Ljudsko uvo - večita zagonetka

Ljudsko uvoLjudsko uvo je jedno od  najosetljivijih  čula iza čije složene funkcije stoji komplikovana anatomska gradja. Ovo je potvrdjeno i činjenicom da do sada nije konstruisan  nijedan aparat koji može da bude toliko efikasan u analizi zvuka kao ljudsko uvo. Pretpostavlja se da ono može razlikovati  više od 400 000 različitih zvukova, čak i one koji su toliko slabi da izazivaju minimalno  pokretanje bubne opne koje odgovara jednoj desetini prečnika vodonikovog molekula. Ovu složenu funkciju  ljudskog uva i dalje pokušavaju da objasne mnogobrojne teorije, bez  zadovoljavajućeg objašnjenja.

Organu čula sluha pridodat je u unutrašnjem uvu i organ ravnoteže. Njihova anatomska blizina može objasniti i medjusobnu funkcionalnu povezanost kao što se vidi  u slučaju  kada neposredno po prijemu zvučnog impulsa koji upozorava na  opasnost dolazi do postavljanja tela u položaj  koji omogućava  bekstvo ili napad.

Uvo se u anatomskom smislu sastoji od spoljašnjeg, srednjeg i unutrašnjeg  uva, slušnih puteva i slušnih centara. Spoljašnje uvo sa sastoji od ušne školjke i spoljašnjeg slušnog kanala koji se slepo završava spoljašnjom stranom bubne opne. Ovaj deo slušnog aparata ima funkciju sakupljanja zvučnih talasa i njihovo usmeravanje na bubnu opnu koja ujedno predstavlja i spoljni zid srednjeg uva.

U srednjem uvu se nalaze slušne koščice: čekić (maleus), nakovanj (incus) i uzengija (stapes), koje su preko čekića u kontaktu sa unutrašnjom stranom  bubne  opne, a preko uzengije, sa unutrašnjim uvom. Ovaj lanac slušnih koščica  i služi  za dalji prenos akustičke energije u unutrašnje uvo pošto zvučni talas prvo udari u bubnu opnu. Slušne koščice su i najmanje kosti u ljudskom telu i  imaju svoju punu veličinu kada se rodimo. Njihova veličina odgovara manjem zrnu pirinča, a mali  zglobovi kojima su medjusobno povezane daju im ogromnu pokretljivost uz mali gubitak energije pri prenosu zvuka ka unutrašnjem uvu. Kao što je već napomenuto, poslednja kost u ovom lancu je uzengija koja je postavljena u ovalni prozor unutrašnjeg uva, a čiji pokreti uzrokuju talasanje perilimfe odnosno endolimfe, čime se završava konduktivni deo slušnog organa preko kojeg se vrši transmisija zvučnih talasa.

Perceptivni deo je  smešten  u takozvanom pužu (kohleji) i naziva se  Kortijev  organ. On naleže  na bazilarnu membranu  u kohlearnom duktusu  i okružen je endolimfom. Njega  sačinjavaju potporne i senzoneuralne trepljaste  ćelije kojih ima  oko 20 000. Preko trepljastih nastavaka senzornih ćelija naleže posebna membrana koja draži ove treplje (membrana tektorija).

Prvi koji se bavio anatomijom uva i dao opis bubne opne bio je otac medicine  Hipokrat. On je naslućivao  da je zvuk osnovni stimulus akustičkog organa. Dopunu ovim postavkama daje i Empedokle  formirajući  prvu  klasičnu  teoriju  sluha još u V veku pre naše ere. Rimski lekar Galen otkriva unutrašnje uvo, ali ne shvata njegov značaj. Istraživači iz kasnijih  epoha  kao što su Antonio Valsalva, Domeniko Kotunjo, Tomas Jung  i drugi istražuju anatomiju i funkciju uva. Postoje brojni autori (Majer, Hase, Bekeši i drugi) koji postavljaju svoje teorije. Helmholcova teorija rezonancije je samo jedna  u tom nizu; ona poredi niti unutrašnjeg uva sa žicama klavira. Na taj način ova teorija daje unutrašnjem uvu funkciju analizatora zvuka. Medjutim, sve dosadašnje teorije sluha daju nepotpuna objašnjenja o funkcionisanju ovog čula. I danas se u  mnogim naučnoistraživačkim centrima u svetu sprovode ispitivanja čula sluha, njegovog funkcionisanja kao  perifernog slušnog receptora i obrade zvučnog impulsa u mozgu. Posebno područje istraživanja predstavlja psihoakustička analiza zvuka.

Ljudsko uvo teorijski ima frekventni opseg od 16 do 20 000 Hz. Ovaj frekventni spektar čujan je u rasponu intenziteta od 0 do 120 dB. Medjutim, sa godinama, delovanjem faktora spoljne sredine (buke, akutne akustičke traume, lekova, raznih oboljenja itd), ovaj frekventni dijapazon se redukuje, tako da obično iznosi od 50  do 10000 Hz.

Nakon prolaska kroz transmisioni aparat uva, zvuci odgovarajuće frekvencije  ulaze u unutrašnje uvo što izaziva  pomeranje  endolimfe, a time i vibriranje bazilarne membrane. Ovo će izazvati   stimulaciju  receptorskih  ćelija Kortijevog organa sa posledičnim stvaranjem električnih potencijala u senzornim ćelijama, takozvanim  kohlearnim mikrofonicima. Impulsi sa vrha ćelija kreću se ka njihovim  bazama gde se nalazi mreža nervnih vlakana, koja ih prima. Preko ovih nervnih vlakana koja ulaze u sastav slušnog nerva (n. cochlearis), impulsi stižu u slušna jedra u produženoj moždini. Odatle kroz odgovarajuće snopove akustičkog puta  i preko primarnih akustičkih centara impulsi završavaju u akustičkom centru  koji je smešten u operkularnom delu gornje slepoočne (temporalne) vijuge velikog mozga.

 Ovi električni impulsi su zapravo rezultat četvorostruke promene energije u nizu,  od akustičke energije koju proizvodi zvučni talas pri ulasku u uvo, preko mehaničke energije u lancu slušnih koščica i dalje preko hidraulične energije fluida kohleje  do električne energije odnosno nervnih impulsa u slušnim ćelijama. U mozgu će navedeni centri  nastojati da interpretiraju ovu  električnu energiju kao zvuk odgovarajućih karakteristika.

Sposobnost percepcije zvukova zavisiće od stanja i zajedničkog dejstva timpanoosikularnog lanca, stanja bubne opne i slušnih koščica sa jedne strane, kao i stanja neuroreceptornog sistema unutrašnjeg uva, odnosno centralnog akustičkog organa sa druge strane. Rigidnost timpanoosikularnog sistema smanjuje prenos dubokih tonova dok njihova masa, inercija i endolabirintarna tečnost sprečavaju propagaciju visokih frekvencija. Medjutim, najveći značaj za komunikaciju imaju frekvencije koje se nalaze u rasponu od 0,5 do 3 KHz, u kome  se  nalaze gotovo svi  glasovni formanti. Tu je  i najveća osetjivost  uva (u području rezonancije celog sistema), jer  se krutost i inercija medjusobno poništavaju, a time kretanje pojedinih delova  prenosnog sistema  postaje izuzetno veliko i jedino ih trenje  održava u optimalnim granicama.

Raspored tonova na bazilarnoj membrani kohleje utvrdjen je sa velikom sigurnošću na osnovu brojnih eksperimentalnih radova. Prema ovim nalazima, tonovi najviših  frekvencija imaju  svoju lokalizaciju na bazi kohleje, dok su najniži lokalizovani na njenom vrhu. Na taj način je napravljena tonalna topografija unutrašnjeg uva koju pokušava da objasni ,,teorija mesta,,. Ona podržava stav da razlikovanje frekvencije zvuka zavisi od mesta na bazilarnoj membrani gde zvučni impuls izazove vibraciju sa maksimalnom amplitudom. Nasuprot ovoj postavci, "teorija frekvencija" ili "telefonska teorija" govori da se u kohleji zvučna vibracija samo pretvara u električni potencijal, dok  se analiza zvuka vrši u mozgu.
Nervni impuls koji je stigao iz kohleje transformiše se u nivou ćelija korteksa  u neorosenzorijalni fenomen koji  zatim podleže sintezi od strane  psihičkih i intelektialnih procesa.  Na ovaj način akustički  signal biva primljen kao poruka izazivajući verbalne slike koje imaju svoje značenje.

Putem čula sluha ne samo da uspostavljamo audioverbalnu komunikaciju sa sagovornikom, već istovremeno vršimo i kontrolu sopstvenog  govora.

Za uspešnu komunikaciju sa okruženjem neophodno je  da su u funkciji oba uva (biauralno slušanje), pri čemu se realizuje  dobra prostorna orijentacija (stereoefekat).

Tehnološki razvoj , a posebno pojava digitalne tehnologije, sigurno predstavlja važan korak u eksperimentalnom istraživanju  u cilju definitivnog  objašnjenjenja funkcionisanja čula sluha. S druge strane, primena digitalnog čipa u slušnim aparatima i kohlearnim implantatima ide u pravcu formiranja modela veštačkog akustičkog  aparata. Medjutim,  još uvek savremene tehnološke inovacije  ne mogu da zamene prirodu,  već samo da je u izvesnom stepenu imitiraju.

Preporuke Modela

  • OPN
  • Alta 2
  • Nera 2
  • Ria 2
  • Sensei
  • Dynamo
  • Safari
  • Chili
  • Get
  • Go Pro