Explainer: Come funzionano le orecchie

Le orecchie possono essere floppy e coriacee come quelle di un elefante, appuntite e soffici come quelle di un gatto, o piatte, rotonde come quelle di una rana. Ma non importa la loro forma o dimensione, i vertebrati usano le loro orecchie per ingrandire le onde sonore in arrivo e trasformarle in segnali che il cervello può interpretare. Il risultato ci permette di sentire la tromba dell’elefante, le fusa del gatto e il gracidare della rana. Inoltre, naturalmente, le nostre canzoni preferite.

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ORECCHIO MEDIO: Nell’orecchio medio, le onde sonore colpiscono la membrana timpanica, o timpano. Le vibrazioni si muovono attraverso i tre ossicini e verso l’orecchio interno.
ORECCHIO INTERNO: Nell’orecchio interno, le onde sonore vibrano minuscole cellule ciliate nella coclea a forma di lumaca. I segnali da queste cellule si dirigono verso il cervello.

Entrambi: Blausen.com personale (2014). “Galleria medica di Blausen Medical 2014”. WikiJournal di Medicina 1 (2). doi:10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436 / Wikimedia Commons (CC BY 3.0); Adattato da L. Steenblik Hwang

Il suono viaggia attraverso l’aria in onde che si comprimono, si allungano e poi si ripetono. La compressione esercita una spinta su oggetti, come il tessuto dell’orecchio. Quando un’onda si allunga, tira sul tessuto. Questi aspetti dell’onda fanno vibrare qualunque suono colpisca.

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Le onde sonore colpiscono prima l’orecchio esterno. Questa è una parte spesso visibile sulla testa. È anche conosciuto come pinna o padiglione auricolare. La forma dell’orecchio esterno aiuta a raccogliere il suono e dirigerlo all’interno della testa verso le orecchie centrali e interne. Lungo la strada, la forma dell’orecchio aiuta ad amplificare il suono — o aumentare il suo volume — e determinare da dove proviene.

Dall’orecchio esterno, le onde sonore viaggiano attraverso un tubo chiamato canale uditivo. Nelle persone, questo piccolo tubo è lungo circa 2,5 centimetri (1 pollice). Non tutti gli animali hanno un orecchio esterno e un condotto uditivo. Molte rane, ad esempio, hanno solo un punto piatto dietro gli occhi. Questo è il loro timpano.

Negli animali con orecchio esterno e condotto uditivo, il timpano — o timpano — si trova all’interno della testa. Questa membrana stretta si estende attraverso l’estremità del condotto uditivo. Mentre le onde sonore sbattono in questo timpano, vibrano la sua membrana. Questo innesca onde di pressione che si gonfiano nell’orecchio medio.

All’interno dell’orecchio medio c’è una piccola cavità con tre piccole ossa. Queste ossa sono il malleus (che significa “martello” in latino), l’incus (che significa “incudine” in latino) e la staffa (che significa “staffa” in latino). Nelle persone, queste tre ossa sono conosciute come ossicini. Sono le ossa più piccole del corpo. La staffa (STAY-pees), ad esempio, è lunga solo 3 millimetri (0,1 pollici)! Queste tre ossa lavorano insieme per ricevere le onde sonore e trasmetterle all’orecchio interno.

Non tutti gli animali, tuttavia, hanno quegli ossicini. I serpenti, ad esempio, mancano sia dell’orecchio esterno che dell’orecchio medio. In essi, la mascella trasmette vibrazioni sonore direttamente all’orecchio interno.

All’interno di questo orecchio interno c’è una struttura a forma di lumaca piena di liquido. Si chiama coclea (KOAK-lee-uh). Al suo interno si trovano ranghi di microscopiche cellule “capelli”. Contengono fasci di minuscoli fili simili a capelli incorporati in una membrana simile a un gel. Quando le vibrazioni sonore entrano nella coclea, fanno oscillare la membrana — e le sue cellule ciliate — avanti e indietro. I loro movimenti inviano messaggi al cervello che registrano il suono come uno qualsiasi dei molti toni distinti.

Le cellule ciliate sono fragili. Quando uno muore, se ne va per sempre. Quindi nel tempo, man mano che questi scompaiono, le persone iniziano a perdere la capacità di rilevare determinati suoni. Le cellule ciliate che rispondono ai suoni acuti tendono a morire prima. Ad esempio, un adolescente può essere in grado di sentire un suono con una frequenza molto alta di 17.400 hertz, mentre qualcuno con le orecchie più vecchie non può. Vuoi delle prove? Puoi testarlo tu stesso qui sotto.

Ascolta i suoni in questo video. Riesci a sentirli tutti? Se puoi, probabilmente hai meno di 20 anni.ASAPScience

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