Изот Литинецкий - Беседы о бионике

Слуховое восприятие — очень сложный, очень тонкий процесс. Столь же сложна современная теория механизма слуха, и поэтому мы ограничимся лишь выяснением устройства и основных принципов функционирования уха.

Ухо человека изображено в разрезе на рис. 1. Оно состоит из трех частей — наружного, среднего и внутреннего уха.

Наружное ухо в свою очередь состоит из двух частей — покрытого кожей хрящевого выроста, или ушной раковины, и наружного слухового прохода, ведущего от раковины к среднему уху. В месте соединения слухового прохода и среднего уха расположена тонкая соединительно-тканая мембрана — барабанная перепонка, вибрирующая под действием звуковых волн.

Среднее ухо — это небольшая камера, содержащая три крошечные, последовательно соединенные косточки: молоточек, наковальню и стремечко (названные так за свою форму), которые передают звуковые волны через полость среднего уха. Молоточек соприкасается с барабанной перепонкой, а стремечко — с перепонкой, закрывающей отверстие, ведущее во внутреннее ухо и называемое овальным окном. Среднее ухо соединяется с глоткой узкой евстахиевой трубой, служащей для уравнивания давления по обе, стороны барабанной перепонки.

Внутреннее ухо состоит из сложной системы сообщающихся между собой каналов и полостей, которую очень удачно называют лабиринтом. Часть лабиринта, имеющая отношение к слуху, представляет собой спирально закрученную трубку, образующую два с половиной витка и называемую улиткой за сходство с раковиной этого животного.

Звуковые колебания попадают в ушную раковину, проходят наружный слуховой проход и заставляют вибрировать барабанную перепонку. Колебания барабанной перепонки передаются системе слуховых косточек. Последняя косточка системы — стремечко — связана с мембраной овального окна и передает через нее колебания в жидкость внутреннего уха. Жидкость (она, как известно, несжимаема) может колебаться благодаря тому, что мембрана второго круглого окна выгибается в направлении среднего уха. Колебания жидкости вызывают деформацию чувствительных ячеек, которыми выстланы стенки улитки, в результате чего происходит раздражение окончаний волокон слухового нерва. Слуховой нерв передает сигналы раздражения коре головного мозга, где осуществляется окончательный анализ звуков. Ухо почти не утомляется. Несмотря на непрерывные шумовые воздействия, острота слуха сохраняется, и утомление уха исчезает через несколько минут. Когда на одно ухо некоторое время воздействует сильный шум, другое тоже утомляется — утрачивается острота слуха; отсюда следует, что утомление (как и следовало ожидать) частично локализуется не в самом ухе, а в головном мозге.

Поистине природа великолепно одарила человека от щедрот своих. Вероятно, нельзя представить себе более совершенного прибора, чем ухо человека. Полученный от природы в подарок слух дает нам широчайшие возможности звукового общения, обеспечивает, так сказать, существование акустического канала связи с окружающим нас внешним миром. Поэтому потеря или притупление слуха — большое несчастье, которое зачастую становится величайшей трагедией.

Вот несколько строк из писем Бетховена друзьям.

Бетховен Карлу Аменде, 1 июня 1801 г.:

"...Твой Бетховен живет очень несчастливо. Знай, что благороднейшая часть моего существа, мой слух, очень ослабел... Смогу ли излечиться — вопрос будущего... Надеюсь, хоть и сомневаюсь — ведь эти болезни принадлежат к числу неизлечимых..."

Бетховен Вегелеру, 16 ноября 1801 г.:

"День и ночь у меня беспрерывный шум и гудение в ушах. Могу сказать, что жизнь моя жалка: уже два года я избегаю всякого общества. Иногда я еле слышу говорящею тихо, правда, я различаю звуки, но не слова; и все же, когда кричат, это для меня невыносимо... Я часто проклинал свое существование... Терпение! Какое жалкое прибежище, но только оно и остается мне".

О глухоте Бетховена очень много писали медики и музыковеды. Медики, профессионально исследовавшие течение болезни, по характерным ее признакам установили, что Бетховен страдал отосклерозом.

Причина потери слуха при отосклерозе состоит в том, что вокруг стремечка, крохотного последнего звена в цепочке слуховых косточек, разрастается костная ткань, сковывающая его основание. Человек слышит до тех пор, пока звуковая волна выбывает колебания слуховых косточек. Как только стремечко становится неподвижным, слух угасает. Заболевание отосклерозом возникает обычно в период полового созревания или в ближайшие годы после него и носит хронический характер. Практически здоровый человек в расцвете творческих сил без всякой видимой причины теряет слух. Существенное значение в причинах возникновения этого заболевания придают наследственно-конституциональным факторам, звуковой травме, нарушению кровообращения, расстройствам функций эндокринной системы.

До недавнего времени лечение больных отосклерозом лекарственными и физиотерапевтическими средствами оставалось малоэффективным. Дело в том, что все они были направлены главным образом на ослабление одного из тяжелых проявлений отосклероза — ощущения шума в ушах. Основной же симптом заболевания — тугоухость — этими методами устранить не удавалось. На помощь пришла хирургия. И если бы Бетховен жил на полтораста лет позже, советские врачи — отоларингологи — излечили бы великого композитора от тяжелого недуга. С 1963 г. лауреаты Ленинской премии А. И. Коломийченко, В. Ф. Никитина, Н. А. Преображенский, С. Н. Хечинашвили и К. Л. Хилов в разных городах Советского Союза провели сотни операций по поводу отосклероза. Сотням людей, страдавших тем же недугом, что и Бетховен, возвращен слух.

Но отосклероз, с которым так успешно борются советские врачи, не самое тяжкое расстройство слуха. Известно ведь, что и сам Бетховен мог "слышать", например, игру на рояле, упираясь подбородком в ручку трости, другой конец которой прикасался к инструменту. Нервные окончания, воспринимающие звуковые раздражения, функционировали нормально, и поэтому механические колебания, проходя через кости черепа, воздействовали на жидкость внутреннего уха — композитор "слышал".

А как помочь людям с так называемым невритом, развивающимся вследствие нарушения нормальной деятельности самих нервных окончаний, воспринимающих звуковые раздражения? Частичное ослабление слуха можно в известной степени компенсировать, применив обычный аппарат для тугоухих. А если все окончания не функционируют, если связь уха с мозгом нарушена полностью и человек не слышит ни с аппаратом, ни без него?

Недавно в США произошел случай, указавший врачам путь облегчения этого заболевания. Два человека жаловались всем по очереди невропатологам своего города на странный недуг. Время от времени оба слышали голоса людей, которые рекомендовали им купить то холодильник, то мыло, то последнюю модель электробритвы "Ротошейв". В интервалах между уговорами звучала музыка, которая в других обстоятельствах могла бы нравиться, — дело в том, что "голоса" были слышны тогда, когда к испуганным людям никто не обращался, а музыка — когда никто из окружающих ее не слышал.