O ouvido humano

O ouvido consiste em 3 partes básicas - o ouvido externo, o ouvido médio, e o ouvido interno. Cada parte serve para uma função específica para interpretar o som. O ouvido externo serve para coletar o som e o levar por um canal ao ouvido médio. O ouvido médio serve para transformar a energia de uma onda sonora em vibrações internas da estrutura óssea da ouvido médio e finalmente transformar estas vibrações em uma onda de compressão ao ouvido interno. O ouvido interno serve para transformar a energia da onda de compressão dentro de um fluido em impulsos nervosos que podem ser transmitidos ao cérebro. As três partes do ouvido podem ser vistas abaixo.

O ouvido externo consiste da orelha e um canal de aproximadamente 2 cm. A orelha serve para proteger o ouvido médio e prevenir danos ao tímpano. A orelha também canaliza as ondas que alcançam o ouvido para o canal e o tímpano no meio do ouvido. Devido ao comprimento do canal , ele é capaz de amplificar os sons com frequências de aproximadamente 3000 Hz. À medida que o som propaga através do ouvido externo, o som ainda está na forma de uma onda de pressão, que é um sequência alternada de regiões de pressões mais baixas e mais altas. Somente quando o som alcança o tímpano, na separação do ouvido externo e médio, a energia da onda é convertida em vibrações na estrutura óssea do ouvido.

O ouvido médio é uma cavidade cheia de ar, consistindo na bigorna e 3 pequenos ossos interconectados - o martelo, a bigorna e o estribo. O tímpano é uma membrana muito durável e bem esticada que vibra quando a onda a alcança. Como mostrado acima, uma compressão força o tímpano para dentro e a rarefação o força para fora. Logo, o tímpano vibra com a mesma frequência da onda. Como ela está conectada ao martelo, os movimento do tímpano coloca o martelo, a bigorna, eo estribo em movimento com a mesma frequência da onda. O estribo é conectado ao ouvido interno. Assim, as vibrações do estribo são transmitidas ao fluido do ouvido médio e criam uma onda de compressão dentro do fluido. Os 3 pequenos ossos do ouvido médio agem como amplificadores das vibrações da onda sonora. Devido à vantagem mecânica, os deslocamentos da bigorna são maiores do que a do martelo. Além disso, como a onda de pressão que atinge uma grande área do tímpano é concentrada em uma área menor na bigorna, a força da bigorna vibrante é aproximadamente 15 vezes maior do que aquela do tímpano. Esta característica aumenta nossa possibilidade de ouvir o mais fraco dos sons. O ouvido médio é uma cavidade cheia de ar que é conectada ao tubo de Eustáquio e à boca. Esta conexão permite a equalização da pressão das cavidades cheias de ar do ouvido. Quando esta passagem fica congestionada devido a um resfriado, a cavidade do ouvido é impossibilitada de equalizar sua pressão; isto frequentemente leva a dores de ouvido e outras dores.

O ouvido interno consiste de uma coclea, canais semicirculares, e do nervo auditivo. A coclea e os canais semicirculares são cheios de um líquido. O líquido e as células nervosas dos canais semicirculares não têm função na audição; eles simplesmente servem como acelerômetros para detetar movimentos acelerados e na manutemção do equilíbrio do corpo. A coclea é um orgão em forma de um caramujo que pode esticar até 3 cm. Além de estar cheio de um fluido, a superfície interna da coclea está alinhada com cerca de 20.000 células nervosas que performam a funções mais críticas na nossa capacidade de ouvir. Estas células nervosas possuem comprimentos diferentes, por diferenças minúsculas; eles também possuem diferentes graus de elasticidade no fluido que passa sobre eles. À medida que uma onda de compressão se move da interface entre o martelo do ouvido médio para a janela oval do ouvido interno através da coclea, as células nervosas na forma de cabelos entram em movimento. Cada célula capilar possui uma sensibilidade natural a uma frequência de vibração particular . Quando a frequência da onda de compressão casa com a frequência natural da célula nervosa, a célula irá ressoar com uma grande amplitude de vibração. Esta vibração ressonante induz a célula a liberar um impulso elétrico que passa ao longo do nervo auditivo para o cérebro. Em um proceso que ainda não é compreendido inteiramente, o cérebro é capaz de interpretar as qualidades do som pela reação dos impulsos nervosos.

O Radar dos Golfinhos

A graça e a inteligência dos golfinhos têm intrigado os homens desde a antigüidade. A capacidade que têm os golfinhos de emitir sons era bem conhecida pelos cientistas antigos. Entretanto, durante séculos, ninguém teve consciência dos tremendos problemas de orientação que os golfinhos e as baleias têm de enfrentar. Nadam todos muito rapidamente - o golfinho já foi cronometrado a uma velocidade de 32 quilômetros por hora sob a água - e são muito grandes. O golfinho chamado de roaz pesa cerca de 140 quilos; a baleia-azul, que às vezes atinge 30 m de comprimento e pesa até 100 toneladas, é a maior criatura que já viveu na Terra. Um choque com uma pedra submersa ou com uma montanha do fundo do mar seria desastroso. Não podem enxergar na turva escuridão do oceano. O seu sentido do olfato é fraco ou totalmente inexistente. Outro sentido que não a vista e o olfato deve servir para "ver" ao longe. Resultados experimentais mostram que os golfinhos e as baleias usam a audição como esse substituto.

A Fala

Como todos os outros sons, a voz é produzida por vibrações. No interior da laringe estende-se um tecido esticado com duas pregas, chamadas cordas vocais. São elas que vibram quando falamos. As cordas são fibras elásticas que se distendem ou se relaxam pela ação dos músculos da laringe. Você pode demonstrar como se produz o som soprando na linha de encontro das extremidades de uma tira larga de elástico esticada formando uma superfície cilíndrica.
Todo o ar inspirado e expirado passa pela laringe. Comumente as cordas vocais estão relaxadas nos dois lados da laringe. O ar passa entre as cordas vocais sem produzir som. Quando você fala ou canta, seu cérebro envia mensagens pelos nervos até os músculos que controlam as cordas vocais. Os músculos fazem a aproximação das cordas de modo que fique apenas um espaço estreito entre elas, como nas extremidades do elástico usado na sua demonstração. Quando o diafragma e os músculos do tórax empurram o ar para fora dos pulmões, ele produz a vibração das cordas vocais. O controle da altura do som se faz aumentando-se ou diminuindo-se a tensão das cordas vocais.

A freqüência natural da voz é determinada, em grande parte, pelo comprimento das cordas vocais. As mulheres têm voz mais aguda que os homens porque suas cordas vocais são mais curtas. Pela mesma razão, as vozes das crianças são mais agudas do que as dos adultos.

(Cordas vocais)

A laringe não é o único órgão responsável pela fonação. Os lábios, a língua, os dentes, o véu palatino e a boca concorrem para a formação dos sons. Quando murmuramos produzimos os sons colocando a boca e a língua em determinadas posições sem fazer vibrar as cordas vocais.
O timbre da voz humana depende dos inúmeros espaços que vibram em ressonância com as cordas vocais. Aí se incluem as cavidades ósseas, cavidades nasais, a boca, a garganta, a traquéia e os pulmões, bem como a própria laringe.

Freqüência da voz humana
A mais baixa freqüência que pode dar a audibilidade de um tom é mais ou menos a de 20 vibrações por segundo, enquanto a mais alta se encontra entre 10.000 e 20.000 vibrações por segundo. A freqüência comum de um piano é de 40 a 4.000 vibrações por segundo.
A freqüência da voz humana se encontra entre 60 e 1.300 vibrações por segundo.

O olho humano

O olho é uma parte do nosso corpo extremamente complexa. Com ele podemos focalizar um objeto, controlar a quantidade de luz que entra e produzir uma imagem nítida de um objeto. Sob esse aspecto o olho humano pode ser comparado a uma câmara fotográfica. No entanto, os mecanismos que permitem ao olho efetuar um sem número de operações (como o controle da luminosidade) são extremamente complexos.

Na figura abaixo apresentamos as partes essenciais do olho.

A parte da frente do olho é recoberta por uma membrana transparente denominada córnea. Atrás da córnea está um líquido, também transparente, ocupando uma pequena região na parte da frente do olho. Este meio é denominado de humos aquoso. Ainda na frente se situa a íris. A íris funciona como o diafragma de uma máquina fotográfica. Ela tem um diâmetro variável permitindo controlar a quantidade de luz que entra. As pálpebras permitem também controlar a entrada de luz. No centro da íris está a pupila do olho. O cristalino é a lente (biconvexa) do olho. A lente do cristalino é uma estrutura elástica e transparente.

O humos vítreo é um meio transparente que ocupa a maior parte do olho e é constituído de um material gelatinoso e claro. A córnea, o humos aquoso, o cristalino e o humos vítreo são os meios transparentes do globo ocular.

Quando a luz incide sobre o olho humano ela experimenta a refração primeiramente na córnea.
A íris controla a quantidade de luz entrando no olho dilatando a pupila (quando quer aumentar a quantidade de luz) ou contraindo a pupila (para reduzir a quantidade de luz). A íris é a porção colorida do olho (olhos azuis, castanhos etc.). A pupila é a região associada ao pequeno círculo do olho. Tem uma cor diferente da íris.
Depois de passar pelos meios transparentes a luz atinge uma película extremamente sensível à luz. Esta película é a retina. A retina é o análogo ao filme de uma máquina fotográfica.

A retina consiste de milhões de bastonetes e cones. Quando estimulados pela luz proveniente do olho, os bastonetes e cones se decompõe quando expostos à luz. Quando assim estimulados esses receptores enviam impulsos para o cérebro (através do nervo óptico) onde a imagem é percebida. Existem três tipos de cones diferentes. Na retina, a interação desses sistemas de cones é responsável pela percepção das cores. Cada tipo de cone é sensível basicamente a uma parte do espectro visível. Um tipo de cone é sensível ao azul e violeta, o outro ao verde e o terceiro ao amarelo. Uma das teorias para explicar a sensação da cores no ser humano sustenta que qualquer cor é determinada pela freqüência relativa dos impulsos que chegam ao cérebro provenientes de cada um desses três sistemas de cones, ou seja, a luz é percebida no cérebro num processo de adição de cores.

Quando um grupo de cones receptivos a uma dada cor está em falta na retina (usualmente por uma deficiência genética) o indivíduo é incapaz de distinguir algumas cores. O indivíduo com essa deficiência é daltônico.

Musaranho, o menor mamífero do mundo.

Ele mede apenas 10 centímetros e, por causa do metabolismo acelerado, come sem parar: algumas horas sem comida representam a morte. Venenoso, briga com todo mundo, e é o bicho mais parecido com os primeiros mamíferos que habitaram a Terra.
Caminhar sobre as águas não é privilégio de quem faz milagres. O musaranho da espécie Sorex plustris desafia as leis da física quando atravessa um lago correndo pela superfície, sem afundar. Seu tamanho minúsculo e a espessa pelagem ajudam, mas o truque é conseguido graças à capacidade do bicho em conservar um pouco de ar por baixo dos pés, mantendo-os encurvados. Habitante da América do Norte, Europa, norte da África e oeste da Ásia, o musaranho é cheio de esquisitices come mais que um elefante, tem o metabolismo tão rápido quanto o de um beija-flor e, tal como as cobras, envenena as vitimas de suas dentadas.De focinho pontudo, olhos miúdos, orelhas quase imperceptíveis entre os pêlos densos e dentes pequenos e afiados, esse mamífero em miniatura se alimenta principalmente de insetos, como baratas, larvas e também caramujos. Sua vida é alvo de cientistas que estudam a evolução das espécies, pois é o animal que mais se assemelha aos primeiros mamíferos verdadeiros descendentes dos répteis mamaliformes, como o Melanodon, que viveu na América do Norte há 160 milhões de anos. Por isso, é considerado o mais primitivo dos primatas atuais.Quando nasce, pelado e de olhos fechados, o musaranho é menor que uma abelha e pesa pouco mais de 2 gramas. Se não virar comida de predadores, vive entre 1 e 2 anos. Entre as mais de cinqüenta espécies, algumas não medem mais de 2,5 centímetros, mesmo na fase adulta. Apesar de ser tão pequeno, a superfície externa de seu corpo é muito grande em relação ao volume interno, o que faz com que ele perca calor com muita facilidade. Para compensar essa perda, tudo no organismo do musaranho funciona depressa. Haja comida para sustentá-lo."O menor mamífero é também o mais comilão entre os quase 5 000 animais de sua classe", afirma o biólogo Ladislau Alfons Deutsch, chefe da seção de mamíferos da Fundação Parque Zoológico de São Paulo durante dezesseis anos. O animalzinho se empanzina porque necessita de energia suficiente para gerar calor e conservar a temperatura do corpo, mantendo o metabolismo em alta velocidade. Isso exige urna respiração rápida, para que seja mantido alto e constante o suprimento de oxigênio utilizado nas reações químicas que transformam o alimento em energia. O suprimento de ar não é interrompido nem quando ele se alimenta. Batendo 1 200 vezes por minuto, o coração trabalha quase doze vezes mais rápido que o do ser humano.
"Se compararmos o metabolismo especifico do musaranho com o de um elefante, por unidade de massa corpórea, 1 grama do musaranho consome em um dia a energia que 1 grama do elefante consumiria em um mês", calcula o biólogo José Eduardo Wilken Bicudo, do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo. "Pode-se dizer que, proporcionalmente, elefantes comem bem menos que musaranhos." Os diminutos mamíferos alimentam-se sem parar a cada três horas, engolem uma quantidade de comida equivalente ao seu peso. Algumas espécies praticamente não dormem, pois, se deixarem de se alimentar por mais de seis horas, morrem.Num laboratório da Universidade de Lausanne, na Suiça, onde está concentrado o maior número de pesquisas com musaranhos no mundo, uma equipe de cientistas descobriu que algumas espécies não são ativas 24 horas por dia, mas praticam o torpor entram em depressão metabólica para economizar energia. O metabolismo desacelera e a temperatura do corpo cai gradativamente, diminuindo a diferença em relação ao ambiente, o que permite a poupança de energia.Extremamente ativo, solitário e hostil, o musaranho é o baixinho invocado do reino animal. Briga com qualquer um, inclusive com seus semelhantes, até durante o acasalamento. No curto período que dura o ato sexual, a união casal de musaranhos quase sempre numa luta sangrenta, em que eles se engalfinham até a morte, quando um chega a devorar o outro. Para conquistar a fêmea, o musaranho macho emite excitados estalos e, se ela não se mostra receptiva, adverte-a com guinchos indignados. Às vezes, o assédio do macho é tanto que a fêmea perde a paciência, e desanda numa tagarelice ultra-sônica. Se o sobrevivente do amor for a fêmea, duas semanas depois nascem de quatro a dez filhotes, muito frágeis e praticamente cegos. Caso a ninhada precise mudar de toca, eles são transportados em fila indiana: um dos filhotes crava os dentes nas costas da mãe e os demais nas costas do que estiver a sua frente. Assim, não se perdem pelo caminho.Quando um musaranho encontra um inimigo, solta uma secreção de odor repugnante. Por isso, seus principais predadores são os gaviões e as corujas, bons de olho mas ruins de nariz. Se tiver que lutar, o musaranho usa um artifício comum nos répteis: o veneno. As glândulas salivares contêm substâncias que produzem efeitos semelhantes aos de picada de cobra venenosa, e ele as utiliza para imobilizar ou matar as presas e até inimigos. A primeira descrição de envenenamento por mordida de musaranho foi feita por C. J. Maynard, em 1889, ferido na mão por um musaranho que havia segurado.Em poucos segundos, o cientista teve sensações de queimadura, inchaço e dores agudas na mão e no braço. A existência desse veneno só foi comprovada quase cinqüenta anos depois, em 1942, quando o naturalista O. P. Person realizou algumas experiências provando que o veneno causa queda da pressão sangüínea, diminuição do ritmo cardíaco e inibição respiratório. Uma mordida, porém, não é suficiente para matar urna pessoa. Essa substância tóxica geralmente não é utilizada como mecanismo de defesa, mas sim para ataque.

Fonte: Revista Superinteressante