人耳
简介
人耳是一个复杂的器官,能够听到不同频率的声音。人耳可以检测 20 Hz 到 20,000 Hz(20 kHz)之间的声波,这对应于人耳可以听到的声音范围。此频率范围被细分为称为音调的较小范围。人耳还可以检测声音响度的差异,称为振幅。
耳朵的结构
人耳由三个部分组成:
外耳
中耳
内耳
外耳
耳廓(耳屏)
当我们观察耳朵时,我们可以看到和感觉到耳廓的肉质部分。耳廓收集到的声波传到鼓膜(耳膜)。耳廓向乳突气房发送外耳道的分支。
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外耳道
外耳道是声波的通道,感染的途径,以及异物的入口。通过此开口,细菌和病毒进入中耳,并被困在其后方的颅骨骨骼之间。如果不加控制,它们可能会对内耳造成严重损害。声波也通过此通道传播。它们将我们世界中的所有噪音带入我们的头部——音乐、对话、交通噪音等。
鼓膜
鼓膜也是耳朵的外部分,位于耳道开口的内侧。它是一层薄薄的皮肤,将外界空气与我们耳朵内部潮湿的部分隔开。干燥是它的众多作用之一;振动的鼓膜产生的声波被传递到我们的耳蜗,在那里被转换成可听的声音。
中耳
中耳有两个部分——鼓室和咽鼓管。鼓室,也称为鼓膜,是覆盖外耳道入口的薄薄的类皮肤结构。鼓膜是一层薄薄的振动膜,将这个腔室和内耳彼此隔开。当声音击中这种类皮肤膜时,它会伸展和振动,这会导致我们的大脑将其解释为声音。
中耳之后是咽鼓管。它是一条连接鼻后部和中耳的通道。这条管子有助于在飞行、潜水或攀登高海拔时平衡耳朵和鼻子之间的压力。这样做有助于防止在气压变化时耳朵感到堵塞或爆裂。
内耳包含三块听小骨——锤骨、砧骨和镫骨。这些骨骼协同工作,将声音振动转化为电活动,以便我们的大脑可以将其识别为噪音。
内耳
骨迷路和膜迷路共同构成了我们的内耳。
内耳管形成颅骨的骨迷路(颞骨、蝶骨和枕骨)。
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骨迷路包含内淋巴,一种类似于血浆的液体,负责将振动传递到前庭系统。骨迷路还包含半规管,其中包含内淋巴,并负责感知运动和保持平衡。
相反,膜迷路是一系列相互连接的腔室,包含外淋巴,一种类似于脑脊液的液体。膜迷路容纳前庭系统,它检测线性加速度——导致物体向前或向后移动的运动——以及角加速度——围绕轴线的旋转。这两种类型的加速度都由位于纤毛上的毛细胞检测到,这些纤毛从神经末梢延伸到外淋巴和内淋巴中。
耳朵的功能
听力
听力是一个复杂的过程,涉及三种感觉细胞的作用——外毛细胞、中毛细胞和内毛细胞。这些毛细胞是更大的结构的一部分,称为科蒂氏器,它位于称为基底膜的区域之上。这种膜就像一块绷紧的橡胶,带有脊(称为“盾片脊”),这对帮助我们辨别高音非常重要。
外毛细胞和中毛细胞通过桥梁相互连接,使它们都能从鼓膜接收声波。由此产生的振动导致这两种类型的感官细胞通过此桥梁向大脑中的听觉神经发送信号。
内毛细胞(与外部和中间毛细胞不同)也对来自鼓膜的振动做出反应,但它们通过自己的神经连接单独传递信号。一旦这些信号到达大脑中的目的地,由于一种称为“神经元”的大脑细胞,它们就可以被解释为声音。神经元能够通过突触将电化学信息从身体的一处传递到另一处。换句话说,神经元充当通信者,使你的耳朵能够说话。
平衡
咽鼓管和前庭复合体都在耳朵维持平衡的能力中发挥着重要作用。
耳朵中有一条管状通道,称为咽鼓管。这条通道从中耳通往鼻咽部,鼻咽部位于鼻子和嘴巴的后面。咽鼓管的作用是维持中耳的压力平衡,这与周围环境不同。
当你乘飞机旅行时,重要的是你的耳朵要适应气压的变化,否则你可能会患上严重的耳痛。如果没有咽鼓管,那将是不可能的!
前庭复合体告诉我们我们在空间中的位置和姿势,以便保持平衡、安全地四处移动并对情况做出反应。前庭复合体的组成部分包括半规管(检测旋转运动)、椭圆囊和球囊(检测线性加速度)、耳石(检测线性速度)以及我们内耳中的重力感受器。它通过脑干中的神经元全部连接在一起。
半规管是位于内耳内的三个管道,看起来像小甜甜圈。当您转动头部时,其壁上的细小毛发会随着相应的运动弯曲。
结论
人耳是一个复杂而迷人的器官。它负责我们的听觉、平衡和身体意识。耳朵也容易受到响亮噪音、感染和其他健康问题的损害。通过了解耳朵的工作原理,我们可以更好地保护我们的听力并维持我们的整体健康。
常见问题
1. 什么是人耳?
人耳由三个部分组成——外耳、中耳和内耳。它们协同工作以听到声音并将声音发送到大脑。
2. 声音是如何到达耳朵的?
耳廓或外耳接收穿过空气的声波。然后声波振动鼓膜或鼓膜,导致它与波浪同步地前后振动。这会导致中耳内三块微小的骨骼——称为听小骨——产生振动,然后将这些振动传递到穿过内耳(耳蜗)中的微小通道的液体。这种液体移动耳蜗内的微小毛细胞,从而触发从脑干到听觉皮层的电信号,以便将其解释为声音。
3. 什么是人工耳蜗植入术?
人工耳蜗植入术用电极替换受损的内耳部分,这些电极从外部设备接收声音信号并将其直接发送到听觉神经,绕过任何可能在手术前阻止听力的耳朵受损部分。
4. 人耳中有多少块骨头?
人耳由三块微小的骨头组成,称为听小骨。这些骨头将来自我们鼓膜的振动传递到我们的内耳。
5. 耳朵的功能是什么?
耳朵有三个主要功能。它收集来自我们周围环境的声波,将它们转换为神经信号,并将它们发送到我们的大脑。