Tvé ucho ↔ důležitý spojovací článek

       Tvé ucho — důležitý spojovací článek

¬ KDYŽ nechceš vidět, stačí zavřít oči. Stačí zadržet dech, abys nic necítil. Ovšem když nechceš nic slyšet, zavřít si uši prostě nemůžeš. Když říkáme, že něco „neslyšíme“, myslíme to často jen obrazně. Tvůj sluch, stejně jako tvé srdce pracují stále, i když spíš.
¬ Opravdu, naše uši pracují stále, aby nás udržovaly ve spojení s okolním světem. Vybírají, analyzují, a dešifrují to, co slyšíme, a předávají tyto informace mozku. V prostoru 16 cm3 naše uši využívají zákonů akustiky, mechaniky, hydrauliky, elektroniky a vysoké matematiky, aby splnily to, co mají. Uvažuj o několika věcech, jež dovedou uši zdravého člověka.
□ Od nejslabšího šeptání až po hromové burácení tryskového letadla při startu, naše uši mohou vydržet 10 000 000 000 000krát velké rozdíly v hlasitosti. Ve vědecké terminologii to představuje rozsah asi 130 decibelů.
□ Naše uši mohou vypátrat a sledovat jeden rozhovor v místnosti plné lidí nebo slyšet jeden špatně zahraný tón na nástroj v orchestru, v němž je sto nástrojů.
□ Lidské uši mohou zaznamenat změnu pouhých dvou stupňů ve směru zvukového zdroje. Dokážou to díky vnímání nepatrného rozdílu v okamžiku příjmu zvuku a v jeho intenzitě v obou uších. Rozdíl v čase může činit pouze deset milióntin sekundy; ale uši to mohou zjistit a oznámit mozku.
□ Naše uši mohou poznat a rozlišit na 400 000 různých zvuků. Ušní mechanismy automaticky provádějí analýzu zvukové vlny a porovnávají ji s těmi, které již byly do paměti uloženy. Proto můžeme říci, zda je tón zahrán na housle nebo na flétnu nebo kdo je na druhé straně telefonního aparátu.
¬ My vidíme pouze část „ucha“, které je uloženo na straně hlavy. Většina z nás si pravděpodobně ještě ze školních let pamatuje, že ucho se dělí na tři části: vnější, střední a vnitřní. Vnější ucho se skládá z dobře známého „ucha“ tvořeného kůží a chrupavkou a ze zevního zvukovodu, který vede dovnitř k bubínku. Ve středním uchu se nacházejí tři nejmenší kosti lidského těla, běžně nazývané kladívko, kovadlinka a třmínek, jež tvoří most spojující bubínek s bránou vnitřního ucha zvanou oválné okénko. Svazek tří polokruhovitých kanálků a hlemýžď jsou dvě části neobvyklého vzhledu, které tvoří vnitřní ucho.
Vnější ucho — dobrý přijímač
¬  Vnější ucho slouží samozřejmě k tomu, aby zachytilo ve vzduchu zvukové vlny a přivedlo je do vnitřních částí ucha. Ale jeho práce tím zdaleka nekončí.
¬ Už jste se někdy ptali, zda ten zakroucený tvar vnějšího ucha slouží určitému účelu? Vědci zjistili, že prohlubeň uprostřed vnějšího ucha a zevní zvukovod jsou tvarovány tak, aby zesilovaly zvuky nebo rezonovaly v rozmezí určitého frekvenčního pásma. K čemu je to pro nás dobré? Tak většina důležitých zvuků lidské řeči spadá přibližně do stejného pásma. Na cestě vnějším uchem a zevním zvukovodem se jejich původní intenzita asi dvakrát zvětší. Jde o akustické zařízení nejvyšší dokonalosti!
¬ Vnější ucho hraje rovněž důležitou úlohu v naší schopnosti zjistit zdroj zvuku. Jak už bylo řečeno, zvuky přicházející z pravé nebo levé části hlavy jsou určovány pomocí rozdílu v intenzitě a okamžiku příjmu do obou uší. Jak je to však se zvuky, které přicházejí zezadu? I zde hraje svou roli tvar ucha. Okraj lidského ucha je tvarován takovým způsobem, aby na zvuky, které přicházejí zezadu, reagoval tak, že zvuky v rozsahu od 3 000 do 6 000 Hz se ztlumí. To změní charakter zvuku a mozek jej vyhodnotí jako zvuk přicházející zezadu. Zvuky, jež přicházejí shora, jsou také pozměněny, ale v rozdílném frekvenčním pásmu.
Střední ucho — mechanikův sen
¬  Úloha středního ucha spočívá v přeměně akustické vibrace zvukové vlny v mechanickou vibraci, kterou střední ucho předává vnitřnímu uchu. To, co se odehrává v této komůrce o velikosti hrášku, je opravdu mechanikův sen.
¬ Navzdory představě, že hlasité zvuky způsobují značný pohyb bubínku, zvukové vlny to činí pouze v mikroskopickém rozsahu. Takový nepatrný pohyb sotva stačí k tomu, aby způsobil reakci vnitřního ucha, vyplněného tekutinou. Tato obtíž je překonána způsobem, který ukazuje na geniální konstrukci ucha.
¬ Spojení těchto tří malých kůstek středního ucha je nejen citlivé, ale též účinné. Fungují na principu páky, a to zvětšuje intenzitu vibrací asi o 30 procent. Bubínek je navíc plošně asi dvacetkrát větší než stupátko třmínku, a proto tlak vyvíjený na bubínek je soustředěn na mnohem menší plochu v oválném okénku. Tyto dva faktory dohromady zvětšují tlak ve vibrujícím bubínku, takže je pak 25 až 30x větší než v oválném okénku, a to je právě tolik, aby byla tekutina v hlemýždi uvedena do pohybu.
Zjistil jsi, že rýma může mít vliv na tvůj sluch? Je to proto, že správná funkce bubínku vyžaduje rovnoměrný tlak na každé jeho straně. Normálně je to zajišťováno malým průchodem, zvaným Eustachova trubice, jež spojuje střední ucho s nosohltanem. Tato trubice se otvírá pokaždé, když polykáme, a zmírňuje tlak ve středním uchu.
Vnitřní ucho — nejdůležitější část ucha
¬  Od oválného okénka se dostaneme k vnitřnímu uchu. Tři polokruhovité kanálky, které tvoří vzájemně kolmé smyčky, slouží k udržování rovnováhy těla a koordinaci. Sluchové vnímání však začíná v hlemýždi.
¬ Hlemýžď je v podstatě svazek tří trubiček neboli kanálků naplněných tekutinou a stočených ve spirálu, připomínající hlemýždí ulitu. Dvě z těchto trubiček se ve vrcholu spirály spojí. Když oválné okénko při základně spirály je uvedeno do pohybu třmínkem, pohybuje se dovnitř a ven jako píst a vytváří hydraulické tlakové vlny v tekutině. Když se tyto vlny pohybují k vrcholu spirály a zpět, způsobí, že se stěny mezi kanálky rozechvějí.
¬ Podél jedné z těchto stěn, známé jako bazální membrána, se nachází vysoce citlivý orgán — tzv. Cortiho orgán. Toto pravé sluchové centrum objevil v roce 1851 Alfonso Corti, podle něhož je tento orgán pojmenován. Jeho klíčová část se skládá z řady smyslových vláskových buněk v počtu asi 15 000 nebo více. Z těchto buněk přenášejí tisíce nervových vláken informace o frekvenci, intenzitě a zabarvení zvuku do mozku, kde nastává sluchový vjem.

 ¬ Emmy the Great
Rozluštěná záhada
¬  Dlouhá léta bylo záhadou, jakým způsobem sděluje Cortiho orgán tuto komplikovanou informaci mozku. Jedna věc, kterou vědci přece věděli, byla, že mozek neodpovídá na mechanické kmity, ale pouze na elektrochemické změny. Cortiho orgán musí nějakým způsobem převádět chvění bazální membrány na odpovídající elektrické impulsy a předávat je do mozku.
¬ Maďarskému vědci George von Békésymu to trvalo asi 25 let, než rozluštil záhadu tohoto maličkého orgánu. Jedním z jeho objevů bylo, že když se hydraulické tlakové vlny pohybují podél kanálků v hlemýždi, v určitém místě dosáhnou vrcholu a zapůsobí na bazální membránu. Vlny tvořené zvuky o vysokém kmitočtu zapůsobí na mebránu při základně hlemýždě a vlny zvuků o nízkém kmitočtu zapůsobí na membránu při vrcholu. A tak dospěl Békésy k závěru, že zvuk o určité frekvenci vytváří vlny, které ohýbají bazální membránu v určitém místě, působí tam reakci vláskových buněk a ty vysílají signály do mozku. Umístění vláskových buněk by odpovídalo frekvenci a množství vláskových buněk uvedených do pohybu by odpovídalo intenzitě.
¬ Toto vysvětlení platí pro jednoduché tóny. Zvuky objevující se v přírodě jsou však zřídkakdy jednoduché tóny. Žabí kvákání zní zcela odlišně od bubnování, i když mohou mít stejnou frekvenci. Je to proto, že každý zvuk je tvořen základním tónem a mnoha vyššími harmonickými tóny. Množství vyšších harmonických tónů a jejich síla dávají každému zvuku jeho charakteristické zabarvení. Tak tedy rozpoznáváme zvuky, které slyšíme.
¬ Bazální membrána dokáže odpovídat na všechny vyšší harmonické tóny zvuku současně. Zjišťuje množství a druh přítomných tónů a tak identifikuje zvuk. Matematikové nazývají tento proces Fourierova analýza, podle vynikajícího francouzského matematika 19. století Jean–Baptiste Josepha Fouriera (Naissance:  21 mars 1768, Auxerre (France) - Décès: 16 mai 1830, Paris (France). Nicméně ucho využívá tohoto vyspělého matematického postupu, kterým analyzuje zvuky, jež slyšíme, a sděluje informace mozku.
¬ Dokonce i dnešní vědci si stále nejsou jisti, jaký druh signálů předává vnitřní ucho mozku. Výzkumy odhalují, že signály vysílané všemi vláskovými buňkami mají zhruba stejnou dobu trvání a sílu. Tak se vědci domnívají, že zprávu předávají mozku jednoduché signály samy, nikoli jejich obsah.
¬ Abychom pochopili význam toho všeho, připomeňme si dětskou hru zvanou „tichá pošta“, při níž šeptá jedno dítě druhému v řadě nějaké vyprávění. To, co slyší dítě na konci řady, se často vůbec nepodobá původnímu příběhu. Ale pokud se předává místo složitého vyprávění nějaká šifra, například číslo, s největší pravděpodobností to zkomoleno nebude. A podobně asi pracuje i vnitřní ucho. Je zajímavé, že dnešní vyspělá sdělovací technika zvaná „pulse code modulation“ (pulsní kódová modulace) pracuje na stejném principu. Detailní vysílání události je nahrazeno vysíláním kódu. Tímto způsobem byly na Zemi vyslány snímky Marsu v binárních kódech nebo tóny mohou být přeměněny na binární jednotky při záznamu i přehrávání zvuku. Ovšem ucho s tím opět začalo jako první!
Mistrovské dílo stvoření
¬  Lidské uši nejsou možná zdaleka nejbystřejší nebo nejcitlivější v porovnání s ušima jiných tvorů, ale jsou zjevně vhodné, aby splnily jednu z našich největších potřeb — potřebu dorozumívání. Jsou vytvořeny tak, aby zvláště dobře reagovaly na zvuky lidské řeči. Děti potřebují vnímat zvuk matčina hlasu, aby dobře prospívaly. A jak rostou, potřebují vnímat zvuky jiných lidí, aby se rozvíjela jejich schopnost řeči. Uši jim umožňují rozlišovat jemnou tónovou modulaci každého jazyka tak přesně, že jako dospělí nebudou mluvit svou rodnou řečí s cizím přízvukem.
¬ To vše není výsledkem slepé evoluce.  Naše uši jsou vskutku mistrovským projevem moudrosti a lásky našeho Tvůrce. Jejich prostřednictvím jsme schopni se navzájem dorozumívat s jinými lidskými bytostmi jako jsme my a naplnit tak smysl hudby, kterým je lidská účast.
[Poznámka:]
¬ Většina charakteristických znaků různých zvuků lidské řeči spadá do rozmezí od 2 000 do 5 000 Hz (herz je jeden kmit za sekundu). A přibližně v této frekvenci rezonují zevní zvukovod a prohlubeň vnějšího ucha.
VNĚJŠÍ UCHO:
- ucho
- zevní zvukovod
- bubínek
STŘEDNÍ UCHO:
- kladívko
- kovadlinka
- třmínek
- Eustachova trubice
VNITŘNÍ UCHO:
- polokruhovité kanálky
- oválné okénko
- hlemýžď
Nákres dole ukazuje tři rozvinuté trubičky:
HLEMÝŽĎ:
- Předsíňový kanálek
- Trubička hlemýždě
- Bubínkový kanálek  ¬ Sharon Van Etten @ The Drake Underground in Toronto - April 12, 2011

 ¬ Eliška Ptáčková / WINNER in 2nd Tais Awards 2009; Cat. N° 1 - Female Singer

 ¬ Joseph Fourier.
Date vers: 1823
Source: "Portraits et Histoire des Hommes Utiles, Collection de Cinquante Portraits," Societe Montyon et Franklin, 1839-1840. (http://web.mit.edu/2.51/www/fourier.jpg).
© Auteur: Jules Boilly

Tvé ucho ↔ důležitý spojovací článek

---

 

NEWS

archiv

ALBUM COVERS X.