耳と聴覚：それらはどのように機能しますか？ - 耳鼻咽喉

聴覚はどのように機能しますか？

耳は繊細で敏感な器官です。環境内の音は、気圧に小さな変化をもたらします。耳はこれらの変化を検出し、処理のために情報を脳に送信します。それらはバランスを維持するためにも重要です。

人の聴覚は非常に用途が広いです。非常に静かな音を検出し、ノイズが遠くから来たか近くから来たかを判断し、密なバックグラウンドノイズ内の特定の音を分離することができます。

米国では、12歳以上の8人に1人が両耳に難聴を発症しています。

この記事では、耳の構造を調べ、聴覚がどのように機能するかを説明し、難聴の一般的な原因を調査します。

聴覚はどのように機能しますか？

耳の各セクションには、異なる目的があります。

耳には、外耳、中耳、内耳の3つの主要なセクションがあります。各セクションは、ヒアリングにおいて異なる目的を果たします。

外耳

外耳は耳介としても知られている目に見える部分です。その主な仕事は、周辺地域からできるだけ多くの音を集めることです。

次に、外部の音が外耳道と呼ばれる細い通路に入ります。

中耳

中耳は、鼓膜または鼓膜と呼ばれる薄い膜の助けを借りて、入ってくる音を増幅します。

鼓膜は外耳を中耳から分離し、音の振動を内耳に伝達するのに役立ちます。

耳小骨と呼ばれる3つの小さな骨が音を増幅します。耳小骨の名前は次のとおりです。

ツチ骨、またはハンマー：これは鼓膜に接続します。
砧骨、またはアンビル：これはツチ骨に接続します。
あぶみ骨、またはあぶみ骨：これは体の中で最小の骨であり、砧骨にリンクしています。

音波が鼓膜に到達すると鼓膜が振動します。この振動は耳小骨を動かし、音をさらに耳に伝えます。

一方、耳管は細い粘液で裏打ちされた通路であり、中耳の安定した圧力を維持するのに役立ちます。安定した圧力により、音波は正しく伝達されます。

これらのチューブは、中耳を喉の後ろに接続します。人は、耳管に空気を送り込むことで耳を「ポップ」することができます。

内耳

耳小骨が音波を増幅した後、振動は蝸牛に入ります。

蝸牛は、内耳にある液体で満たされた小さなカールしたチューブです。基底膜と呼ばれる内膜があり、有毛細胞で覆われています。音は流体を上下させ、「波に乗る」ときに有毛細胞を上下に動かします。

各毛細胞には、その上部に不動毛（小さな毛のような突起）があります。有毛細胞が上下に動くと、不動毛がその上の構造にぶつかります。ぶつかると曲がり、イオンチャネルが開き、耳が脳に伝える信号が生成されます。

音の高低は、蝸牛のさまざまな部分の毛を活性化します。脳は、活性化された髪の毛の位置からピッチに関する情報を収集します。

蝸牛は、この情報を聴覚神経または蝸牛神経に沿って送信します。信号は、脳幹の一部である延髄に到達します。脳幹は、首の後ろに最も近い脳の領域です。

聴覚神経はまた、脳から蝸牛に情報を運びます。この神経の繊維は、気を散らす音を抑えるのに役立ち、多くの音の中の1つの音だけに集中することができます。

たとえば、忙しい部屋で会話をしているとき、聴覚神経の繊維は、他の音を無視しながら、1つの声を聞くことに集中するのに役立ちます。

ピッチと強度

人々はピッチを周波数と呼び、ヘルツで測定します。ヘルツが高いほど、音の高さが高くなります。

強度はラウドネスの別の言葉であり、人々はそれをデシベル（db）で測定します。

人間の耳には通常、20〜20,000ヘルツの音が聞こえます。ただし、完璧な実験室の条件では、12ヘルツから28,000ヘルツまでの音が聞こえる人もいます。

聴覚能力は人によって大きく異なります。それは年齢、特により高い周波数の聴力とともに低下する傾向があります。

ほとんどの日常の音は250〜6,000ヘルツです。ただし、耳は2,000〜5,000ヘルツの音に最も適しています。

強度について：人間は0〜140デシベルの音を検出できます。ささやき声は約25〜30 dbで、会話は通常45〜60dbです。チェーンソーは約120デシベルです。

25メートル離れたところから離陸するジェット機の音は約150デシベルで、鼓膜が破裂する原因になります。

耳とバランス

耳はバランスを維持するためにも不可欠です。内耳には前庭系が含まれています。前庭系は、バランスに関連する空間的な向きと動きの調整に大きく関与する体の一部です。

三半規管と呼ばれる3つの小さな液体で満たされたループが、蝸牛のすぐ上にあります。 1つは上下の動きを検出し、次は左右の動きを検出し、3つ目は傾斜を検出します。

人が頭を動かすと、半規管内の液体が移動します。これらの運河には、流体が通過するときに曲がる、何千もの小さくて敏感な毛も含まれています。この屈曲は、動きのタイプに関する情報を脳に伝えます。

人が回転して突然止まると、液体はしばらく動き続け、髪の毛を押し続けます。髪の毛は脳にメッセージを送り続けるので、脳は人がまだ回転していると想定します。これはめまいです。

前庭は、三半規管と蝸牛を結合します。卵形嚢と球形嚢と呼ばれる2つの嚢が含まれており、重力と加速度に関連して頭がどのように動いているかに関する情報を脳に送信します。

たとえば、球形嚢は、エレベータで上下に移動しているかどうか、さらに重要なことに、横になっているか立っているかを判断するのに役立ちます。

難聴

さまざまな健康状態、ライフスタイルの要因、および怪我が難聴を引き起こす可能性があります。

一般的なタイプは2つあります。伝音難聴は、音が外耳と中耳を通過できない場合に発生します。

中耳の水分、耳の感染症、腫瘍、耳小骨の損傷、耳垢の蓄積は、それぞれ伝音難聴を引き起こす可能性があります。このタイプはしばしば治療可能です。

一方、内耳の損傷は、感音難聴という最も一般的な形の永続的な難聴につながります。原因には、加齢、遺伝病、および耳毒性薬と呼ばれる聴覚に毒性のある薬が含まれます。

一部の人々は、音の伝導の問題と一緒に内耳の損傷を持っています。その結果、医師は「混合難聴」と呼んでいます。

医師は、難聴を両側性の両耳に影響を与える、または片側の片方の耳に影響を与えると呼ぶこともあります。

以下は、難聴のいくつかの考えられる原因です。

短期間の大きな音：たとえば、爆発などの非常に大きな音にさらされると、聴力が低下する可能性があります。
長期的な大きな音：長い間大きな音にさらされると、徐々に聴力が低下する可能性があります。これは、たとえば、耳の保護なしで重機を定期的に使用する人々に発生する可能性があります。
怪我：外傷性脳損傷などの一部の怪我は、難聴を引き起こす可能性があります。けがは鼓膜に穴を開けたり、中耳を損傷したりする可能性があります。
喫煙：2019年の研究では、喫煙と感音難聴のリスクの増加が関連付けられていました。
耳硬化症：この状態は中耳の小さな骨に影響を及ぼし、耳小骨が動くのを防ぎます。
メニエール病：これは、めまい、感音難聴、耳鳴り、または耳鳴りを引き起こします。
聴神経腫：聴神経腫は、耳鳴りや耳の閉塞感を引き起こす可能性のある腫瘍の一種です。
真珠腫性中耳炎：これは、耳の奥深くにあるまれな非定型の皮膚細胞の蓄積です。治療しないと、内耳を損傷する可能性があります。
老人性難聴：これは加齢による自然な難聴を指し、感音難聴の最も一般的な原因です。音がこもり、会話が聞き取りにくくなる場合があります。

難聴と難聴の詳細をご覧ください。