ухо

Уха является органом чувств , с которой звук , т.е. тона , звуки , звуки или шумы могут быть услышаны. Орган равновесия также относится к уху как к органу .

Помимо внешнего, среднего и внутреннего уха, слуховая система, обеспечивающая слуховое восприятие , также включает слуховой нерв и станции переключения и обработки сигналов в центральной нервной системе, а у млекопитающих - в некоторых областях ствола головного мозга и промежуточного мозга , вплоть до слуховой коры .

Человеческая ушная раковина

этимология

Общегерманском слово Средний  Высокий немецкий или (е) , древневерхненемецкий  Ora основан на IDG. * Ōus- «ухо» (ср латыни Auris , древнегреческий οὖς нас , родительный ὠτός OTOS ).

Уши в целом

Чувство слуха следует отличать от чувства вибрации . Последний улавливает шум подложки, например, когда земля вибрирует. Слух, d. ЧАС. Восприятие ритмических волн давления в воздухе или воде развилось только у относительно небольшого числа групп животных. Таким образом, почти все наземные позвоночные (четвероногие), многие рыбы и многочисленные виды насекомых могут слышать, как и некоторые головоногие моллюски . Однако большинство беспозвоночных живут в безмолвном мире. У позвоночных природа изобрела слух два-три раза независимо друг от друга. Первые органы слуха возникли в девоне около 380 миллионов лет назад. Важным шагом в приобретении хорошего слуха было развитие среднего и внутреннего уха, включая барабанную перепонку. В случае насекомых слух возникал не менее 20 раз независимо друг от друга.

Строение и расположение органов слуха сильно различаются у разных видов. У кузнечиков уши находятся на животе или ногах, у цикад - на ногах, а у комаров и мух - на антеннах. Некоторые виды ящериц и саламандр слышат грудной клеткой и легкими. Наружные уши есть у большинства видов млекопитающих и птиц, за исключением некоторых видов дельфинов. У рептилий, амфибий и рыб наружных ушей нет. У рептилий и амфибий барабанная перепонка находится непосредственно на внешней стороне головы.

Диапазон слышимости человеческого уха колеблется от 16 Гц до 20 000 Гц в молодом возрасте . Среди прочего, слоны могут воспринимать даже более низкие частоты, инфразвук , в то время как некоторые животные, например мыши , собаки , дельфины и летучие мыши , могут слышать гораздо более высокие частоты, ультразвук .

Одна из задач слуха - ориентирование в пространстве, то есть локализация источников звука, то есть определение их направления и расстояния. Звук, идущий сбоку, достигает обращенного к нему уха раньше, чем обращенный назад, и там громче, потому что обращенное к нему ухо затеняется головой. Эти временные различия и различия уровней между двумя ушами оцениваются мозгом и используются для определения направления. Кроме того, ушная раковина генерирует определенные изменения частотной характеристики в зависимости от направления , которые также оцениваются и используются для определения направления.

Многие живые существа, включая людей, могут локализовать существующие источники звука, но ориентация в пространстве в основном осуществляется с помощью чувства равновесия и зрения . Дельфины и летучие мыши развили слух в особенно сложную систему ориентации. Оба излучают высокочастотные сигналы в ультразвуковом диапазоне (до 200 кГц) и ориентируются с помощью эха . Этот активный метод ориентации называется позиционированием . У летучих мышей слух в основном заменил глаза , которые в темноте бесполезны.

Мужское ухо

Наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо с улиткой, саккулюсом, язвой и полукружными каналами (барабанная перепонка относится к среднему уху).

строительство

Анатомическая структура и точная функция уха в средние века были в значительной степени неизвестны. Современные знания о нем приобрели, в частности, Андреас Везалий , Бартоломей Евстахий , Габриэль Фаллоппиус и Иоганн Филипп Инграссия (1510-1580). У человека и других млекопитающих ухо делится на три области:

• Наружное ухо включает хрящ уха, ушной раковины , на мочку уха и внешний слуховой канал или также в ушной канал , и наружную поверхность барабанной перепонки. Он используется не только для захвата звука, но и для кодирования определенного направления падения звука через спектральные минимумы и максимумы (см. Локализацию ). Многочисленные возвышения и впадины ушной раковины образуют акустические резонаторы , каждый из которых возбуждается с определенного направления при падении звука. Это приводит к зависящим от направления минимумам и максимумам в частотном спектре ушного сигнала, которые используются слухом для определения направлений падения вверх, вниз, вперед или назад ( полосы определения направления ).
• Среднее ухо включает барабанную перепонку и слуховые косточки, молот , наковальню и стремя . Круглое окно соединяет барабанную лестницу внутреннего уха со средним ухом. Евстахиева труба , которая также называется ухо трубы, соединяет среднее ухо и носоглотку . Преобразование механического импеданса происходит в среднем ухе , что обеспечивает оптимальную передачу сигнала от внешнего уха к внутреннему. Поскольку акустический импеданс воды примерно в 3000 раз больше, чем у воздуха, только небольшая часть звуковой энергии, которая достигает барабанной перепонки, будет передаваться во внутреннее ухо без рычажной системы, образованной косточками.
• На внутреннем ухе лежит в небольшой системе полости (костный лабиринт, латы. Labyrinthus osseus ) в пределах височной кости кости , часть височной кости. В этом костном лабиринте находится перепончатый или перепончатый лабиринт (лат. Labyrinthusmbranaceus ), состоящий из улитки (лат. Labyrinthus cochlearis , сокращенно: cochlea ), в которой звук преобразуется в нервные импульсы, и органа равновесия (лат.: Labyrinthus vestibularis ) . Орган равновесия состоит из полукружных каналов и двух частей в форме пузырьков, утрикулюса и мешочка . Он используется для распознавания изменений в движении и направлении силы тяжести. Улитка и орган равновесия имеют схожую структуру: оба заполнены двумя обычными параллельными жидкостными системами ( перилимфа и эндолимфа ) и имеют волосковые клетки . Волосковые клетки имеют цилиндрическую форму и получили свое название от 30 до 150 волосоподобных придатков наверху клетки ( стереоцилии ). По мере движения жидкости волосы изгибаются и запускают нервные импульсы. На нижнем конце находится синапс с сенсорным нейроном . Это уже высвобождает нейротрансмиттеры в состоянии покоя . Если теперь волосы отклоняются из-за звуковых колебаний или изменений в движении головы, количество нейромедиаторов изменяется. В органе равновесия нарощенные волосы покрыты своеобразным студенистым слоем, на котором осаждаются мелкие кристаллы карбоната кальция , усиливающие эффект движений. Слуховой нерв идет от улитки вместе с нервными пучками равновесного органа в качестве вестибулокохлеарного нерва к мозгу .

Слух

Восприятие акустических сигналов во многом определяется тем, как звуковые колебания преобразуются и обрабатываются на своем пути от внешнего уха через среднее ухо к нервным клеткам внутреннего уха. Человеческое ухо может воспринимать акустические события только в пределах определенной частоты и диапазона уровней звукового давления . Поверхность слуха находится между порогом слышимости и болевым порогом .

Самое тихое воспринимаемое звуковое давление для людей с нормальным слухом составляет около 20 микропаскалей (20 мкПа = 2 · 10 ^-5 Па) с тоном 2000 Гц , что соответствует уровню звукового давления L _p = 0 дБ _SPL . Эти изменения звукового давления Δ p передаются через барабанную перепонку и косточки среднего уха во внутреннее ухо, и затем слуховое впечатление создается в системе ухо-мозг. Поскольку барабанная перепонка , как датчик с системой уха имеет свойство звукового давления приемника , уровень звукового давления в качестве переменного звукового поля лучше всего описывает прочность слухового впечатления. С другой стороны, интенсивность звука J в Вт / м² не подходит в качестве переменной звуковой энергии для описания слухового впечатления; из-за сложного импеданса наружного и среднего уха с одинаковым уровнем звукового давления. То же самое относится и к скорости звука .

Человеческое ухо может воспринимать чрезвычайно низкий уровень звуковой мощности . Самый тихий воспринимаемый звук производит  во внутреннем ухе мощность менее 10 ^-17 Вт. В течение десятой доли секунды, необходимой уху для преобразования этого сигнала в нервные импульсы, энергия порядка 10 ^-18  джоулей создает сенсорное впечатление. Это показывает, насколько на самом деле чувствителен этот орган чувств.

Болевой порог составляет более 130 дБ _SPL , который более чем в три раза больше миллиона звукового давления наименьшего слышимого звукового давления (63,246: 0,00002 = 3.162.300). В частности, внутреннее ухо, а здесь волосковые клетки и их стереоцилии повреждаются высоким звуковым давлением.

При направленном прослушивании и стереофонии в наушниках определенную роль играют различия во времени прохождения и разница уровней между двумя ушами и, следовательно, индивидуальное расстояние до уха , как и спектральные свойства ушных сигналов .

Методы проверки слуха обобщены термином аудиометрия . Один из результатов теста слуха, который исследует слух на разных частотах, называется аудиограммой . По нему обычно можно определить порог слышимости .

Однако за пределами самого уха находятся нервные пути, которые ведут к слуховому центру мозга, а также к самому слуховому центру. Если они нарушены, восприятие звука также может быть нарушено в функционирующем ухе.

Путь звука: ушная раковина → слуховой проход → барабанная перепонка → косточки → улитка → слуховой нерв

Болезни

Человеческое ухо может заболеть по-разному, в зависимости от пораженной части уха.

• Наружное ухо является его относительно тонкой кожи в ушном канале в ушных раковинах восприимчивы к инфекции с бактериями или грибами. Это приводит к часто наблюдаемым инфекциям уха ( наружному отиту ). Из-за ослабления защитной системы и неадекватного лечения инфекция ( флегмона , наружный диффузный отит или фурункул слухового прохода , наружный отит циркумскрипта) может распространиться на кость, окружающую слуховой проход, и вызвать его нагноение (внешний злокачественный отит). Если поражена ушная раковина, говорят об ушном перихондрите .
• Бывают врожденные и приобретенные пороки развития ушной раковины . Наиболее распространенными врожденными пороками развития ушной раковины являются оттопыренные уши ; пороки развития ушной раковины второй или третьей степени, такие как микротия, встречаются реже . Приобретенные пороки развития ушной раковины возникают в результате внешних воздействий, таких как: B. Несчастные случаи или даже укусы животных.
• Среднее ухо также может зависеть от воспаления и нагноения. Различают острый средний отит и хронический хронический средний отит. Косточки также могут поражаться и разрушаться воспалением. Среднее ухо все еще может быть повреждено высоким звуковым давлением, например, при взрыве. Вместе с другими повреждениями, возникшими в результате этого, говорится о травме от взрыва. Средний отит также может быть отправной точкой мастоидита .
• Частые заболевания внутреннего уха возникают в связи с постоянным шумовым воздействием и ударными травмами . Здесь повреждаются волосковые клетки. Преобразование механических раздражителей в нервные импульсы становится невозможным, что приводит к потере слуха . В этом контексте также часто возникает тиннитус . Внутреннее ухо также является мишенью вирусных инфекций, таких как менингит , корь и эпидемический паротит . Различные препараты (например, гентамицин ) также могут повредить внутреннее ухо. Причины так называемой внезапной потери слуха , при которой может возникнуть внезапная потеря слуха, шум в ушах и головокружение, неизвестны. Подобные симптомы также могут возникать в результате расхождения полукружного канала , дефекта кости во внутреннем ухе.
• Инфекционный паротит особенно поражает околоушную железу в непосредственной близости от уха.

Для диагностики заболеваний уха, особенно ушей, носа и горла , в дополнение к обычно используемым медицинским методам, таким как рентгенологическое обследование , серологическое и визуальное обследование , доступны проверки слуха .

Отпечаток уха

Отпечаток ушей можно использовать для идентификации человека. Отпечаток уха имеет такую ​​же высокую доказательную ценность, как и отпечаток пальца . В криминалистике может быть основана на earprints слева, г. Б. при подслушивании на окнах или входных дверях может осуждать преступников . Преимущество перед отпечатками пальцев в том, что отпечаток уха обычно не создается случайно. Отпечатки пальцев обычно находят многие люди на месте преступления.

Внешнее ухо человека продолжает медленно расти после подросткового возраста, в среднем около 0,2 мм в год.

литература

• Герхард Хельдмайер, Герхард Нойвайлер: Сравнительная физиология животных . лента 1 : Нейро- и сенсорная физиология . Спрингер, Берлин / Гейдельберг / Нью-Йорк 2003, ISBN 3-540-44283-9 . 
• Джон Р. Пирс: Звук. Музыка ушами физики. Академическое издательство Spectrum, Берлин 1999, ISBN 3-8274-0544-0 .
• Уве Гилле: Ухо, Аурис . В: Ф.-В. Саломон, Х. Гейер, Уве Гилле (ред.): Анатомия для ветеринарии . 2-й доб. Издание. Энке, Штутгарт, 2008 г., ISBN 978-3-8304-1075-1 , стр. 612-621 . 
• Вернер Мюллер, Стефан Фрингс: физиология животных и человека. Введение . 4-е издание. Springer, Гейдельберг / Дордрехт / Лондон / Нью-Йорк 2009, ISBN 978-3-642-00462-9 . 
• Кристиан фон Дойстер: болезни уха. В: Werner E. Gerabek , Bernhard D. Haage, Gundolf Keil , Wolfgang Wegner (ред.): Enzyklopädie Medizingeschichte. Де Грюйтер, Берлин / Нью-Йорк 2005, ISBN 3-11-015714-4 , стр. 1066 f.
• Марианна Абеле-Хорн: антимикробная терапия. Поддержка принятия решений по лечению и профилактике инфекционных заболеваний. В сотрудничестве с Вернером Хайнцем, Хартвигом Клинкером, Иоганном Шурцем и Августом Стихом, 2-е, переработанное и расширенное издание. Питер Виль, Марбург 2009, ISBN 978-3-927219-14-4 , стр. 103-105 ( инфекции ушей ).

веб ссылки

Викисловарь: ухо  - объяснение значений, происхождение слов, синонимы, переводы

• Иллюстрированные пояснения к физиологии уха ( воспоминание от 17 мая 2013 г. в Интернет-архиве )
• Оценка новых методов радиологической визуализации в отологической диагностике (диссертация на абилитацию с изображениями)
• Как работает слух? - Инфотека проекта Hörkomm.de

Индивидуальные доказательства

1. ^ Фридрих Клюге , Альфред Гётце : этимологический словарь немецкого языка . 20-е издание. изд. пользователя Вальтер Мицка . Де Грюйтер, Берлин / Нью-Йорк, 1967; Перепечатка («21-е издание без изменений») там же, 1975 г., ISBN 3-11-005709-3 , стр. 521.
2. ^ Словарь происхождения (=  Der Duden в двенадцати томах . Том 7 ). Перепечатка 2-го издания. Dudenverlag, Mannheim 1997, стр. 497! ( ограниченный предварительный просмотр в поиске Google Книг).  См. Также ухо. В кн . : Цифровой словарь немецкого языка . Проверено 23 сентября 2019 г. Также Фридрих Клюге : этимологический словарь немецкого языка . 7-е издание. Трюбнер, Страсбург, 1910, стр. 336 ( Digitale-sammlungen.de ). 
3. ^ Т. Аран Муни и др.: Потенциал звуковой чувствительности у головоногих моллюсков. В: Артур Поппер, Энтони Хокинс (ред.): Влияние шума на водную жизнь. Springer 2012, ISBN 978-1-4419-7310-8 . Стр. 125–128 ( ограниченный просмотр в поиске Google Book).
4. ↑ ^{а б} Эволюция слуха - Как природа постоянно изобретает уши. (Больше недоступно в Интернете.) В: ARD Mediathek . 11 января 2012, в архиве с оригинала на 13 января 2015 года ; Проверено 23 июля 2014 года . Информация: ссылка на архив вставлена ​​автоматически и еще не проверена. Проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление. @ 1@ 2Шаблон: Webachiv / IABot / www.ardmediathek.de 
5. ^ GA Manley, C. Köppl: Филогенетическое развитие улитки и ее иннервации . В: Current Opinion in Neurobiology . 8, 1998, стр. 468-474. PMID 9751658 .
6. ^ Кристиан фон Дойстер: ухо. В: Werner E. Gerabek , Bernhard D. Haage, Gundolf Keil , Wolfgang Wegner (ред.): Enzyklopädie Medizingeschichte. Де Грюйтер, Берлин / Нью-Йорк, 2005 г., ISBN 3-11-015714-4 , стр. 1066.
7. ↑ Грабитель осужден по отпечаткам ушей . Spiegel Online ; Проверено 30 апреля 2012 г.
8. ↑ Фабрицио Шонауэр, Стефано Де Лука, Серхио Разцано и Гвидо Молеа: уши растут с возрастом? Европейский архив оторино-ларингологии 269, 2012 г., DOI: 10.1007 / s00405-012-1957-z .