Фото дня: Ловушка для звуков
Лабиринт – это заполненная жидкостью система перепончатых канальцев, погруженных в хрящевой или костный скелетный «футляр». К восприятию звуков непосредственное отношение имеет лишь одна часть лабиринта – улитка. Две другие – полукружные каналы и преддверие лабиринта – относятся к вестибулярной системе.
Звуковая волна через барабанную перепонку, молоточек и наковальню передается на стремечко, которое, в свою очередь, действует как поршень и начинает раскачивать жидкости лабиринта. Эти колебания передаются на перепончатый лабиринт и воспринимаются специальными рецепторами – волосковыми клетками кортиева органа, где механические колебания преобразуются в электрические. Этот зашифрованный электрический сигнал поступает в слуховую зону коры головного мозга, и там происходит дешифровка: электрические колебания вновь превращаются в звуковые ощущения.
Человек способен слышать звук, частота которого лежит в диапазоне от 16 до 20 000 герц. Звуковые волны с частотой 500-4000 герц соответствуют человеческому голосу: не удивительно, что именно в этом частотном диапазоне чувствительность уха наиболее велика. Собственная частота колебаний барабанной перепонки равна приблизительно 1000 герц. При воздействии звуковых колебаний этой частоты отмечается наилучший ее резонанс. Интересно, что в звуках, расцениваемых большинством людей, как «приятные» – шуме леса, дождя, моря и др., определяющей является частота именно в 1000 герц.
По мере уменьшения или увеличения частоты относительно среднего диапазона острота слуха постепенно снижается. По краям воспринимаемого диапазона частот звук, чтобы быть услышанным, должен быть очень интенсивным. Способность человека различать очень высокие или очень низкие звуки значительно варьирует и зависит от возраста, пола, состояния здоровья. Есть люди, которые вовсе не глухи, но они не слышат таких звуков, как пение сверчка, писк летучей мыши и даже чириканье воробья.
Диапазон звуков, воспринимаемых животными, намного шире диапазона человека. Например, летучие мыши способны воспринимать частоты звуковых колебаний до 90 000 герц, а дельфины – до 150 000 герц.
Максимальный порог силы звука для человека составляет 120-130 децибел. Звук такой силы, например, шум реактивного двигателя, вызывает боль в ушах. Звук высокой интенсивности может быть смертелен для человека. Недаром в средние века существовала казнь «под колоколом»: приговоренного помещали под большой колокол и ударяли в него, пока несчастный не погибал.
На фото: волосковые клетки кортиевого органа млекопитающего (зеленые); слева внизу – отростки нейронов (оранжевые), образующих синаптические связи с волосковыми клетками; справа вверху – волоски выступают в просвет лабиринта, заполненного жидкостью; конфокальная микроскопия.
