Sluch

Rozbalit box

Obsah boxu

Sluch (latinsky auditus) je jeden ze základních smyslů, který umožňuje vnímat zvuk – mechanické vlnění šířící se v plynech, kapalinách a pevných látkách. Pro člověka a mnoho dalších živočichů je klíčový pro komunikaci, orientaci v prostoru a detekci nebezpečí. Orgánem sluchu je ucho, které zachycuje zvukové vlny, převádí je na mechanické vibrace a ty následně na nervové impulsy, které zpracovává mozek.

Sluchové vnímání zahrnuje rozlišování základních vlastností zvuku, jako je jeho výška (daná frekvencí), hlasitost (daná amplitudou) a barva (daná přítomností vyšších harmonických frekvencí). Schopnost slyšet oběma ušima (binaurální slyšení) umožňuje přesnou lokalizaci zdroje zvuku v prostoru.

👂 Anatomie sluchového ústrojí

Lidské ucho se dělí na tři hlavní části, z nichž každá plní specifickou funkci v procesu slyšení.

Vnější ucho

Vnější ucho slouží k zachycení a nasměrování zvukových vln do zvukovodu.

Ušní boltec (auricula): Chrupavčitá struktura, jejíž tvar pomáhá lokalizovat zdroj zvuku, zejména ve vertikální rovině, a mírně zesiluje zvukové vlny v určitých frekvenčních pásmech.
Zevní zvukovod (meatus acusticus externus): Asi 2,5 cm dlouhá trubice vedoucí od boltce k bubínku. Vede zvukové vlny a chrání citlivější části ucha. Obsahuje žlázky produkující ušní maz (cerumen), který má ochrannou a čisticí funkci.

Střední ucho

Střední ucho je vzduchem vyplněná dutina v kosti spánkové, která převádí akustickou energii ze vzduchu na mechanickou energii a zesiluje ji.

Ušní bubínek (membrana tympani): Tenká, poloprůhledná membrána na konci zvukovodu. Zvukové vlny ji rozechvívají.
Středoušní kůstky (ossicula auditus): Nejmenší kosti v lidském těle, které tvoří pákový systém přenášející vibrace z bubínku na vnitřní ucho. Jsou to:
- Kladívko (malleus): Spojeno s bubínkem.
- Kovadlinka (incus): Spojuje kladívko a třmínek.
- Třmínek (stapes): Přiléhá na oválné okénko, které je vstupem do vnitřního ucha. Tento systém kůstek zesiluje vibrace přibližně 20krát.
Eustachova trubice (tuba auditiva): Spojuje středoušní dutinu s nosohltanem. Jejím úkolem je vyrovnávat tlak mezi středním uchem a okolním prostředím, což je klíčové pro správnou funkci bubínku.

Vnitřní ucho

Vnitřní ucho je složitý systém kanálků a dutin (kostěný labyrint) vyplněný tekutinou, kde dochází k přeměně mechanických vibrací na nervové signály.

Hlemýžď (cochlea): Spirálovitě stočená trubice připomínající ulitu šneka, která je vlastním sluchovým orgánem. Je rozdělena na tři podélné kanálky vyplněné tekutinou (perilymfa a endolymfa).
Cortiho orgán: Nachází se uvnitř hlemýždě a obsahuje klíčové smyslové buňky – vláskové buňky. Tyto buňky jsou uspořádány do řad a jejich jemné výběžky (stereocilie) jsou v kontaktu s krycí membránou.
Vestibulární aparát: Je také součástí vnitřního ucha, ale neslouží sluchu, nýbrž vnímání rovnováhy a polohy těla.

⚙️ Fyziologie slyšení

Proces slyšení je komplexní děj, který lze rozdělit do několika kroků.

Přenos zvuku

Zvukové vlny jsou zachyceny boltcem a vedeny zvukovodem k bubínku.
Bubínek se vlivem dopadajících vln rozvibruje.
Vibrace se přenášejí přes středoušní kůstky (kladívko, kovadlinka, třmínek). Díky pákovému mechanismu a rozdílu ploch mezi bubínkem a oválným okénkem dochází k výraznému zesílení tlaku.
Třmínek rozkmitá oválné okénko, čímž se vibrace přenesou na tekutinu (perilymfa) ve vnitřním uchu.

Transdukce signálu

Vlnění tekutiny v hlemýždi způsobí rozkmitání bazilární membrány, na které sedí Cortiho orgán. Různé frekvence zvuku rozkmitají různé části této membrány: vysoké tóny u báze hlemýždě, nízké tóny u jeho vrcholu. Pohyb bazilární membrány vede k ohybu stereocilií vláskových buněk o krycí membránu. Tento mechanický ohyb otevře iontové kanály v membráně vláskových buněk, což způsobí změnu elektrického potenciálu a vytvoření nervového vzruchu. Tento proces se nazývá mechanotransdukce.

Nervová dráha

Nervové vzruchy z vláskových buněk jsou vedeny vlákny sluchového nervu (VIII. hlavový nerv) do mozkového kmene. Odtud signál postupuje přes několik přepojovacích stanic (např. v thalamu) až do primární sluchové kůry, která se nachází ve spánkovém laloku mozkové kůry. Zde dochází k finálnímu zpracování, uvědomění si zvuku, jeho analýze a interpretaci.

🧠 Vnímání zvuku

Mozek analyzuje příchozí signály a interpretuje je jako smysluplné vjemy.

Vlastnosti zvuku

Výška: Je určena frekvencí zvukových vln, měří se v Hertzech (Hz). Lidské ucho je schopno vnímat frekvence v rozsahu přibližně 20 Hz až 20 000 Hz (20 kHz). Tento rozsah se s věkem zmenšuje, zejména v oblasti vysokých frekvencí.
Hlasitost: Odpovídá amplitudě (intenzitě) zvukových vln a měří se v decibelech (dB). Prahová hodnota slyšení je 0 dB. Zvuky nad 85 dB mohou při dlouhodobé expozici poškodit sluch, zvuky nad 120 dB způsobují bolest.
Barva (témbr): Umožňuje rozlišit dva stejně vysoké a stejně hlasité tóny zahrané na různých hudebních nástrojích. Je dána přítomností a intenzitou vyšších harmonických frekvencí (alikvotních tónů).

Prostorové slyšení

Schopnost lokalizovat zdroj zvuku v prostoru se nazývá binaurální slyšení a je závislá na spolupráci obou uší. Mozek k tomu využívá dva hlavní mechanismy:

Časový rozdíl (Interaural Time Difference): Zvuk dorazí k bližšímu uchu o zlomek sekundy dříve než k vzdálenějšímu. Tento nepatrný rozdíl mozek dokáže analyzovat.
Intenzitní rozdíl (Interaural Level Difference): Hlava funguje jako akustický stín, takže zvuk je na odvrácené straně o něco tišší. Tento mechanismus funguje především pro vyšší frekvence.

🩺 Poruchy sluchu a onemocnění

Poruchy sluchu mohou být vrozené nebo získané a dělí se podle místa postižení.

Převodní porucha sluchu: Problém je v zevním nebo středním uchu (např. ucpání zvukovodu, zánět středního ucha, poškození bubínku, otoskleróza). Zvuk se nedostatečně převádí do vnitřního ucha. Často je léčitelná.
Senzorineurální (percepční) porucha sluchu: Poškození je ve vnitřním uchu (vláskové buňky) nebo na sluchovém nervu. Nejčastější příčinou je poškození hlukem, stárnutí (presbyakuzie), některé infekce nebo ototoxické léky. Tato porucha je obvykle trvalá.
Smíšená porucha sluchu: Kombinace převodní a senzorineurální poruchy.

Mezi běžná onemocnění a stavy spojené se sluchem patří zánět středního ucha, tinnitus (šelest, pískání či hučení v uších bez vnějšího zdroje) nebo Menièrova choroba. Diagnostika sluchu se provádí pomocí audiometrie. K řešení sluchových vad se používají sluchadla nebo v případě těžkých poruch kochleární implantát.

🌍 Sluch v živočišné říši

Rozsah a citlivost sluchu se mezi různými živočišnými druhy výrazně liší.

Psi a kočky slyší mnohem vyšší frekvence než lidé (až 60 kHz), což jim umožňuje slyšet pískání malých hlodavců.
Netopýři a delfíni využívají echolokaci – vysílají ultrazvukové signály a podle jejich odrazů se orientují v prostoru a loví kořist.
Sloni a velryby komunikují pomocí infrazvuku (zvuk o velmi nízké frekvenci pod 20 Hz), který se šíří na velké vzdálenosti.
Hmyz má často velmi jednoduché sluchové orgány (tympanální orgány), které mohou být umístěny na nohou (např. u kobylek) nebo na zadečku.

💡 Pro laiky

Představte si proces slyšení jako doručování zprávy do mozku.

Pošťák (zvuková vlna) nese zprávu vzduchem.
Poštovní schránka (ušní boltec) zprávu zachytí a pošle ji chodbou (zvukovod) ke dveřím.
Dveře (bubínek) se pod náporem zprávy rozvibrují.
Za dveřmi čeká systém tří pák (středoušní kůstky), které vibraci zesílí a předají ji dál.
Zpráva se dostane do vodní nádrže ve tvaru šneka (hlemýžď). Vibrace rozvlní vodu uvnitř.
Ve vodě jsou tisíce citlivých senzorů (vláskové buňky), které se vlněním ohýbají. Každý ohyb vytvoří malý elektrický impuls.
Všechny tyto impulsy jsou poslány po superrychlém kabelu (sluchový nerv) přímo do centrály (mozek).
Mozek si všechny impulsy přečte a řekne vám: "Slyším zpěv ptáka!"

Šablona:Aktualizováno