины – смять ее рукой, и вы сразу почувствуете, что определять направление звуков, особенно слабых, стало труднее. Хрящевые бугорки внутри ушных раковин задерживают распространение звуков. Величина этой задержки меняется в зависимости от того, с какой стороны он приходит. Мозг использует эти задержки, чтобы повысить точность определения местоположения источника звуков.

Ушная раковина предназначена для улавливания звуковых волн. Она помогает им проникнуть в слуховой проход и отчасти усиливает звук, так как сама, а также стенки слухового прохода обладают способностью совершать колебания в ответ на колебания определенной частоты. Если органы наружного уха резонируют, то есть повторяют колебания звуковой волны, давление воздуха в слуховом проходе усиливается и может стать больше давления пришедшей звуковой волны. Это значит, что звук стал громче.

Слуховой проход, обеспечивающий звуковым волнам максимальные удобства для проникновения к воспринимающему аппарату звуковой системы, упирается в барабанную перепонку. Именно здесь кончается наружное ухо и начинается среднее, а барабанная перепонка служит в него дверью. Звуковод – не самая важная часть звуковоспринимающей системы. Звуки могут легко обходиться без специально для них предназначенных дорог, и чем более упругими свойствами обладает среда, в которой они распространяются, тем больше их скорость и тем меньше они теряют энергии. Однако им могут понадобиться "двери", чтобы переходить из одного помещения в другое. На границе двух сред потери энергии огромны. Лишь часть энергии звуковых волн проникнет из воздушной среды в воду. Другая ее часть, нередко более значительная, отразится от ее поверхности. Вот почему наружное ухо наземных животных, представляющее собой воронку, заполненную воздухом, необходимо только потому, что переход звуковых волн из воздуха в кожу затруднен. Иное дело – барабанная перепонка: она легко отзывается на приход звуковой волны и совершает колебательные движения с частотой, присущей этой волне.

Полость, находящаяся за барабанной перепонкой со всем что в ней находится, и является средним ухом. Она названа так потому, что находится в средней части звуковоспринимающей системы, так сказать, на полпути от наружного воздуха до нервных клеток, которые передают собранную информацию в мозг.

Среднее ухо находится внутри височной кости в заполненной воздухом барабанной полости. Она невелика, не больше 1 квадратного сантиметра и расположена между барабанной перепонкой и костным лабиринтом внутреннего уха. Внутри барабанной полости находятся три крохотные косточки – молоточек, наковальня и стремечко, соединенные между собою суставами. Свое название они получили за сходство с соответствующими предметами. Молоточек своей рукояткой прочно соединен с барабанной перепонкой, а другой его конец образует сустав с наковальней.

Второй сустав наковальня образует с головкой стремечка, а его основание упирается в перепонку овального окна, ведущую в святая святых слуховой системы, во внутреннее ухо.

Барабанные косточки среднего уха выполняют важную функцию: они переадресуют колебания барабанной перепонки мембране овального окна, а следовательно, и жидкости, которая заполняет полости внутреннего уха. Эти косточки, соединенные суставами, представляют собою систему рычагов. Благодаря этому амплитуда колебаний мембраны овального окна становится значительно меньше амплитуды колебаний барабанной перепонки, зато их сила возрастает, то есть и здесь происходит усиление волн сжатия и разряжения по сравнению со звуковыми волнами, возникавшими в слуховом проходе. Таким образом, в среднем ухе осуществляется второй этап усиления звуков.

Важным элементом среднего уха является глоточно–барабанный канал, больше известный по имени своего первооткрывателя, Б. Евстахия, как евстахиева труба. Канал начинается отверстием на передней стенке барабанной полости и заканчивается отверстием на боковой стенке носоглотки. Он не большой и не широкий:'..3–4 сантиметра длиной и 1–2 миллиметра диаметром. Канал выполняет несколько важных функций. Главная из них – вентиляционная, но речь идет не о проветривании, а о выравнивании давления воздуха между окружающей атмосферой и воздухом барабанной полости.