[생물 임용 노트]감각계- 4) 청각

귀의 구조

귀의 구조

외이

• 귓바퀴 : 음파를 모으는 역할을 한다.
• 외이도 : 음파의 강도를 증폭한다.
• 고막 : 중이로 진동을 전달한다.

중이

• 고막의 진동이 추골, 침골, 등골을 거치면서 증폭된다. 이는 지렛대의 원리이며 이 과정에서 약 20배 정도 증폭이 된다.
• 고막의 표면적이 난원창의 표면적보다 훨씬 넓기에 P=F/A에 따라 압력 또한 증가하게 된다.
• 70dB 이상의 큰 굉음에 대해서 중이는 반사적 수축으로 청신경을 보호한다. 이는 이소골의 움직임을 제한하는 방식을 취한다.
• 유스타키오관은 중이와 목구멍을 연결해 고막 안과 밖의 압력을 유지한다.

내이(와우관)

• 실제로는 말려 있는 구조이다.
• 전정계 : 림프로 차 있고 진동을 고실계로 연결한다.
• 고실계 : 림프로 차 있고 진동을 기저막으로 연결한다.
• 와우관 : 끝이 닫혀 있고 청각 신호가 발생하는 곳이다.
• 와우관 세부 구조

와우관 세부 구조

• 부동 섬모 구조

부동 섬모의 구조

소리의 신호 변환

음파의 전도

• 난원 창의 진동으로 림프액의 압력파가 형성된다.

이 압력파는 전정계를 돌아 고실계로 전달되거나 직접 와우관을 통과하여 기저막을 통해 고실계로 전달된다. 이후 고실계에서 정원창으로 전달되고 유스타키오관을 통해 압력파가 전달되어 소실된다.

음파의 전도 과정

모세포에 의한 소리 신호 변환

1. 모세포의 부동 섬모에 덮인 덮개막이 진동하면서, 내측 모세포의 부동섬모가 구부러진다.
2. 섬모는 키 큰 섬모가 있는 쪽으로 구부러지고 이는 K⁺ 채널을 열어 K⁺의 유입을 만들어내 막을 탈분극 시킨다.
3. 신경전달물질(Glu) 방출이 일어나고, 구부러짐의 정도에 ㄸ라 활동전위의 빈도가 증가한다.
4. 만일 키 작은 섬모 쪽으로 구부러지는 경우 K⁺ 채널이 닫혀 과분극이 일어나고 활동전위의 빈도는 감소한다.

모세포의 구부러짐

음의 고저(주파수) 및 크기 구분

• 난원창 가까이의 기저막은 좁고 딱딱해 고주파수의 음파에 의해 휘어진다.
• 난원창 멀리의 기저막은 넓고 유연해 저주파수 음파에 의해 휘어진다.
• 소리의 주파수는 모세포 최대 활성화 기저막 부위에 의해 부호화된다.
• 소리의 크기는 기저막의 움직임 크기로 판단한다.