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귀 및 청력의 구조

귀는 공기진동을 전기 신호로 바꾸고 뇌는 그 신호를 처리한다.

6 ~ 12 학년

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질문

  • 달팽이관은 유체로 채워 있는데 등자가 그를 진동하게 한다는 것이 맞습니까?
  • 같은 주파수의 음은 항상 달팽이의 같은 곳에서 신호를 일으킨다는 것이 맞습니까?
  • 고막과 연결되어 있는 바깥의 청소골은 모루다는 것이 맞습니까?
  • 음파는 유스타키오관에서 건기 신호를 만든다는 것이 맞습니까?
  • 유스타키오관은 이관으로도 알려져 있다는 것이 맞습니까?
  • 등자의 기본은 달팽이관의 난원창에 맞는다는 것이 맞습니까?
  • 건강한 귀가 어떤 주파수 범위를 지각할 수 있습니까?
  • 달팽이 기반에 어떤 음이 흡수됩니까?
  • 대뇌 피질은 어느 엽에 있습니까?
  • 고실을 인두강과 무엇이 연결합니까?
  • 외이와 중이 사이에 무엇이 있습니까?
  • 전기 신호가 어디에서 발생합니까?
  • 달팽이관이 어디에 있습니까?
  • 귓바퀴의 대부분은 어느 조직으로 구성되어 있습니까?
  • 어느가 청소골이 아닙니까?
  • 음의 감각이 어디에서 발생합니까?
  • 심해음파가 흡수될 때 저주파 진동이 어디에서 발생합니까?
  • 몇번째 뇌신경이 내이신경이라고 합니까?
  • 소골편은 어디에 있습니까?

장면

청력의 구조

청력의 구조

  • 외이 - 음파를 외이도 쪽으로 보낸다. 대부분 연골조직으로 구성되어 있다.
  • 외이도 - 음파를 고막 쪽으로 보낸다. 이도를 덮는 피부가 귀지를 만들어서 부상과 감염으로부터 지킨다. 과도한 귀지는 외이도에서 소리가 지나는 통로를 막으면 일시적 청력상실을 일으킨다.
  • 중이 - 고실과 그 안의 청소골로 구성되어 있다. 인두강과 유스타키오관을 통해 연결되어 있다.
  • 내이 - 평형 감각 및 청각에 중요한 역할을 한다.
  • 인공 신경 - 8 번째 뇌신경인데 달팽이관에서 발생한 신호를 뇌로 전송한다. 이 신경은 균형 감각에 필요한 정보도 전송하기도 하니까 내이신경이라고도 불린다.
  • 청각 경로 - 뇌에서 청신경의 연속이다. 그의 축색 돌기들은 신호를 시상을 통해 청각피질로 전송한다.
  • 청각 피질 - 대뇌의 피질 영역에 측두엽이 있는데 음의 감각이 여기에서 실행한다. 소리의 고저에 따라서 다른 부분을 작동시킨다.
  • 이관 - 비강과 중이/고실을 연결한다. 중이와 외부 세계의 압력차를 없앤다. 보통 삼킬 때 열린다. 영구적 닫힘으로 중이의 압력이 강하하니까 귀가 막았다는 느낌이 난다. 외부 세계의 압박이 변할 때 뻥하는 소리가 들린다. 왜냐하면 유스타키오관이 열려서 공기가 (외부 압력이 더 높은 경우) 중이의 고실로, 아니면 (외부 압력이 더 낮은 경우) 고실로부터 밖으로 흘린다.
귀

  • 외이 - 음파를 외이도 쪽으로 보낸다. 대부분 연골조직으로 구성되어 있다.
  • 외이도 - 음파를 고막 쪽으로 보낸다. 이도를 덮는 피부가 귀지를 만들어서 부상과 감염으로부터 지킨다. 과도한 귀지는 외이도에서 소리가 지나는 통로를 막으면 일시적 청력상실을 일으킨다.
  • 중이 - 고실과 그 안의 청소골로 구성되어 있다. 인두강과 유스타키오관을 통해 연결되어 있다.
  • 내이 - 평형 감각 및 청각에 중요한 역할을 한다.
  • 인공 신경 - 8 번째 뇌신경인데 달팽이관에서 발생한 신호를 뇌로 전송한다. 이 신경은 균형 감각에 필요한 정보도 전송하기도 하니까 내이신경이라고도 불린다.
  • 청각 경로 - 뇌에서 청신경의 연속이다. 그의 축색 돌기들은 신호를 시상을 통해 청각피질로 전송한다.
  • 청각 피질 - 대뇌의 피질 영역에 측두엽이 있는데 음의 감각이 여기에서 실행한다. 소리의 고저에 따라서 다른 부분을 작동시킨다.
  • 이관 - 비강과 중이/고실을 연결한다. 중이와 외부 세계의 압력차를 없앤다. 보통 삼킬 때 열린다. 영구적 닫힘으로 중이의 압력이 강하하니까 귀가 막았다는 느낌이 난다. 외부 세계의 압박이 변할 때 뻥하는 소리가 들린다. 왜냐하면 유스타키오관이 열려서 공기가 (외부 압력이 더 높은 경우) 중이의 고실로, 아니면 (외부 압력이 더 낮은 경우) 고실로부터 밖으로 흘린다.
귀뼈

귀뼈

  • 고막 - 외이와 중이 사이에 있는 막이다. 음파가 진동하게 하고 이 음파를 청소골 쪽으로 전송한다. 천자를 실행할 때 고막을 작게 절개해서 염증이 생긴 중이에서 고름이 나올 수 있다.
  • 추골 - 바깥에 있는 청소골인데 고막의 진동을 모루뼈 쪽으로 전송한다.
  • 모루뼈 - 가운데에 있는 청소골인데 추골의 진동을 등자 쪽으로 전송한다.
  • 등자 - 가장 안에 있는 청소골인데 모루뼈의 진동을 달팽이관 쪽으로 전송한다. 인체의 가장 작은 뼈다.
달팽이관

달팽이관

  • 세 반고리관 - 머리의 각가속도를 알아낸다. 고개를 아무 방향으로 돌리면 반고리관의 수용체에서 신호가 발생해서 와우신경(내이신경)의 축색 돌기들로 통해 뇌까지 간다.
  • 전정계 - 전정계에 있는 유체 (외림프)가 등자의 움직임 때문에 진동하게 된다. 유체 진동은 달팽이관 끝 쪽으로 확대한다.
  • 중앙계 - 윗쪽에서 라이스너막, 아랫쪽에서 기저막과 접해 있다. 안은 액채로 (내림프) 채워 있다.
  • 고실계 - 안은 액채로, 즉 외림프로 채워 있다. 진동은 이 경로로 달팽이의 끝으로부터 기반까지 전송된다.
  • 청신경 - 8 번째 뇌신경인데 달팽이관에서 발생한 신호를 뇌로 전송한다. 이 신경은 균형 감각에 필요한 정보도 전송하기도 하니까 내이신경이라고도 불린다.
  • 내창 - 결합 조직으로 구성된 막으로 덮여 있다. 진동은 유체에서 낮은 달팽이관을 통해 내창 쪽으로 흘러간다. 내창은 달팽이관의 '출구'다.
  • 난원창 - 결합 조직, 즉 난원 막으로 덮여 있다. 등자의 기본은 여기에 맞는다. 등자의 진동은 막을 통해 윗 달팽이관의 유체로 전송된다. 난원창은 달팽이관의 '입구'다.
코르티 기관

코르티 기관

  • 유모세포 - 진동이 흡수될 때 기저막과 개막이 서로 움직이게 된다. 개막은 코르티 기관 쪽으로 밀려서 그의 수용체에서 신호가 발생한다. 계속되는 소음 노출로 인해서 유모 세포가 파괴될 수 있으므로 영구적 청력상실까지 일으킬 수 있다. 이것 때문에 적절한 직장 소음방지가 중요하다.
  • 개막 - 진동이 흡수될 때 기저막과 개막이 서로 움직이게 된다. 개막은 코르티 기관 쪽으로 밀려서 그의 수용체에서 신호가 발생한다.
  • 기저막 - 달팽이관의 유체를 통해 확대하는 진동을 기저막이 흡수니까 자기가 진동하게 된다. 그래서 기저막과 개막이 서로 움직이게 된다.
  • 신경 섬유
토노토피

토노토피

A helyelv szerint a hangmagasságot az határozza meg, hogy a belső fül csigájában hol jön létre a legnagyobb rezgés az alaphártyán. A nagyobb frekvenciájú rezgések, amelyek a magasabb hang hatására alakulnak ki, a csiga alapjához közel elnyelődnek, és rezgésbe hozzák az alaphártyát. A mélyebb hangok hatására létrejövő kisebb frekvenciájú rezgések a csiga csúcsához közelebb rezgetik meg az alaphártyát. Az elnyelődés helyén elektromos ingerület alakul ki, ami az agyba jut. Így az ingerület keletkezésének helye kódolja a hang magasságát.

Békésy György (1899–1972) magyar-amerikai biofizikus kísérletekkel igazolta ezt az elméletet. Felfedezéseivel alapvetően járult hozzá a hallás mechanizmusának megértéséhez. 1961-ben „a belső fül, a csiga ingerlésének fizikai mechanizmusával kapcsolatos felfedezéseiért” orvostudományi Nobel-díjat kapott.

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귀가 감각하는 공기진동은 이다. 건강한 귀는 약 20 Hz ~ 20,000 Hz 사이에 있는 진동과 함께 음파를 탐지할 수 있는데 노화 때문에, 아니면 소음 폭로 때문에 이 범위가 좁아진다.

음파는 내이에서 신호를 만들고 그 신호는 와우신경청각 경로를 통해 청각 피질로 전송된다. 음의 감각은 청각 피질에서 창조된다.

음파를 심방이 모아서 외이도로 보낸다. 외이도를 막는 고막은 음파 때문에 진동하게 된다. 고막의 진동을 귀뼈, 추골, 모루뼈등자달팽이관으로 전송한다.

등자의 기본은 달팽이관의 난원창에 딱 맞는다. 달팽이관 안에는 기저막이 있다. 기저막은 달팽이 벽을 따라서 올라가다가 뒤돌고 라이스너막으로 계속 된다. 이 막들이 달팽이관을 세 부분으로 나눈다. 바로 전정계, 중앙계, 그리고 고실계다.

달팽이관은 유체로 채워 있는데 등자가 그를 진동하게 한다. 고주파수 음향은 고주파 진동을 일으키는데 막 부분흡수된다. 심해음파는 저주파를 일으키는데 달팽이관 끝 가까이에 흡스하게 된다. 진동이 흡수하게 될 때 전기 신호가 되는데 그 신호가 에 전송된다. 신호 발생 곳이 음의 높이에 영향을 미친다. 이것은 토노토피라고 한다.

전기 신고는 코르티 기관에서 발생한다. 달팽이관의 진동은 개막을 청각유모세포가 있는 기저막에 대고 밀어서 유모세포숙이고 신호가 생긴다. 코르티 기관은 이런식으로 진동을 전기​ 신호로 바꾼다. 이 신호는 와우신경의 축색 돌기를 통해 뇌로, 그 다음에 청각 경로를 통해 피질까지 간다. 음의 감간은 결국 대뇌 피질에서 발생한다.

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