O que você está ouvindo agora? Uma música? O ruído do ar condicionado? O barulho da rua? Pode ouvir vozes suficientemente bem para entender o que é dito? Como o coração, nossos ouvidos nunca param de trabalhar, mesmo quando estamos dormindo. Eles selecionam, analisam e decifram o que ouvimos, e o comunicam ao cérebro. Dentro de 16 cm centímetros cúbicos, nossos ouvidos utilizam princípios da acústica, da mecânica, da hidráulica, da eletrônica e da alta matemática para realizar o que fazem. Veja algumas coisas surpreendentes que os ouvidos podem fazer.
Nossos ouvidos conseguem lidar com uma diferença de intensidade de 10.000.000.000.000 de vezes, desde um sussurro ao trovejante ruído dum avião a jato alçando vôo. Em termos científicos, trata-se duma extensão de cerca de 130 decibéis.
Nossos ouvidos conseguem captar e focalizar-se numa conversa do outro lado duma sala cheia de pessoas, ou detectar uma nota errada tocada por um instrumento numa orquestra de cem músicos
Os ouvidos humanos conseguem detectar uma alteração até mesmo de apenas dois graus na direção duma fonte sonora. Fazem isto por perceber a diminuta diferença no tempo e na intensidade com que o som chega aos dois ouvidos. A diferença de tempo pode ser tão ínfima quanto dez milionésimos dum segundo, mas os ouvidos conseguem detectar isso e transmiti-lo ao cérebro.
Nossos ouvidos conseguem reconhecer e diferençar cerca de 400.000 sons. As ondas sonoras são analisadas automaticamente pelos mecanismos dos ouvidos. Então comparam com as que já estão gravados no nosso banco de memória. É desse modo que podemos dizer se uma nota musical é tocada por um violino ou por uma flauta, ou reconhecer a voz de quem está telefonando.
A orelha é a parte mais visível do ouvido. Talvez você se lembre de ter aprendido na escola que o ouvido se compõe de três partes: ouvido externo, médio e interno, como são chamadas. O ouvido externo consiste na famosa orelha composta de pele e cartilagem e no conduto auditivo que leva para dentro, ao tímpano. Os três menores ossos do corpo humano estão no ouvido médio — o malleus, o incus e o stapes, também conhecidos por martelo, bigorna e estribo, — formam uma ponte que liga o tímpano com a janela oval, o portal do ouvido interno. O ouvido interno se constitui de duas partes de aspecto estranho: o grupo de três canais semicirculares e a cóclea em forma de caracol.
Já ficou imaginando se o formato convoluto do ouvido externo tem algum propósito específico? Os cientistas verificam que a cavidade no centro do ouvido externo e o conduto auditivo têm um formato tal que ressalta os sons, ou os faz ressoar, numa certa gama de freqüências. Como é que isso nos beneficia? Acontece que a maioria das características importantes dos sons da fala humana se situam mais ou menos na mesma gama. À medida que tais sons percorrem o ouvido externo e o conduto auditivo, eles são ampliados para cerca de duas vezes sua intensidade original. Trata-se de engenharia acústica de primeiríssima ordem!
O ouvido externo nos ajuda a localizar de onde vem o som que ouvimos. Os sons que chegam do lado esquerdo ou do direito da cabeça são identificados pela diferença de intensidade e de tempo de chegada aos dois ouvidos. Mas que dizer dos sons vindos de trás? De novo, entra em cena o formato do ouvido. O pavilhão auditivo possui uma forma tal que interage com os sons vindos de trás, causando uma perda na gama de 3.000 a 6.000 Hz. Isto altera o caráter do som, e o cérebro o interpreta como vindo de trás. Os sons vindos de cima da cabeça também são alterados, mas numa diferente faixa de freqüência.
A tarefa do ouvido médio é transformar a vibração acústica da onda sonora em vibração mecânica, e transmiti-la ao ouvido interno. O que ocorre nesta câmara do tamanho duma ervilha é verdadeiramente o sonho dum mecânico.
Contrário à noção de que os sons elevados provocam significativos movimentos do tímpano, as ondas sonoras, na realidade, só fazem isso em doses microscópicas. Tal movimento ínfimo dificilmente basta para causar uma reação do ouvido interno, cheio de fluidos. O modo como este obstáculo é transposto demonstra, mais uma vez, o engenhoso design do ouvido.
O sistema articulado dos três ossículos do ouvido médio não só é sensível, mas também eficiente. Funcionando como sistema de alavanca, amplia quaisquer forças que chegam em cerca de 30 por cento. Ademais, a área do tímpano é cerca de 20 vezes maior do que a plataforma do estribo. Assim, a força exercida sobre o tímpano se concentra numa área bem menor na janela oval. Estes dois fatores juntos amplificam a pressão no tímpano em vibração de 25 a 30 vezes mais na janela oval, exatamente o suficiente para movimentar o líquido da cóclea.
Nota que um resfriado nasal às vezes afeta sua audição? Isto se dá porque a operação correta do tímpano exige que seja igual a pressão sobre ambas as faces. Normalmente esta é mantida por um pequeno respiradouro, chamado de trompa de Eustáquio, que liga o ouvido médio com a parte de trás da via nasal. Esta trompa se abre toda vez que engolimos e alivia qualquer pressão acumulada no ouvido médio.
Da janela oval, chegamos ao ouvido interno. As três alças mutuamente perpendiculares, chamadas de canais semicirculares, habilitam-nos a manter o equilíbrio e a coordenação. É na cóclea, contudo, que realmente se começa a ouvir.
A cóclea (do grego ko•khlí•as, caracol) é basicamente um conjunto de três dutos ou canais cheios de líquido, enroscados em espiral como a carapaça duma caracol. Dois dos dutos estão ligados no ápice da espiral. Quando a janela oval, na base da espiral, é movimentada pelo estribo, ela se movimenta para dentro e para fora como um pistão, gerando ondas de pressão hidráulica no líquido. À medida que tais ondas vão e voltam do ápice, elas fazem com que ondulem as membranas que separam os dutos.
Junto a uma dessas membranas, conhecida como membrana basilar, acha-se o altamente sensível órgão de Corti, assim chamado em honra a Alfonso Corti, que em 1851 descobriu este verdadeiro centro da audição. Sua parte-chave consiste em fileiras de sensórias células ciliadas, cerca de 15.000 ou mais. Destas células ciliadas, milhares de fibras nervosas transmitem informações sobre a freqüência, a intensidade e o timbre do som ao cérebro, onde ocorre a sensação da audição.
O ouvido externo é responsável de captar as ondas no ar e induzi-las para as partes internas do ouvido. Mas, ele faz muito mais do que isso.
Já ficou imaginando se o formato convoluto do ouvido externo tem algum propósito específico? Os cientistas verificam que a cavidade no centro do ouvido externo e o conduto auditivo têm um formato tal que ressalta os sons, ou os faz ressoar, numa certa gama de freqüências. Como é que isso nos beneficia? Acontece que a maioria das características importantes dos sons da fala humana se situam mais ou menos na mesma gama. À medida que tais sons percorrem o ouvido externo e o conduto auditivo, eles são ampliados para cerca de duas vezes sua intensidade original. Trata-se de engenharia acústica de primeiríssima ordem!
O ouvido externo nos ajuda a localizar de onde vem o som que ouvimos. Os sons que chegam do lado esquerdo ou do direito da cabeça são identificados pela diferença de intensidade e de tempo de chegada aos dois ouvidos. Mas que dizer dos sons vindos de trás? De novo, entra em cena o formato do ouvido. O pavilhão auditivo possui uma forma tal que interage com os sons vindos de trás, causando uma perda na gama de 3.000 a 6.000 Hz. Isto altera o caráter do som, e o cérebro o interpreta como vindo de trás. Os sons vindos de cima da cabeça também são alterados, mas numa diferente faixa de freqüência.
A tarefa do ouvido médio é transformar a vibração acústica da onda sonora em vibração mecânica, e transmiti-la ao ouvido interno. O que ocorre nesta câmara do tamanho duma ervilha é verdadeiramente o sonho dum mecânico.
Contrário à noção de que os sons elevados provocam significativos movimentos do tímpano, as ondas sonoras, na realidade, só fazem isso em doses microscópicas. Tal movimento ínfimo dificilmente basta para causar uma reação do ouvido interno, cheio de fluidos. O modo como este obstáculo é transposto demonstra, mais uma vez, o engenhoso design do ouvido.
O sistema articulado dos três ossículos do ouvido médio não só é sensível, mas também eficiente. Funcionando como sistema de alavanca, amplia quaisquer forças que chegam em cerca de 30 por cento. Ademais, a área do tímpano é cerca de 20 vezes maior do que a plataforma do estribo. Assim, a força exercida sobre o tímpano se concentra numa área bem menor na janela oval. Estes dois fatores juntos amplificam a pressão no tímpano em vibração de 25 a 30 vezes mais na janela oval, exatamente o suficiente para movimentar o líquido da cóclea.
Nota que um resfriado nasal às vezes afeta sua audição? Isto se dá porque a operação correta do tímpano exige que seja igual a pressão sobre ambas as faces. Normalmente esta é mantida por um pequeno respiradouro, chamado de trompa de Eustáquio, que liga o ouvido médio com a parte de trás da via nasal. Esta trompa se abre toda vez que engolimos e alivia qualquer pressão acumulada no ouvido médio.
Da janela oval, chegamos ao ouvido interno. As três alças mutuamente perpendiculares, chamadas de canais semicirculares, habilitam-nos a manter o equilíbrio e a coordenação. É na cóclea, contudo, que realmente se começa a ouvir.
A cóclea (do grego ko•khlí•as, caracol) é basicamente um conjunto de três dutos ou canais cheios de líquido, enroscados em espiral como a carapaça duma caracol. Dois dos dutos estão ligados no ápice da espiral. Quando a janela oval, na base da espiral, é movimentada pelo estribo, ela se movimenta para dentro e para fora como um pistão, gerando ondas de pressão hidráulica no líquido. À medida que tais ondas vão e voltam do ápice, elas fazem com que ondulem as membranas que separam os dutos.
Junto a uma dessas membranas, conhecida como membrana basilar, acha-se o altamente sensível órgão de Corti, assim chamado em honra a Alfonso Corti, que em 1851 descobriu este verdadeiro centro da audição. Sua parte-chave consiste em fileiras de sensórias células ciliadas, cerca de 15.000 ou mais. Destas células ciliadas, milhares de fibras nervosas transmitem informações sobre a freqüência, a intensidade e o timbre do som ao cérebro, onde ocorre a sensação da audição.
Nosso ouvidos talvez não sejam os mais aguçados ou mais sensíveis dos ouvidos, mas eles são os mais apropriados para realizar uma de nossas maiores necessidades – a necessidade da comunicação. Eles foram projetados para responder especialmente bem às características dos sons da fala humana. Os bebezinhos precisam ouvir o som da voz de sua mãe a fim de crescerem devidamente. E, à medida que vão crescendo, precisam ouvir os sons de outros humanos, se hão de desenvolver suas faculdades da fala. Seus ouvidos lhes permitem discernir as sutis inflexões tonais de cada língua com tanta precisão que eles crescem falando-a como só um natural do país consegue falar.
