글로벌 세계 대백과사전/생물I·동물·인체/유전과 인체/감 각 기/평형 감각기와 청각기－귀

귀는 바깥쪽부터 외이·중이·내이로 구별된다. 외이와 중이는 청각을 위한 구조이지만 내이는 아래쪽에 있는 와우(蝸牛)만이 청각기로, 위쪽의 전정기관 및 반고리관은 평형 감각기이다. 내이 신경은 와우에서 온 전정 신경과 합쳐진 것으로, 능뇌(菱腦)의 교배부에 들어간다.

평형 감각기

신체의 중력에 대한 위치 관계나 가속도의 변화를 느끼는 감각기가 평형 감각기이다. 거의 의식할 수 없고, 정보는 소뇌를 통해 반사적 조절의 도움을 받는다. 두 개의 주머니로 된 전정기와 세 개의 고리 모양 관으로 된 반고리관이 있다.

전정기

前庭器

구형낭(球形囊)과 난형낭(卵形囊)이라는 두 개의 막성(膜性) 주머니가 있는데, 전자는 측벽에, 후자는 하상에 감각 세포를 중심으로 하는 독특한 구조를 갖고 있다. 감각 세포는 긴 소모를 가진 젤라틴 상태의 물질 속에 가득 차 있으며, 그 위에는 칼슘염과 단백질로 된 자갈 모양 또는 모래 모양의 이석(耳石)이 있다.

머리의 자세가 바뀌면 이석은 중력 방향으로 끌리기 때문에 젤라틴 상태의 물질을 그 방향으로 끌어당겨 이것이 감각 세포의 소모를 움직여 세포를 자극하고, 흥분을 일으킨다. 이 흥분이 세포와 결합되어 있는 지각 신경(전정 신경)에 전해져 중계없이 능뇌까지 전해진다.

감각 세포에는 이 밖에 원심성 신경의 말단이 결합되어 있다. 따라서 이 신경에 의해 감각 세포의 흥분은 강해지거나 약해지거나 한다.

반고리관

半－管

반고리관은 3개의 고리 모양의 관이 서로 직교하는 평면상에 배열되어 있으며, 세반고리관이라고도 한다. 그 가운데 골성(骨性)으로 된 구조를 골(骨)반고리관, 그 안에 있는 막성 구조를 막(膜)반고리관이라 한다. 막반고리관의 밑부분에는 한곳씩 부풀린 곳이 있는데, 이 내부에 작은 제방 모양의 돌출 부위가 있다.

여기에 감각 세포가 있어 그 소모는 젤라틴 상태의 물질(큐프라) 속의 가느다란 관 속까지 뻗어 있다. 이 큐프라는 관의 맞은편 벽에까지 이르러 안쪽 림프가 유동하면 흐르는 방향으로 움직인다. 정지 상태에서 움직이기 시작할 때나 속도가 변화할 때 등에 안쪽 림프가 그 반동으로 흘러 이것이 소모를 매개로 하여 감각 세포를 자극한다.

같은 속도로 움직이고 있을 때는 안쪽 림프가 정지하고 있기 때문에 감각 세포는 자극을 받지 않는다. 반고리관의 감각 세포에도 원심성 신경이 작용한다.

전정기나 반고리관에 작용하는 지각 신경의 세포체는 이들 신경이 와우 신경과 합류하기 직전이며, 여기서 나오는 축색 돌기는 능뇌로 가고, 교배부 제4뇌실 아래(능형와)의 양쪽 외측부에서 끝난다. 여기서 나오는 다음 신경은 소뇌 중앙부(고소뇌)에 도달하며, 운동 조절을 하는 신경로에 연결되어 있다. 이 부분과 대뇌 피질과의 연락은 거의 없기 때문에 평형 감각은 의식되지 않는다.

청각기

음파를 감각 세포까지 유도하는 각종 구조를 총칭하여 청각기라고 한다. 외이·중이·내이(와우)가 여기에 해당한다. 외이에 들어온 공기 진동은 그대로 진행하여 고막을 진동시키고, 그런 다음 중이의 이소골(耳小骨)의 지레 운동에 의해 내이에 기계적으로 전달된다.

내이에서는 기계적 운동이 바깥 림프에 전해져 림프에 파동을 가져오며 이것이 코르티 기관에 도달하면 청각 세포를 자극하여 흥분을 일으킨다. 이와 같이 공기의 진동은 직접 청각 세포에 작용하는 것이 아니라 도중에 있는 장치에서 증폭되어 액체 진동으로 바뀐 다음 감각 세포에 도달한다.

외이

外耳

이개(耳介)와 외이도(外耳道)로 이루어진다. 보통 귀라고 불리는 것은 이개로, 내부에 연골이 있다. 외이도는 이개 중앙의 외이공(孔)에서 고막까지 이어져 있는데, 곧지 않고 약간 구부러져 있으며, 벽의 바깥 절반은 연골이고 안쪽 절반은 뼈로 되어 있다. 외이에는 외이도선(腺)이 있어 그 분비물이 귀지의 주성분이다.

중이

中耳

외이에 이어지는 골성(骨性)의 방으로, 고실(鼓室)이라고도 한다. 바깥쪽은 고막에서 외이도와, 안쪽은 두 겹의 막이 내이와 접해 있으며 아래쪽으로는 이관(耳管；유스타키관)이 인두(咽頭)로 통한다. 고실에는 세 개의 이소골이 있다. 고막의 진동은 이 이소골에 의해 강도가 약 15배 정도 강해져 내이에 전달된다.

이소골에는 두 가지 작은 근육이 붙어 있는데, 이것은 강한 소리(특히 저음)로 인해 내이가 손상되는 것을 막아주는 작용을 한다. 양쪽 고막은 기압이 같아야 하며, 이관은 기압을 조정하기 위한 기관이다. 기압에 차이가 생기면 고막이 심하게 긴장하여 정확하게 공진할 수 없게 된다.

내이

內耳

청각기로서의 내이는 와우이다. 인간의 와우는 두 바퀴 반의 나선형 터널로 되어 있다. 이 터널은 2층으로 되어 있는데 위쪽은 막(膜)미로(안쪽 림프가 있다), 아래쪽은 골(骨)미로(바깥 림프가 있다)로 구성되어 있다. 등자뼈는 위쪽의 골미로(전정층) 입구에 붙어 있기 때문에 음파는 먼저 이곳 바깥 림프에 전해진다. 이 터널은 맨 앞에서 아래쪽 골미로(고실층)에 연락을 하여 음파는 이곳 바깥 림프를 전달하고 되돌아온다. 이 터널의 출구는 와우창이라 불리는 중이에 펼쳐지고, 여기에는 제2 고막이라는 막이 있다. 음파는 여기서 중이의 공기속으로 사라진다.

막미로에서 만들어진 터널(와우관 또는 소용돌이관)과 아래쪽 터널과의 경계가 되는 막<기저막(基底膜)> 위에는 코르티 기관이라는 청각 기관이 있다. 코르티 기관은 길이가 약 3cm인 와우관 전체에 제방 모양으로 발달해 있다. 청각 세포는 유모(有毛) 세포라 불리며, 안쪽에 1열, 바깥쪽에 3-4열로 나뉘어져 늘어서 있다. 세포 아래 끝부분은 지지 세포에 의해 지탱되며, 앞쪽 끝은 지지 세포가 만들어낸 가느다란 섬유에 의해 유지되고 있다. 세포 끝에는 일정한 배열에 따라 소모(小毛)가 나는데, 이 소모 가까이에 개막(蓋膜)이라는 투명하고 엷은 막이 코르티 기관 전체를 덮고 있다.

음파는 직접적으로는 바깥 림프에 전해지며, 코르티 기관을 적시고 있는 안쪽 림프에는 간접적으로 전해질 뿐이다. 바깥 림프의 진동이 청각 세포에 전해지는 구조는 그 진동이 기저막을 진동시킴으로써 유모 세포를 자극한다고 추정할 수 있다. 기저막은 음파의 진동수에 따라 진동하는 장소가 다르다. 낮은 음에서는 와우관의 전체 길이에 걸쳐 진동하지만, 높은 음이 될수록 중이에 가까운 위치의 기저막이 강하게 진동하고, 그보다 앞에 있는 기저막은 거의 진동하지 않는다.

내이 신경과 청각령

內耳神經－聽覺領

와우의 청각 세포에는 지각 신경이 결합되어 있다. 이 신경의 세포체는 와우의 내축부에 있으며, 그 축색 돌기는 와우 신경이 되어 와우를 나와 전정 신경과 합류하고, 내이 신경이 되어 연수와 교(橋)의 경계에 들어간다. 여기에서 중뇌, 간뇌 등을 거쳐 대뇌 피질의 청각령에 도달하면 '들린다'라는 감각을 느끼게 된다. 그러나 들리는 것이 무엇인지, 위험한 것인지, 바람직한 것인지 등의 판단은 측두엽의 기억·해석 기능이나 두정엽의 인식 기능 등에 따라 일어난다.