Ucho. Norm a patologie – diagnostika a léčba v Petrohradě
Smyslové orgány člověka, struktura jednotlivých prvků (receptory, dráhy, analyzátory) a obecně evoluční organizace percepčního systému jsou velmi složité. Mnohé komponenty a procesy, které subjektivně vnímáme jako běžné, každou minutu, pro nás přirozené a nevyžadující žádná vysvětlení („Jen slyším, a je to!“) ve skutečnosti nelze uměle kopírovat a reprodukovat ani v současné fázi vědeckotechnického pokroku. Mikrofony, světlocitlivé a barevně citlivé matrice, dotykové senzory a detektory pachů jsou postaveny na trochu jiných principech než přirozené smyslové orgány (i když se z nich snaží něco vypůjčit) a umělé analyzátory chuti zatím vůbec neexistují. Ano, podařilo se nám znovu vytvořit a dokonce překonat jednotlivé typy a parametry citlivosti (věda má např. infračervené a rentgenové „vidění“, mikroskopy a dalekohledy, ultrazvukové senzory, analyzátory plynů atd.), ale pouze nekonečně trpělivá a vynalézavá biologická evoluce dokázala sestavit v tak kompaktním „zařízení“ lidského těla pět širokopásmových a vysoce citlivých, ekonomických a spolehlivých modulů vnímání. Začínáme studovat strukturu smyslových orgánů ve škole; Ti z nás, kteří se později nestanou specialisty na biomedicínské vědy, si s sebou stále nosíme nějaké vágní představy o kuželech a kladívkách, tyčích a kovadlinách, klcích a válcích. Orgán sluchu „začíná“ boltcem – vnějším přijímačem vzduchem přenášených zvukových vln. Lidský boltec má překvapivě složitý tvar a tato konfigurace samozřejmě není náhodná; „Ukázalo se“ jako optimální pro tento druh savce a také se v jednotlivých případech značně liší; díky němu můžeme zvuk nejen slyšet, ale také s dostatečnou přesností určit jeho polohu v prostoru (kdyby naše uši zůstaly pohyblivé, přesnost by byla ještě vyšší, ale jak se říká, díky za to). Ušní boltec se skládá z chrupavky, tuku a kožní tkáně. Dále do hloubky je zevní zvukovod, obvykle 2,5-3 cm dlouhý a asi 0,7 cm v průměru, sestávající z kostně-chrupavčité kostry a pokrytý vrstvou kůže, která obsahuje velké množství ceruminózních žláz – produkují sekret se zvlhčujícími, mazacími a antiseptickými vlastnostmi. Ušní bubínek, membrána, která přímo vnímá vibrace vzduchu, slouží jako hranice mezi vnějším a středním uchem. Střední ucho je systém dutin ve spánkové kosti. Hlavní kavernou je bubínková dutina o objemu přibližně jeden centimetr krychlový, která plní roli akustického rezonátoru a zesilovače. Bubenná dutina obsahuje nejmenší kůstky lidské kostry: kladívko, srostlé „rukojetí“ s ušním bubínkem, incus a palice, které jsou spojeny s vnitřním uchem. Tento úžasný, čistě mechanický „oscilační obvod“ bez jakýchkoliv mikroobvodů nebo elektronek znásobuje akustický tlak přenášený z bubínku do vnitřního ucha. Sluchová (Eustachova) trubice, úzký kanál spojující bubínkovou dutinu s nosohltanem, slouží jako barokompenzátor. Otvor se otevře a tlak se vyrovnává podle potřeby např. při polykání nebo zívání, čímž se reflexně „vyčistí“ uši, které jsou ucpané tlakovým rozdílem. V tloušťce spánkové kosti se skrývá tzv (membranózní) labyrint neboli vnitřní ucho. Název „labyrint“ plně odpovídá stereometrické složitosti této struktury. Labyrint je spojen se středním uchem oválnými a kulatými okénky hlemýždě – spirálovitým kanálkem s axiální tyčinkou a dvěma vnitřními membránami. Kulaté „vstupní“ okénko do hlemýždě je uzavřeno citlivou membránou a oválné je uzavřeno spodinou třmenů. Soubor parenchymatózních buněk kochley, tzv Cortiho orgán převádí mechanické vibrace přicházející ze středního ucha na elektrochemické nervové impulsy. Tento signál je zachycován zakončeními vestibulocochlearis (VIII pár hlavových nervů), poté je přenášen do sluchových center mozkové kůry, umístěných především ve spánkových lalocích, a v konečném důsledku je člověkem vnímán jako zvukový vjem. Jak rozlišujeme tonalitu, lokalizujeme umístění zdroje zvuku, rozpoznáváme řeč jsou velmi zajímavé otázky, které se však týkají již funkcí mozku, tzn. přesahují tematický rámec článku. Zde, v kanálcích vnitřního ucha, je soustředěn vestibulární systém – soubor vysoce specializovaných receptorových buněk vlasového typu, jejichž specifickým dráždidlem jsou ve skutečnosti gravitační vektory: poloha těla v prostoru a přítomnost/nepřítomnost zrychlení. Prostorová orientace tradičně nepatří mezi základní lidské smysly, i když podstatou vestibulárního systému je právě toto: je naším orgánem rovnováhy a tedy jedním ze smyslových orgánů (stejně jako jednou z mnoha funkcí vedlejších nosních dutin, neboli vedlejších nosních dutin, je hypoteticky smysl pro tlak vzduchu. – Cm. „Sinusitida“).
Pro více informací
V posledních desetiletích mnoho spotřebitelů elektronických zařízení pečlivě studovalo tzv amplitudově-frekvenční charakteristiky zařízení pro reprodukci zvuku – sluchátka, reproduktory, telefonní reproduktory atd. I když si nedokážeme jasně vysvětlit, proč je to pro nás tak důležité, stále intuitivně chápeme: čím širší je tento rozsah, tím lepší, šťavnatější, bohatší a přirozenější zvuk bude. Spektrální pásmo frekvencí slyšitelné člověkem je velmi individuální a závisí na mnoha faktorech (věk, vrozené strukturální rysy, prodělaná zranění a akustické přetížení, onemocnění ORL atd.). V průměru tento rozsah sahá od nízkých nebo basových podtónů při frekvenci 16-18 Hz (oscilace za sekundu) až po vysoké nebo diskantní frekvence při 18-20 kHz (tisíce oscilací za sekundu). Cokoli, co přesahuje tento rozsah, lidské ucho neslyší, takže je třeba chápat: pokud si koupíme zařízení třídy Hi-Fi nebo Hi-End, v jehož pase může být uvedeno frekvenční pásmo reprodukce například od 5 do 30000 XNUMX Hz, pak ultrazvukovými „výškami“ deklarovaného spektra potěšíme nejen naše domácí mazlíčky, a tím sousedům, kteří nás rádi pochválí za jejich „nízká“. Je třeba také poznamenat, že infrazvuk v rozsahu 5-9 Hz s dostatečným výkonem je pro člověka extrémně nebezpečný, protože se shoduje s přirozenou rezonanční frekvencí lidského těla a může, pokud k takové rezonanci skutečně dojde, vést ke katastrofickým psychickým a fyzickým dopadům až po mechanické „rozpadnutí“ těla na samostatné prvky. V historické literatuře lze nalézt zmínky o tom, jak ve zvlášť patetických okamžicích mše nadšený varhaník vyždímal ze svého mocného dechového nástroje tak hlasité a poučné basové tóny, že farníci katolické či protestantské církve utíkali v naprosté panice, celkové duševní dezorganizaci a extrémně špatném fyzickém zdraví – což se později vysvětlilo právě tím, že se ve varhanách mohly objevit infrazvukové složky. Zápletka mnoha sci-fi a dobrodružných příběhů je založena na stejném efektu, kdy se nějaké „mrtvé místo“ ukáže jako přirozený generátor nebo zesilovač infrazvukových vibrací. A stejný princip se používá při pokusech vyvinout infrazvukové zbraně hromadného ničení, myšlenka, která pronásleduje „bojovníky za spravedlnost a mír po celém světě“. Taková zbraň by byla, zjednodušeně řečeno, noční můrou; Naštěstí se zatím v žádné zemi sériově nevyrábí a není ve výzbroji běžné armády – tento princip je v praxi velmi obtížně realizovatelný, protože vytvoření dostatečně intenzivního infrazvuku vyžaduje výkonné zvukové zářiče gigantických rozměrů (průměr minimálně 45-50 metrů). Vrátíme-li se ke kvalitnímu vybavení domácích médií, podotýkáme, že jeho výrobci se možná proti pravdě příliš neprohřešují. Stále má smysl specifikovat ve specifikaci frekvenční rozsah, který přesahuje rozsah frekvencí skutečně slyšitelných pro člověka, a má zaručit, že vaše jednotlivé pásmo uslyšíte v celém spektru a ve vyvážených proporcích, bez ohledu na hlasitost zvuku. Navíc basy, nejnižší frekvence, nejsou cítit ani tak sluchem, jako spíše vestibulárním a hmatovým systémem („podlaha se vám chvěje pod nohama“). Hlasitost zvuku se obvykle měří v decibelech. Jde o známou, ale dosti těžko pochopitelnou (pokud nejste matematik) logaritmickou škálu nesystémových jednotek. Intenzita vjemů, které člověk prožívá, se nemění lineárně, ale podle logaritmického, stupňovitého principu (v závislosti na síle podnětu) – tento jev je v humanitních vědách znám jako Weber-Fechnerův zákon. Spodní práh citlivosti lidského ucha je normálně nula decibelů. Slyšíme v dálce sebemenší zašustění, ale zároveň jsme schopni přežít hromový start vesmírné lodi bez následků pro nás samotné a sledovat jej z nepříliš vzdálené divácké tribuny. Cvičené uši akustiků, zvukařů, špionů, ochranářů nebo zvukových producentů – stejně jako bohatá fantazie básníků – pravděpodobně dokážou rozeznat zvuk rostoucí trávy nebo stínu plížícího se po zdech. Pokud člověk setrvává v podmínkách tzv. smyslové izolace dlouhodobě vč. absolutní ticho, pak začnou nečinné percepčně-analytické zóny centrální nervové soustavy produkovat vlastní halucinační vjemy: člověk slyší něco, co tam ve skutečnosti není, a tak by se v absurdním smyslu mohl dolní práh sluchové citlivosti měřit i v záporných nebo imaginárních decibelech. Abyste se zorientovali na decibelové stupnici, představme si následující. Od nuly do pěti decibelů vlastně neslyšíme nic. 15-20 decibelů je šepot nebo šustění listů. Hlasitost 30 decibelů překračuje spodní práh citlivosti sluchu přibližně tisíckrát a odpovídá hlasitému, nepříjemnému tikání nástěnných hodin. 70-75 dB – skandál s křikem nebo přátelským smíchem metr od nás. 80-85 dB – motocyklový nebo výkonný vysavač. 100 dB – rachot hromu, motorová pila zahryznutá do stromu poblíž, vagón metra ve špičkové hlasitosti (mimochodem evropské normy zakazují výrobu a prodej sluchátek, která vytvářejí akustický tlak nad 100 dB). Sbíječka produkuje asi 120 decibelů a tryskové letadlo startující produkuje 130 decibelů, pokud posloucháte ze strany přistávací dráhy. Cokoli, co překročí 80-90 dB v hlasitosti, je škodlivé pro lidský sluchový orgán při dlouhodobé expozici a zvuk, který přesahuje 120-130 decibelů, překračuje práh bolesti a způsobuje akustické trauma. 140-150 decibelů (výstřel z lovecké pušky, pokud je konec hlavně blízko ucha) způsobuje otřes mozku. Při 160 decibelech je tlak ve zvukovodných cestách takový, že může prasknout bubínek a při 200 dB a více smrt. Ztráta sluchu je nemocí z povolání pracovníků v „hlučných“ odvětvích, průkopníků rockové scény, ale i pracovníků a štamgastů nočních klubů, kde se psychedelického efektu zábavy dosahuje ohlušujícím nízkofrekvenčním „umtsa-umtsa“. Proto, když jste si nacpali auto takovým „autem“, že ho i bez benzínu může převalit někam za hřeben Uralu, nebo když se stanete šťastným majitelem domácích akustických systémů s výkonem „MiG-29“ a přibližně stejných rozměrů, nespěchejte do basů a otočte knoflíkem hlasitosti na limit. Je to samozřejmě vzrušující a lidé i v sousedním kraji slyší, jak jste v pohodě, ale pro vaše jemné uši je to velmi nezdravé; Mnohem prestižnější a odvážnější by bylo udržet si sluch až do vysokého věku víceméně normální.