หู
จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
หู เป็นอวัยวะของสัตว์ที่ใช้การดักคลื่นเสียง เป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทการได้ยิน สัตว์แต่ละประเภทจะมีตำแหน่งหูที่แตกต่างกันออกไป
สารบัญ |
[แก้] หูของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
หูของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งรวมถึงมนุษย์เป็นอวัยวะที่ทำหน้าที่ 2 ประการ ซึ่งก็คือ
- การได้ยินหรือการรับฟังเสียง (Phonoreceptor) โดยสามารถแยกความแตกต่างของคลื่นเสียงได้
- การทำหน้าที่ทรงตัว รักษาสมดุลของร่างกาย (Statoreceptor)
[แก้] ส่วนประกอบของหู
[แก้] หูส่วนนอก
หูส่วนนอก (External ear) ซึ่งประกอบด้วย
- ใบหู (Pinna) มีหน้าที่ในการรวบรวมคลื่นเสียงที่มาจากที่ต่างๆ ส่งเข้าสู่รูหู ใบหู มีกระดูกอ่อนอีลาสติก เป็นแกนอยู่ภายใน ทำให้โค้งพับงอได้
- ช่องหู หรือ รูหู (Auditory canal) เป็นส่วนที่อยู่ถัดใบหูเข้ามาจนถึงเยื่อแก้วหู ทำหน้าที่เป็นทางเดินของคลื่นเสียงเข้าสู่หูส่วนกลาง รูหูมีขนและต่อมสร้างขี้หู (Cerumious gland) ทำหน้าที่สร้างขี้หูไว้ดักฝุ่นละออง หรือสิ่งแปลกปลอมไม่ให้เข้าไปในรูหู
- แก้วหู หรือ เยื่อแก้วหู (Tympanic membrane หรือ Ear drum) มีลักษณะเป็นเยื่อบางๆ และเป็นเส้นใยที่มีความยาวเท่าๆกันจึงสั่นสะเทือนเมื่อมีเสียงมากระทบและแยกคลื่นเสียงที่แตกต่างกันได้โดยมีความว่องไวต่อการเปลี่ยนแปลงความดัน แต่จะไม่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงความเร็ว (คลื่นเสียงจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลแรงดันในช่องหู)
[แก้] หูส่วนกลาง
หูส่วนกลาง (Middle ear) เป็นส่วนที่ถัดจากแก้วหูเข้ามา ภายในหูตอนกลางจะมีท่อยูสเทเชียน (Eustachian tube) มีลักษณะเป็นท่อกลวงขนาดเล็ก เชื่อมติดระหว่างคอหอยและหูชั้นกลาง มีหน้าที่ปรับความดันภายในหูให้ภายในหูมีความดันเท่ากับความดันภายนอก ถ้าหากระดับความดันของทั้งสองแห่งไม่เท่ากัน จะมีผลทำให้รู้สึก หูอื้อ และถ้าเกิดความแตกต่างมากจะทำให้รู้สึกปวดหู ภายในหูส่วนกลางนี้มีกระดูก 3 ชิ้นคือ กระดูกค้อน (Malleus) กระดูกทั่ง (Incus) และกระดูกโกลน (Stapes) เรียงตามลำดับจากด้านนอกเข้าสู้ด้านใน มีหน้าที่ในการขยายการสั่นสะเทือนของคลื่นเสียงให้มากขึ้น และจึงส่งต่อการสั่งสะเทือนเข้าสู่หูส่วนในเพื่อแปลเป็นความรู้สึกเพื่อส่งต่อไปยังสมอง
[แก้] หูส่วนใน
หูส่วนใน (Internal ear) อยู่ถัดจากหูส่วนกลางเข้ามา หูส่วนในประกอบด้วยท่อขดก้นหอย หรือ คอเคลีย (Cochlea) ภายในคอเคลียมีเยื่อบาง ๆ 2 ชนิดกั้นทำให้ภายในแยกเป็น 3 ส่วน
- เยื่อชนิดแรกเรียกว่า เยื่อเบซิล่าร์ (basilar membrane) ยาวประมาณ 30 มิลลิเมตร ตอนกลางจะยึดอยู่กับกระดูกแข็ง สไปรัลลามินา (spiral lamina) ส่วนด้านข้างติดอยู่กับเอ็นสไปรัล (spiral ligament) ที่เยื่อนี้มีอวัยวะพิเศษ เรียกว่า ออร์แกนออฟคอร์ตี (orgam of corti) อวัยวะชิ้นนี้ประกอบด้วยแถวของเซลล์ขน (hair cell) มีลักษณะเป็นเส้นยาว ๆ อยู่ระหว่างเยื่อหุ้มสองชั้น ปลายเซลล์ขนจะมีซิเลียที่ยาวมากยื่นเข้ามาในส่วนที่เป็นของเหลว และสัมผัสกับเนื้อเยื่อที่อยู่ตรงด้านตรงข้ามที่เรียกว่าเยื่อแทกทอเรียล (tactorial membrane) แต่ละเซลล์มีซิเลียมากกว่า 200 อัน เมื่อของเหลวในคอเคลียสั่นสะเทือน เยื่อทั้งสองด้านจะเคลื่อนที่ใกล้กันมากขึ้น ทำให้ซิเลียเกิดเปลี่ยนรูปร่าง ซึ่งจะไปทำให้เกิดศักย์กิริยาขึ้นที่เซลล์ประสาทที่ติดต่ออยู่ด้วย นำกระแสความรู้สึกผ่านเข้าสู่สมองทางเส้นประสาทออดิทอรี(auditory nerve) ในอัตราที่มากถึง 15,000 ครั้งต่อวินาทีซึ่งเป็นความถี่ของเสียงที่หูของมนุษย์รับได้
- เนื้อเยื่ออีกชนิดหนึ่ง คือ เยื่อไรสส์เนอร์ (rissner’s membrane) เป็นเยื่อที่ติดอยู่กับผนังด้านในของบริเวณลิมบัส (limbus) และทางด้านข้างติดต่อกับขอบบนของสไตรอาวาสคิวลาริส (striavas cularis) ดังนั้นระหว่างเยื่อเบซิล่าร์และเยื่อไรสส์เนอร์จะมีช่องเล็กตอนกลางเรียกว่า สกาลามีเดีย (scala media) หรือท่อของคอเคลียจะมีของเหลวอยู่ในช่องนี้ เรียกว่า เอนโดลิมฟ์ (endolymph) ตอนบนของเยื่อไรสส์เนอร์จะมีช่องเวสทิบิวลาร์คะแนล (vestibular canal) และตอนล่างของเยื่อเบซิลาร์จะมีช่องทิมพานิกคะแนล (tympanic canal) เรียกของเหลวที่บรรจุเต็มช่องบนและช่องล่างว่าเพริลิมฟ์ (perilymph) ตอนยอดของก้นหอยโข่งจะมีรูเปิดติดต่อถึงกันได้ระหว่าง ทิมพานิกคะแนลและเวสทิบิวลาร์คะแนล รูนี้เรียกว่า เฮริโคทรีมา (helicotrema) ที่หน้าต่างรูปไข่จะเป็นบริเวณที่เริ่มต้นของเวสทิบิวลาร์คะแนล ส่วนที่หน้าต่างวงกลมจะอยู่ตอนปลายของทิมพานิกคะแนล การสั่นสะเทือนของของเหลวภายในคอเคลียจะเริ่มต้นที่หน้าต่างรูปไข่แล้วเคลื่อนไปตามเวสทิบิวลาร์คะแนล จนถึงยอดของหอยโข่ง จากนี้จะเคลื่อนมาตามทิมพานิกคะแนล จนไปสิ้นสุดที่หน้าต่างวงกลม จะเห็นได้ว่าการสั่นสะเทือนจะเกิดขึ้นต่อเนื่องกันบนเยื่อกั้นทั้งสองด้านที่เป็นที่อยู่ของเซลล์รับความรู้สึกทางกล ในทิศทางตรงกันข้ามกัน เนื่องจากโครงสร้างที่มีลักษณะพิเศษของคอเคลียดังกล่าวมาแล้ว การสั่นสะเทือนที่ความถี่ระดับหนึ่งจะมีแนวโน้มที่จะลดลงที่บริเวณหนึ่ง แต่ไปทำให้เพิ่มขึ้นในอีกบริเวณหนึ่งได้ ผลที่ตามมาคือ การสั่นสะเทือนที่มีความถี่สูง ๆ จะมีผลกระตุ้นเซลล์ขนได้สูงสุดในบริเวณหน้าต่างรูปไข่
ภายในหูส่วนในยังมีอวัยวะที่ช่วยในการทรงตัว คือ เวสทิบิวล่าร์แอพพาราตัส (Vestibular apparatus) ซึ่งประกอปด้วยส่วนต่างๆคือ
- semicircular canal มีลักษณะเป็นครึ่งวงกลมภายในบนนจุของเหลง endolymph ในส่วนที่นูนออกมาบริเวณปลายจะมี hair cell อยู่
- utricle , saccule อยู่ทางด้านหน้า ของข้อ1 มีก้อง Ca เล็กอยู่และ hair cell
ภายใน semicircular canal มี endolymph เคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลาทำให้ขนของ hair cell เบนไปมาทำให้เกิดคลื่นกระแสประสาทส่งไปยังสมองเพื่อควบคุมการทรงตัว ถ้าหากหมุนตัวหลายๆรอบ จะทำให้ระบบส่วนนี้ทำงานผิดปรกติทำให้เกิดอาการมึนงง
[แก้] การสั่นสะเทือน
ส่วนการสั่นสะเทือนที่มีความถี่ต่ำจะมีผลกระตุ้นมากที่สุดตรงปลายด้านในสุดของคอเคลีย การสั่นสะเทือนที่มีความถี่ปานกลาง จะมีผลกระตุ้นได้มากที่สุดตรงบริเวณกึ่งกลางระหว่างหน้าต่างรูปไข่และปลายด้านในสุดของคอเคลีย เนื่องจากเซลล์ประสาทรับความรู้สึกที่บริเวณต่าง ๆ ของคอเคลียนำกระแสความรู้สึกเข้าสู่บริเวณสมองคนละตำแหน่ง ดังนั้นผลที่สมองแปลออกมาจึงสามารถบอกถึงความแตกต่าง ของระดับความถี่ของคลื่นเสียงที่มากระตุ้นได้ ของเหลวในเอนโดลิมฟ์ที่มีส่วนประกอบคล้ายคลึงกับของเหลวในเซลล์แต่มีโปรตีนน้อยกว่า ซึ่งตรงกันข้ามกับ เฟริลิมฟ์ที่มี Na+ และโปรตีนสูง
รูปร่างของคอเคลียสามารถจะบอกช่วงความถี่ของคลื่นเสียงที่หู สามารถตอบสนองได้ ของมนุษย์ระหว่าง 20 – 20,000 รอบต่อวินาที แมวอยู่ระหว่าง 50,000 รอบต่อวินาที ค้าวคาวและปลาโลมา มีความสามารถรับความถี่ได้สูงมากถึง 100,000 รอบต่อวินาที เสียงที่ดังมาก ๆ เมื่อเข้ามากระทะแก้วหู การสั่นสะเทือนที่รุนแรงของของเหลวในหูส่วนในอาจทำให้ซิเลียของเซลล์ขนฉีกขาดได้ ทำให้สูญเสียการรับเสียงในช่วงความถี่นั้น ๆ ได้ หูของมนุษย์มีชุดกล้ามเนื้อที่สามารถลดการเคลื่อนที่อย่างรุนแรงของกระดูกโกลนเมื่อได้รับการกระตุ้นของเสียงอย่างรุนแรงได้บ้าง การสูญเสียเซลล์ขนจำนวนมากจะไม่สามารถสร้างกลับคืนมาได้ใหม่ อาจเกิดขึ้นได้กับมนุษย์ เนื่องจากความเจริญก้าวหน้าทางเทคโนโลยี เช่น เสียงเครื่องจักรกลในโรงงานใหญ่ เสียงเครื่องบินเร็วกว่าเสียง เช่นเครื่องบินไอพ่น เสียงจากท่อไอเสียของรถจักรยานยนต์ และรถแข่ง รวมทั้งเสียงดนตรีในแหล่งสถานบันเทิง
การทำงานของหู เริ่มจาก เสียงจะเข้าไปในรูหูผ่านใบหู หลังจากนั้น ก็จะไปสั่นที่แก้วหู หลังจากนั้นแก้วหูก็จะไปสั่นกระดูกทั่ง ค้อน และ โกลน หลังจากนั้น กระดูกโกลนและจะไปสั่นคอเคลีย ของเหลวในคอเคลียจะไปสั่นเซลล์ขนในคอเคลีย เซลล์ขนจะแปรความสั่นสะเทือนเป็นกระแสไฟฟ้าและส่งไปยังเส้นประสาท กระแสไฟฟ้าจะเดินทางผ่านเส้นประสาทและไปที่ไปที่สมอง เพื่อให้สมองแปรเป็นข้อมูล
