와이덱스와 함께 알아보는 귀의 구조와 기능

소리를 듣는데 가장 중요한 역할을 하는 것은 '귀'입니다.

귀는 소리를 전달하고 청취를 가능하게 하는 작지만 가장 발달된 인체 기관 중 하나로 7천개 이상의 음역대를 구분하고, 소리를 전기 신호로 전환하여 청각중추(뇌)로 전달합니다.
 

귀는 크게 외이, 중이, 내이 세 부분으로 나눌 수가 있습니다.

귓바퀴에서부터 고막까지를 외이, 고막을 포함해서 달팽이관에 붙어있는 소리뼈까지를 중이, 달팽이관과 전정기관, 청신경을 포함하는 안쪽 구조를 내이라고 지칭합니다.

외이: 귓바퀴에서 모아진 소리는 내부로 이어지는 2.5cm~3cm 의 통로, 외이도를 통해서 고막으로 전달

외이는 귀바퀴(이개)와 외이도로 구성되며 받아들이는 이중에서 가장 잘 보이는 부분을 이개라 합니다. 귓바퀴는 피부와 연골이 독특한 모양을 이루고 있어서 소리 감지력이 매우 탁월한 기관이고 또한 음파를 집음해서 외이도로 전달하는 역할을 합니다.

외이의 기능

- 보호: 외이도 안에 미세한 털과 S자 모양의 관은 작은 곤충의 침입에 방어하고, 아주 시끄러운 소리로부터 귀를 보호하는 기능도 함께 합니다.

중이: 전달된 음파가 고막을 진동시키면, 이소골(추골, 침골, 등골로)에서 진동이 증폭되고 내이로 전달 

중이는 고막과 고실, 이소골 등으로 구성되며, 외이도를 통해 전달된 소리 에너지를 내이까지 전달합니다. 이러한 역할을 위해 이관은 공기로 가득 차 있으며 그로 인해 고막의 안 과 밖의 공기 압력이 동일하게 유지 됩니다. 중이에 도달한 소리 에너지는 고막을 진동시키고 고막 안쪽에 연결된 이소골을 움직이게 합니다.

중이의 기능

-고막의 버클링 효과:고막의 원추형 모양에 의해 발생하는 것으로 약 2배 정도의 추가 압력이 증가하게 됩니다.

-추골과 침골의 길이차이에 의한 지렛대 효과: 길이가 긴 추골에서 상대적으로 길이가 짧은 침골로 전달될 때 소리의 압력이 증가하게 됩니다. 길이의 비율은 1.3:1인데 이는 약 2dB 증가의 효과를 나타내게 됩니다.

-고막과 등골 발판의 면적의 비: 면적의 비율이 약 17:1인데 소리 에너지가 넓은 고막에서 좁은 등골의 발판에 응축되어 전달되면서 소리의 압력이 17배로 증가하게 됩니다. 이러한 소리 압력 증가는 약 24.6dB의 증가와 같은 효과를 냅니다.

내이: 증폭된 진동은 달팽이관에서 전기 신호로 전환, 이 신호는 청신경을 통해 청각중추(뇌)로 전달

두개골 안 쪽 깊은 곳에 위치한 내이는 반고리관, 와우, 청신경등의 3가지 중요한 구조로 구성되어 있습니다. 반규관은 3개의 고리 모양이며 그 내부는 액체로 가득 차있어서 평형 감각을 유지하게 해 줍니다. 반규관은 와우라고 알려진 달팽이관과 연결됩니다. 이곳이 바로 중이로 부터 전해진 기계 에너지를 뇌가 신호를 처리하는데 필요한 전기 에너지로 변환시켜 주는 곳입니다.

내이의 기능

- 소리의 증폭을 조절: 정상적인 내이는 아주 시끄러운 음향학적인 자극은 소리의 증폭을 약화시켜 귀를 시끄러운 소리로부터 보호하고, 아주 작은 음향학적인 자극은 증폭을 시켜 잘 들을 수 있도록 해 줍니다. 이를 와우 증폭기라 하는데 난청인들이 소리를 정상적으로 들을 수 없는 것이 와우 증폭기가 손상되었기 때문입니다.