เกร็ดความรู้เกี่ยวกับหูชั้นกลาง
ตอนนี้อยากพูดสั้น ๆ เกี่ยวกับหูชั้นกลาง เจ้ากระดูก 3 ชิ้นกับห้องว่าง ๆ เต็มไปด้วยอากาศ กระดูกเล็ก ๆ 3 ชิ้นเราเรียกรวมกันว่า ossicles คงจำชื่อได้ตั้งแต่เด็กว่ากระดูกค้อน ทั่ง โกลน เพราะเราถูกสอนกันมาว่ามันมีรูปร่างเหมือนค้อน ทั่ง โกลน ชื่อกระดูกเหล่านี้ในภาษาอังกฤษคือ malleus incus stapes อันนี้สารภาพเลยว่าตอนเด็กรู้จักแต่ค้อน แถมค้อนดูยังไงก็ไม่เหมือนค้อน ทั่งกับโกลนนี่คืออะไรไม่รู้เลย แต่คำว่าค้อนทั่งโกลนก็จำได้มาแต่ครั้งกระโน้น
หูชั้นกลางเริ่มต้นที่ eardrum ซึ่งยึดติดกับกระดูกสามชิ้นนั้น eardrum สร้างจาก circular กับ radial fibers และมีกลามเนื้อเทนเซอร์ ทิมพานี (tensor tympani muscle) คอยทำให้มันตึง หน้าที่ของ eardrum คือ เปลี่ยนการผันผวนของความดันของคลื่นเสียงให้เป็นการสั่นเชิงกลแล้วส่งต่อไปยังหูชั้นในผ่าน ossicles
หน้าที่ของ ossicles จะว่าไปก็คล้ายกับหน้าที่ของคาน มันแปลงความดันน้อย ๆ ของคลื่นเสียงที่ปรากฏบน eardrum ให้กลายเป็นความดันที่มากกว่าอย่างมาก (ประมาณ 30 เท่า) บนหน้าต่างวงรีของหูชั้นใน วิศวกรอาจเรียกสิ่งที่ทำหน้าที่ดังกล่าวว่าเป็นตัวแปลงเชิงกล (mechanical transformer) ดังรูปด้านล่าง ซึ่งเฉพาะโครงสร้างของคาน ossicles อาจช่วยเพิ่มแรงที่อีกด้านหนึ่งประมาณ 1.5 เท่า (F2 = 1.5F1 เพราะ หลักการของคานคือ แรงน้อย ๆ แต่กระทำห่าง ๆ จะให้ผลลัพธ์เท่ากับแรงมาก ๆ กระทำใกล้ ๆ) ขณะที่ตัวคูณอีก 20 เท่าในเชิงความดันมาจากพื้นที่ที่แตกต่างกันมากระหว่าง eardrum กับ หน้าต่างวงรี (เพราะ P = F/A) P2 = (1.5)(20)P1 = 30P1
หน้าที่อีกประการของกระดูกเล็ก ๆ เหล่านี้ คือ ปกป้องหูชั้นในจากเสียงรบกวนที่ดังมากและการเปลี่ยนแปลงความดันแบบฉับพลัน เสียงรบกวนที่ดังจะทำให้กล้ามเนื้อ 2 ชุดทำงาน ชุดแรกจะทำให้ eardrum ตึงขึ้น แน่นขึ้น อีกชุดจะดึงกระดูกโกลนให้ออกจากหน้าต่างวงรีของหูชั้นใน การตอบสนองต่อเสียงดังนี้เรียกว่า acoustic reflex
ทีนี้ เนื่องจาก eardrum มันทำตัวเหมือนผนึกอากาศระหว่างหูชั้นกลางกับอากาศภายนอก ฉะนั้น จำเป็นต้องมีวิธีที่จะปรับความดันระหว่างหูชั้นกลางกับชั้นนอกให้เท่ากัน (ลองตอบคำถามว่า ทำไม? เองนะ) ธรรมชาติจึงสร้างท่อยูสเตเชียน (ดูรูปที่ 2) ซึ่งเชื่อมระหว่างหูชั้นกลางกับหลังโพรงจมูกมาเพื่องานนี้ เมื่อความดันภายนอกเปลี่ยน เช่น ตอนที่เราเคลื่อนที่เปลี่ยนระดับความสูงรวดเร็วสักหน่อย หากท่อยูสเตเชียนเปิดช้า เราก็อาจได้ยินเสียงป๊อปในหู หรือหูอื้อ
ทั้งหมดที่กล่าวถึงการทำงานของหูชั้นกลาง ออฟฟิศของมันมีขนาดประมาณแค่ก้อนน้ำตาลเองครับ
(หมายเหตุ เนื้อหาเรียบเรียงจากบางส่วนของ 5.2 Structure of the Ear, The Science of Sound 3rd Ed, โดย Rossing, Moore, กับ Wheeler)
| Create Date : 29 เมษายน 2556 |
| Last Update : 1 พฤษภาคม 2556 23:54:12 น. |
|
0 comments
|
| Counter : 4909 Pageviews. |
 |
|
|
|
|
ฝากข้อความหลังไมค์
Rss Feed
ผู้ติดตามบล็อก : 85 คน [
