청각의 기능을 하는 중요한 감각기관 귀

 

매우 중요한 감각 중 하나인 청각

말하기는 주로 청각에 의존해서 발달한다. 아이들은 다른 사람의 말을 듣고 흉내 내면서 말하기를 배우기 때문에 말을 쉽게 배우지 못하는 아이들은 청각기관에 이상이 있는 경우가 많다. 소리는 위험을 알려주기도 한다. 자동차의 경적 소리를 듣고 위험을 피하거나 잠을 자다가 화재경보기의 소리나 개 짖는 소리에 깨어날 수도 있다. 이밖에도 음악 소리, 새가 지저귀는 소리, 바닷가의 파도 소리는 우리를 즐겁게 한다. 귀의 구조는 외이, 중이, 내이 세 부분으로 나뉜다. 외이는 귓바퀴와 외이도로 구성된다. 귓바퀴는 머리 바깥쪽에 드러나 있는 둥근 부분이다. 귓바퀴에는 경골이 없으며 주로 질기고 탄력 있는 조직인 연골로 되어 있다. 연골은 얇은 피부로 덮여 잇다. 귓바퀴 밑으로 살짝 늘어져 있는 부분은 귓불이라고 하며 지방으로 되어 잇다. 세 개의 작은 근육이 귓바퀴와 머리를 연결한다. 사람은 대부분 이 근육이 퇴화되어 쓰이지 않으나 이 근육을 움직여서 귀를 쫑긋거릴 수 있는 사람도 있다. 고양이, 개, 토끼 등 많은 동물들은 이 근육이 발달해 있어 귀를 움직일 수 있기 때문에 소리가 나는 쪽으로 귀를 돌려 더 잘 들을 수 있다. 외이도는 귀를 직접 들여다볼 때 보이는 귓구멍 속의 부분으로 고막으로 연결된다. 고막은 지름이 10mm 정도 되는 얇고 둥근 막으로 외이와 중이의 경계가 된다. 외이도의 길이는 약 2.5cm이며, S자 모양으로 약간 구부려져 있다. 외이도의 표면은 피부로 덮여 있는데 바깥쪽 1/3에는 털이 나 있고 땀샘과 귀지의 분비선이 있다. 귀지는 고막 주위에 먼지가 끼지 않도록 막아준다. 때때로 외이도가 귀지로 막히는 경우가 있는데 이때는 병원에 가서 제거해야 한다. 자기가 직접 귀 속에 가는 물건을 넣어 귀지를 제거하는 것은 자칫하면 고막을 찢을 수 있기 때문에 위험하다. 외이도의 안쪽 2/3는 관자뼈로 둘러싸여 있다. 관자뼈는 사람의 골격 중 가장 단단한 뼈로 중이와 내이를 감싸서 그 속의 기관들을 보호하고 있다. 중이는 고막 뒤에 있으며 청소골이라는 세 개의 뼈가 있다. 각 뼈는 서로 연결되어 있으며 고막과 내이를 연결한다. 이 세 뼈는 망치뼈, 모루뼈, 등자뼈라고 하며 이름과 비슷한 모양을 하고 있다. 망치뼈는 가장 큰 청소골로 한쪽 끝은 고막에 붙어 있고 반대쪽 끝은 모루뼈와 연결된다. 모루뼈는 두 번째로 큰 청소골로 망치뼈와 등자뼈를 연결한다. 등자뼈는 말을 타고 앉을 때 발을 디디는 등자와 비슷한 모양이며 사람의 뼈 중 가장 작은 것으로 쌀알보다도 작다. 등자뼈에서 등자의 발판에 해당하는 부분은 난원창에 붙어 있다. 난원창은 내이로 연결된다. 중이에는 유스타키오관은 가는 관이 목구멍으로 연결되어 있다. 이 관은 대개 닫혀 있지만 입을 벌리거나 하품을 할 때 또 음식물을 삼키거나 코를 풀 때는 열린다. 유스타키오관이 열리면 중이와 목구멍 사이로 공기가 통해서 고막 안쪽과 바깥쪽의 기압이 같아진다. 유스타키오관이 열리지 않으면 기압이 급격하게 변할 때 고막 안팎의 기압차가 심해져 고막이 파열될 수도 있다. 승강기를 타고 빠른 속도로 올라가거나 내려갈 때 또는 비행기를 타고 이륙하거나 착륙할 때 귀가 먹먹한 느낌이 드는 것은 유스타키오관이 열리면서 공기가 중이 안으로 들어가거나 밖으로 나가기 때문이다. 내이는 형태와 구조가 매우 복잡하게 서로 연결되어 있어서 미로라고도 한다. 내이는 막미로와 그 주위를 에워싸고 있는 골미로도 구성되며 막미로와 골미로 사이에는 림프가 들어있다. 내이의 신경을 청신경이라고 하며 청신경에는 달팽이관 신경과 전정신경의 두 가지가 있다. 달팽이관 신경섬유는 코르티 기관의 청세포까지 뻗어 있다. 전정신경섬유는 일부가 통낭과 소낭의 감각세포에 뻗어 있고 나머지는 각 반고리관에 있는 감각세포에 뻗어 있다.

 

공기의 진동으로 생기는 파동 현상

소리는 주파수와 세기에 따라 다양하다. 주파수는 음파가 1초 동안에 진동하는 횟수를 말하는데 그 단위는 헤르츠(Hz)이며, 1초에 한 번 진동하면 1Hz이다. 주파수가 높은 소리는 소리의 높낮이가 높고 주파수가 낮은 소리는 소리의 높낮이가 낮다. 정상인이 들을 수 있는 주파수의 범위는 20~20,000Hz로, 나이가 들수록 높은 주파수의 소리를 듣는 능력이 감소한다. 소리의 세기는 음파에 있는 에너지의 양을 말하며 그 단위는 데시벨(dB)이다. 사람은 0dB의 소리는 거의 듣지 못한다. 또 140dB 이상의 소리는 귀에 통증을 일으키며 경우에 따라서는 귀에 심각한 손상을 입힐 수도 있다. 평형감각이 없으면 우리는 몸을 제대로 가누지 못하고 움직일 때마다 비틀거리거나 넘어질 것이다. 뇌는 다양한 감각기관에서 오는 정보를 수집하여 몸의 평형을 유지한다. 전정기관은 머리의 위치가 변하면 그 정보를 뇌에 전달하고 팔다리 등 신체 여러 부분에 있는 압각수 용기와 눈도 몸의 위치 변화를 뇌로 전달한다. 뇌는 이러한 정보를 종합한 후 다양한 근육의 운동을 조정하여 머리와 몸의 평형을 유지한다. 이런 근육운동은 무의식적으로 일어난다. 머리를 돌리거나 기울이거나 숙이는 등 머리의 각도가 변하면 반고리관 내의 림프가 특정한 방향으로 흐르게 된다. 예를 들어 머리를 돌리면 양쪽 귀에 있는 수평 방향의 반고리관인 측반고리관에 영향을 미쳐서 림프가 서로 반대 방향으로 움직인다. 한쪽 귀에서는 림프의 움직임이 반고리관 끝에 있는 감각세포를 자극한다. 그러면 감각 세포에 닿아 있는 신경섬유가 전정신경을 통해 뇌로 보내는 신경자극의 수가 증가한다. 다른 쪽 귀에서는 림프의 움직임이 반대로 작용하여 전정신경은 더 적은 수의 신경자극을 뇌로 보낸다. 즉 우리가 머리를 왼쪽으로 돌리면 왼쪽 귀에서 뇌로 보내는 신경자극은 증가하고 오른쪽 귀에서 보내는 신경자극은 감소한다. 뇌는 두 귀가 보낸 신경자극 수의 차이를 통해서 어느 쪽으로 머리가 돌아갔는지를 알게 된다. 머리를 움직이지 않을 때는 양쪽 귀의 반고리관이 같은 수의 신경자극을 뇌에 보내므로 머리가 움직이지 않는 것을 알게 된다.