İşitme, hayvanlar arasında önemli bir duyusal yetenektir. Birçok tür için çevredeki sesler yırtıcılar, avlar ve diğer türler hakkında önemli bilgiler sağlar. Bu nedenle, onu tespit etmek için farklı stratejiler geliştirdiler. Bir nesne titreştiğinde ortamdaki parçacıklar (genellikle hava) hareket etmeye başlar ve ses üretilir. Bu, değişen yüksek ve düşük basınç bantları oluşturur. Saniyedeki titreşim sayısı sesin frekansıdır ve Hertz (Hz) cinsinden verilir. Bu sadece saniyede bir döngü anlamına gelir. Çoğu böceğin havada ileri geri hareket eden uzun tüyleri vardır. Bu bıyıklar, türün diğer üyelerine özgü frekanslar olan sınırlı bir alandaki titreşimlere daha iyi yanıt vermek için güçlü, çatal benzeri bir rezonansa sahiptir. Öte yandan, birçok omurgalı, ses dalgalarıyla ilişkili basınç değişikliklerine karşı hassastır. Basınca duyarlı bir organ olarak sadece insan kulağını detaylı olarak ele alacağız.
İçindekiler
insan kulağının yapısı
İnsan kulağı üç bölüme ayrılır: odontoid kulak, orta kulak ve iç kulak. Dış kulak, kulak kepçesi veya kulak kepçesi ve işitme kanalından oluşur. İşitme kanalının iç ucunda, genellikle kulak zarı olarak bilinen kulak zarı bulunur.
Kulak zarının karşı tarafında orta kulak odası bulunur. Bu odanın içindeki hava, genellikle dışarıdaki hava ile aynı basınca sahiptir. Ses dalgasının yüksek basınçlı kısmı kulağa girdiğinde, bu basınç kulak zarını nazikçe orta kulağa doğru iter; Ses dalgasının alçak basınçlı kısmı kulağa girdiğinde orta kulaktaki yüksek basınçlı hava kulak zarını dış kulağa doğru iter. Sonuç olarak kulak zarı, bu basınç değişim modelini dikkatli bir şekilde tekrarlayarak ve bu titreşimleri mekanik harekete dönüştürerek titreşir.
Orta kulak, östaki borusu ile farenkse bağlıdır. Östaki borusu yutkunma veya esneme sırasında açılarak orta kulaktaki basıncın dış basınçla eşitlenmesini sağlar. Barometre yükseldikçe veya alçaldıkça ve rakım değiştikçe dış hava basıncı önemli ölçüde değişebilir. Bu nedenle, periyodik olarak basınç eşitleme yapmak gereklidir. Kötü bir soğuk algınlığımız olduğunda, bu süre zarfında Östaki borusunu tıkayan mukus, basınçtaki değişikliklere uyum sağlama yeteneğimizi bozabilir.
Birbirine bağlı üç kemik, çekiç, örs ve üzengi (yaygın olarak malleus, örs ve üzengi olarak bilinir) dış kulak zarından orta kulak odasının içindeki oval pencere olarak bilinen bir zara kadar uzanır. Bu kemikler kulak zarı tarafından alınan ses dalgalarını yükseltir. Yuvarlak pencere olarak bilinen başka bir zar, oval pencerenin hemen altında yer alır.
Oval ve yuvarlak pencerelerin içinde, birbirine bağlı, sıvı dolu bölmeler ve kanallardan oluşan karmaşık bir labirent olan iç kulak bulunur. Odaların ve kanalların üst grubu, bir denge duygusu ile ilişkilidir. Üstteki iki odacığın birbirine bağlandığı iç kulağın alt kısmı, salyangoz kabuğu şeklinde katlanmış uzun bir dipten oluşur. Bu tüp, işitme organı olan kokleadır (Latince “salyangoz kokleası”). Kokleanın içinde üç kanal vardır: oval pencereden başlayan vestibüler kanal, rotundadan başlayan ve vestibüler kanala bağlanan timpanik kanal ve diğer iki kanal arasında uzanan koklear kanal. Üç kanal sıvı ile doludur.
Salyangozun duyusal kısmına Corti organı denir. Corti organı, koklear kanalın alt sınırını oluşturan baziler zardan dışarı çıkar ve koklear kanala doğru çıkıntı yapar. Korti organı, uçlarında duyusal saç demetleri bulunan sıralar halinde düzenlenmiş özel reseptör hücrelerine sahip bir epitel tabakasından oluşur. Duyusal nöronların dendritleri tüylü hücrelerin yüzeyinde son bulur. Jelatinimsi bir yapı olan füniküler zar tüylü hücrelerin üzerinde asılıdır ve tüyler bu zarın içine doğru uzanır.
Baziler zarın titreşimi, duyusal tüylerin daha az hareketli olan kalp zarına doğru yukarı ve aşağı hareket etmesine ve tüyleri deforme etmesine neden olur. Bu hareket tüylü hücrelerde fiziksel olarak kanallar açarak bir miktar polarizasyon oluşturur. Kalıcı sağırlık meydana gelebilir, çünkü saç hücrelerindeki saçlar tekrar büyüyemez ve uzun süre yüksek sese maruz kaldığında zar şiddetli bir şekilde hareket eder ve bu saçlar dökülür.
Kulak nasıl çalışır?
Artık ses dalgalarını kulaktan alma aşamalarını takip edebiliyoruz. Havadaki titreşimler dış kulağın işitme kanalına geçerek kulak zarının titreşmesine neden olur. Bu titreşimler orta kulak boşluğundan orta kulağın kemik zincirleri ile oval pencereye iletilir. Bu kemiklerin kaldıraç gibi dizilmiş olması ve oval pencerenin nispeten küçük bir yüzey alanına (kulak zarının yaklaşık 1/30’u kadar) sahip olması, iletilen titreşimlerin gücünü artırır. Sonuç, sistemin zayıf sesleri algılama yeteneğinde büyük bir artıştır.
Oval pencerenin hareketleri, sıvının koklear kanallar içinde hareket etmesine neden olur. Orta kulak kemiklerinin içeri doğru itmesi, vestibüler kanaldaki sıvının bir kısmını timpanik kanala göndererek yuvarlak pencerenin dışarı doğru itilmesine neden olur. Bu işlem, her seferinde orta kulak kemiklerini oval pencereden geriye doğru çekerek tersine işler. Koklear sıvının hareketleri, dış kulağa giren titreşimlerle tamamen aynı frekanstadır. Koklear sıvıdaki basınç dalgaları, baziler zarın yukarı ve aşağı hareket etmesine ve tüylü hücre demetlerinin pektoral zara sürtünmesine neden olur. Böylece uyarılan tüy hücreleri, impulsları beynin işitme merkezine taşıyan duyu nöronlarını harekete yönlendirir.
Baziler zarın ve tüylü hücre demetlerinin ayarlanması nedeniyle, sesin yükselişini ve düşüşünü (ses dalgalarının frekansı) ayırt edebiliriz. Örneğin, baziler zar oval pencereden uzaklaştıkça düzenli olarak genişler ve kalınlaşır. Membranın farklı bölümleri, farklı frekanslardaki ses dalgaları tarafından maksimum düzeyde hareket ettirilerek uyarılır. Keman ve gitar çalmak, düşük frekanslı titreşimler üretir ve bu düşük frekanslı titreşimler, baziler zarın daha kalın kısımlarını uyararak, düşük perdeli bir ses algılamamıza yol açar. Benzer şekilde, yüksek frekanslı titreşimler olduğunda, zarın ince kısımları titreşerek tiz bir ses algılamamıza neden olur. (Çok düşük frekanslarda—birkaç yüz hertz ve altı—tüylü hücreler doğrudan titreşimlerle etkinleştirilir.) Membranın geniş rezonans özelliği tüylü hücreler tarafından güçlendirilir. Filamentler, zarın daha kalın ucuna doğru aşamalı olarak daha kısa ve daha serttir; Bu, bu parçaya düşük bir rezonans özelliği verir. Tüylü hücrelerdeki zar kanallarının açılıp kapanma hızı kalın uca doğru azalır ve uygun bir elektriksel rezonans oluşturur. Ek olarak, saç hücreleri, beyinden gelen bir geri bildirim mekanizmasına dayalı olarak şekillerini (ve dolayısıyla hassasiyetlerini ve akortlarını) değiştirebilir. Böylece, belirli bir ses gerektiğinde seçici olarak yükseltilir veya zayıflatılır. Birkaç aktif rezonans tonu ve ölçümü, kulağın akort yeteneğini en üst düzeye çıkarmak için etkileşime girer.
Denge ve hız duyuları
İç kulağın labirentinin üst kısmı, üç yarım daire biçimli kanaldan ve bunları kokleaya bağlayan büyük bir girişten oluşur. Girişin iç kısmında utriculus (kabak) ve sacculus (kese) adı verilen iki oda birbirine dik açı yapacak şekilde yerleştirilmiştir. Her biri, safra taşı (denge taşları) adı verilen kalsiyum karbonat kristallerini çevreleyen jelatinimsi bir tabakaya gömülü saç hücreleri içerir. Başın pozisyonundaki herhangi bir değişiklik, bazı kıllardaki kulak taşlarına diğerlerinden daha fazla baskı uygular. Bu basıncın bağıl gücü beyinciğe başın yerçekimine göre konumu hakkında bilgi verir. Benzer duyu organları omurgasızlarda bulunur.
Örneğin kerevit ve ıstakozların statolith adı verilen denge organları vardır. Bu organlar, duyusal tüylü hücreler tabakası üzerine yerleştirilmiş bir kum tanesinden oluşur. Bu hayvanlar deri değiştirdiğinde, statolitin astarını ve onunla birlikte kum tanelerini kaybederler. Bununla birlikte, tüy dökme işlemi tamamlandıktan sonra, hayvan genellikle yeni kum taneleri alır.
Istakozlar kum yerine demir tozu içeren bir tankta tutulursa, ıstakoz fırlatıldıktan sonra kum tanelerini demir talaşlarıyla değiştirir. Sonra, yengecin yanına güçlü bir mıknatıs koyarsak, hayvanın ferrotolitleri mıknatısa doğru çekilecek ve hayvan, sanki mıknatıs yerçekimiymiş gibi mıknatısa doğru hareket edecektir. Mıknatıs hayvanın üzerine yerleştirildiğinde kafası karışan hayvan sırt üstü yüzmeye başlayacaktır.
Omurgalılarda, yarım daire şeklindeki kanalların tasarımı, hareket yönündeki veya hızındaki herhangi bir değişikliği tespit etmeyi mümkün kılar. 3 boyutlu bir çizginin eksenleri gibi, bu üç kanalın her biri diğer iki kanala dik açılarda konumlandırılmıştır. Her kanalın tabanında duyusal saç hücreleri demeti içeren küçük bir bölme bulunur. Kafa herhangi bir yöne hareket ettirildiğinde veya döndürüldüğünde bu kanallardaki sıvı atalet ve viskozite nedeniyle yavaş hareket eder ve geride kalır. Bu, beyinciğe sinyaller gönderen tüylü hücrelere ekstra baskı uygular. Beyin, bu üç kanalın her birinden farklı miktarlarda uyaranları alıp yorumladıktan sonra, hızın yönünü ve miktarını büyük bir doğrulukla belirleyebilir. Bununla birlikte, kanallar tam bir duyu organı değildir. Kafa uzun süre döndükten sonra aniden durursa kanallardaki sıvı bir süre daha dönmeye devam eder. Sonuç olarak, bir süre arkamızı döndükten sonra, sandalyede oturmamıza rağmen hala başımız dönüyor.
kaynak:
https://www.sciencedirect.com
yazar: bronzlaştırıcı tonik
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]