V sestavku poskušamo odgovoriti na naslednja vprašanja: Se moramo zvoke naučiti poslušati? Ali naša ušesa zvoke tudi oddajajo? Kako lahko uho zazna zvok, ki zaniha senzorje le za del nanometra? Je polž res kot najboljši hi-fi stolp pomanjšan na velikost zapestne ure? Je pretirano reči: "Polž je evolucijski triumf miniaturalizacije ... najbolj zapleten mehanični aparat človeškega telesa z več kot milijon nepogrešljivimi premičnimi deli ... akustični ojačevalec in frekvenčni analizator pomanjšan na velikost frnikule."

Pot zvoka skozi uho

Človeško uho je razdeljeno na tri funkcionalne dele: zunanje, srednje in notranje uho. Da bi spoznali pomen posameznih ušesnih struktur, poskusimo slediti zvočnim dražljajem med njihovim potovanjem po ušesnih labirintih. Začeli bomo z nihaji zraka, ki trčijo ob uhelj, in končali, ko se dražljaji pretvorijo v električne živčne pulze in odpotujejo v možgane.

Uhelj in sluhovod - Že v mali šoli so nas učili, da vodi odprtina ob strani lobanje v mali, dobra 2 cm dolgi, tunel v katerega ni priporočljivo bezati z ostrimi predmeti. Predoru se učeno reče sluhovod in je na zunanji strani obkrožen z uhljem, ki, vsaj pri večini ljudi, že od daleč spominja na satelitske krožnike s streh naših hiš. Podobnost ni naključna, saj imata obe skledasti stvari enako funkcijo: zbrati poskušata čimveč energije prihajajočega valovanja. Parabolična antena satelitskega krožnika fokusira elektromagnetno valovanje na senzor, uhelj pa usmerja zvočno valovanje v notranjost ušesa. Ker je sluhovod na notranji strani zapečaten z bobničem, lahko z resonanco ojačuje nekatere frekvence prihajajočega zvoka. Cev, ki je na eni strani zaprta in v katero pada zvočno valovanje, deluje podobno kot orgelska piščal. Valovanje v njej se na zaprtem koncu odbija in vrača nazaj po isti poti, kar povzroči interakcijo s prihajajočimi valovi. Ta je za nekatere frekvence zvoka koristna, saj jih ojači. Za sluhovod je značilno, da najbolj ojači zvoke v frekvenčnem pasu človeškega govorjenja. Ti so se evolucijsko izkazali kot ključni za preživetje, saj je za frekvence med 2 kHz in 5,5 kHz ojačitev med uhljem in bobničem tudi do 10-kratna.

Tri male koščice srednjega ušesa - Zvok kot nihanje zraka se pri bobniču pretvori v mehanične vibracije koščic srednjega ušesa. Naloga koščic je prenesti čimveč energije zračnega valovanja v energijo valovanja tekočine notranjega ušesa. Brez njihove pomoči bi se skoraj vse valovanje zraka na mejni površini med zrakom in tekočino odbilo (98 %) in zaznali bi lahko le najglasnejše krike. Bili bi v podobnem položaju, v kakršnem je ponavadi potapljač, ki plava le nekaj decimetrov pod površino, pa zaradi odboja zvoka na morski gladini, skorajda ne sliši zvokov iznad morske površine. Ko valovanje zraka zaniha bobnič, podobno kot membrano nekaterih mikrofonov, se vibracije prenesejo na sistem treh majhnih koščic (kladivce, nakovalce in stremence), ki delujejo kot sistem vzvodov. Stremence se premika za manjše razdalje kot kladivce, a lahko prav zaradi tega pritiska na notranje uho z večjo silo. Celotni sistem ojači silo, s katero deluje na kladivce bobnič, za 2 do 3-krat. Stremence prenese vibracije na ovalno okence - membrano, ki zapira odprtino v koščeni kletki polža. Ker je ovalno okence od 15 do 30-krat manjše od bobniča, to še dodatno poveča amplitudo tlačnega nihanja.
Na koščice srednjega ušesa so pritrjene tudi mišice, ki se zategujejo in popuščajo glede na intenzivnost zvoka in s tem avtomatično uravnavajo glasnost prenesenega zvoka. Ker porežejo predvsem nizke tone, so zelo koristne predvsem v mestnem hrupu, saj se brez njihove pomoči na cesti skorajda ne bi mogli pogovarjati. Mišična avtomatska kontrola glasnosti pa nas ne obvaruje pred nepričakovanimi poki, saj je reakcijski čas mišic predolg, da bi se zategnile ob pravem času.

Povzetek ojačanja zunanjega in srednjega ušesa - Na kratki poti skozi zunanje in srednje uho se zvrstijo kar trije različni tipi mehaničnega ojačanja zvoka, ki omogočijo nastanek tlačnih valov v tekočini notranjega ušesa:

• Resonanca v sluhovodu kot piščali ojači zvoke v frekvenčnem območju človeškega govora za 10-krat.
• Sistem vzvodov treh koščic srednjega ušesa skoraj potroji silo.
• Razlika površine bobniča in ovalnega okenca prinese še 30-kratno ojačanje.

Produkt vseh ojačanj prinese tako skoraj 800-kratno povečanje intenzitete zvočnega nihanja za frekvence med 1 in 10 kHz, preden zvok trči ob tekočino notranjega ušesa.

Polž (kohlea) - Ojačana mehanična sila s srednjega ušesa se takoj pretvori v hidravlični tlak tekočine v polžu. Polž, ki ni večji od zadnjega členka na mezincu, sestavljajo trije prekati, od katerih sta robna dva napolnjena s perilimfo, med njima pa je votlina z endolimfo. Kanali so medsebojno ločeni s tankima membranama. Za nas bo pomembna le bazilarna membrana, ki loči srednji prekat od timpanskega. Ker imata perilimfa in endolimfa različni kemični sestavi, lahko že manjše puščanje ene od membran povzroči mešanje tekočin in s tem občutne motnje sluha.