Tai người nghe bằng cách đổi rung động của không khí thành tín hiệu điện cho não đọc. Vành tai gom sóng âm vào ống tai, màng nhĩ rung theo, ba xương nhỏ ở tai giữa khuếch đại rung động rồi đẩy vào ốc tai đầy dịch, nơi hàng nghìn tế bào lông biến chuyển động thành xung thần kinh. Toàn bộ chuỗi này diễn ra trong vài phần nghìn giây, và chính não, chứ không phải tai, mới là nơi ta "hiểu" mình vừa nghe gì.
Mỗi phần của tai làm một việc riêng, hỏng ở khâu nào thì nghe kém theo một kiểu khác nhau.
Ba phần của tai: ngoài, giữa và trong
Sách giải phẫu chia tai thành ba phần. Mỗi phần nằm trong một "môi trường" khác nhau: tai ngoài chứa không khí thông ra bên ngoài, tai giữa là một hốc khí nhỏ kín đáo trong xương thái dương, còn tai trong là một mê cung xương chứa đầy dịch.
| Phần | Gồm những gì | Việc chính |
|---|---|---|
| Tai ngoài | Vành tai, ống tai ngoài | Gom âm, dẫn âm vào, giúp đoán hướng tiếng, bảo vệ màng nhĩ |
| Tai giữa | Màng nhĩ, ba xương con (búa, đe, bàn đạp), vòi nhĩ | Chuyển rung động từ không khí sang dịch, khuếch đại áp lực |
| Tai trong | Ốc tai, tiền đình, ba ống bán khuyên | Ốc tai: đổi rung động thành tín hiệu thần kinh. Tiền đình và ống bán khuyên: giữ thăng bằng |
Điều thú vị là tai trong làm hai việc khác hẳn nhau: nghe và giữ thăng bằng. Hai bộ phận này dùng chung một khoang dịch và chung dây thần kinh số VIII, nên có những rắc rối ở tai trong vừa gây ù tai vừa gây chóng mặt.
Tai ngoài: vành tai không chỉ để đeo khẩu trang
Vành tai là sụn bọc da, có nhiều nếp gấp lồi lõm. Những nếp ấy không phải ngẫu nhiên. Khi âm thanh đến từ phía trước, phía sau, bên trên hay bên dưới, nó dội vào các nếp vành tai theo những cách hơi khác nhau, làm một vài dải tần bị tăng hoặc bị khoét đi một chút. Não học thuộc "dấu vân tay" ấy từ nhỏ và dùng nó để đoán tiếng đến từ trên cao hay dưới thấp, phía trước hay sau lưng.
Ống tai ngoài dài khoảng 2,5 cm ở người lớn, hơi cong hình chữ S. Đoạn ngoài là sụn, có lông nhỏ và tuyến tiết ráy; đoạn trong là xương, da rất mỏng và nhạy đau. Ống tai giống một ống sáo một đầu kín: nó cộng hưởng mạnh ở khoảng 2.000–4.000 Hz, đúng dải chứa nhiều phụ âm của tiếng nói. Nhờ vậy những âm như "s", "x", "th" được tai ngoài "nâng" lên khoảng mười decibel hoặc hơn trước khi chạm tới màng nhĩ.
Ráy tai là một phần của hệ thống
Ráy tai không phải chất bẩn. Nó giữ ẩm cho da ống tai, bẫy bụi và côn trùng nhỏ, có tính hơi axit nên khó cho vi khuẩn phát triển. Da ống tai lại tự "trôi" dần từ trong ra ngoài, mang ráy cũ theo. Vì vậy phần lớn mọi người không cần ngoáy tai. Đưa tăm bông, que, kẹp sâu vào ống tai dễ đẩy ráy vào trong, làm xước da hoặc chạm vào màng nhĩ. Nếu thấy tai bí, nghe kém dần vì nghi tắc ráy, việc lấy ráy nên để nhân viên y tế làm.
Màng nhĩ và ba xương con: cây cầu giữa không khí và nước
Ở cuối ống tai là màng nhĩ, một lớp màng mỏng hình nón dẹt, đường kính chỉ khoảng 8–10 mm. Sóng âm đẩy và kéo màng nhĩ theo đúng nhịp của nó: tiếng trầm làm màng rung chậm, tiếng bổng làm màng rung nhanh. Với tiếng nhỏ nhất ta còn nghe được, màng nhĩ chỉ dịch chuyển một khoảng nhỏ hơn cả đường kính một nguyên tử hydro — đó là con số hay được sách sinh lý nhắc tới để nói về độ nhạy của tai.
Sau màng nhĩ là ba xương con nối thành chuỗi: xương búa dính vào màng nhĩ, xương đe ở giữa, xương bàn đạp tì vào cửa sổ bầu dục của ốc tai. Vì sao phải có chuỗi xương này? Bởi tai trong chứa dịch, mà âm thanh đi từ không khí vào chất lỏng thì phần lớn năng lượng bị dội ngược lại, giống như tiếng người trên bờ khó lọt xuống dưới mặt nước. Tai giữa giải quyết bằng hai mẹo cơ học:
- Dồn lực vào diện tích nhỏ: màng nhĩ rộng hơn đế xương bàn đạp nhiều lần (thường được nêu là khoảng 17 lần), nên cùng một lực dồn vào chỗ nhỏ thì áp lực tăng lên.
- Đòn bẩy: cách xương búa và xương đe khớp với nhau tạo một đòn bẩy nhỏ, tăng thêm lực đẩy.
Cộng lại, áp lực tới ốc tai tăng khoảng 20 lần so với khi không có tai giữa. Bài riêng về búa, đe, bàn đạp trong danh mục này đi sâu hơn vào chuyện đó.
Vòi nhĩ: lỗ thông khí ít ai để ý
Hốc tai giữa thông với vùng họng mũi qua vòi nhĩ (còn gọi là vòi Eustache). Vòi này thường đóng, chỉ mở ra khi ta nuốt, ngáp, nhai. để cân bằng áp suất hai bên màng nhĩ. Khi máy bay hạ độ cao hay khi nghẹt mũi, vòi nhĩ mở không kịp, ta thấy tai bí như cách một lớp bông.
Ốc tai: chiếc đàn cuộn tròn bằng hạt đậu
Ốc tai là một ống xương cuộn khoảng hai vòng rưỡi, to cỡ hạt đậu, nằm sâu trong xương thái dương, xương cứng nhất của hộp sọ. Nếu duỗi thẳng, ống này dài khoảng 3,5 cm. Bên trong chia thành ba ngăn chứa dịch, ngăn giữa và ngăn dưới cách nhau bởi màng đáy.
Khi xương bàn đạp đẩy vào cửa sổ bầu dục, dịch trong ốc tai bị ép, tạo một làn sóng chạy dọc màng đáy. Điểm mấu chốt là màng đáy không đều: ở gần cửa vào (đáy ốc tai) nó hẹp và cứng, ở đỉnh ốc tai nó rộng và mềm. Kết quả là:
- Tiếng bổng (tần số cao) làm màng đáy rung mạnh nhất ở gần cửa vào.
- Tiếng trầm (tần số thấp) đi xa hơn, rung mạnh nhất ở gần đỉnh.
Ốc tai vì thế giống một bàn phím đàn cuộn tròn, mỗi vị trí ứng với một cao độ. Nhà khoa học Georg von Békésy đã quan sát trực tiếp "sóng chạy" này trên ốc tai và nhận giải Nobel Y học năm 1961.
Một hệ quả thực tế: phần đáy ốc tai, nơi xử lý tiếng cao, là phần chịu mọi rung động đi vào trước tiên. Đó là một trong các lý do vì sao tiếng ồn lớn và tuổi tác thường làm hỏng khả năng nghe tiếng cao trước.
Tế bào lông: nơi rung động thành điện
Dọc theo màng đáy là cơ quan Corti, chứa các tế bào lông. Mỗi ốc tai có khoảng 3.500 tế bào lông trong xếp một hàng và khoảng 12.000 tế bào lông ngoài xếp ba hàng — con số rất nhỏ so với hàng triệu tế bào cảm nhận ánh sáng ở mắt. Trên đỉnh mỗi tế bào là một chùm "lông" cứng xếp như bậc thang.
Khi màng đáy rung, chùm lông bị nghiêng qua lại. Mỗi lần nghiêng, các kênh nhỏ trên lông mở ra, ion tràn vào tế bào, tạo tín hiệu điện. Tế bào lông trong chuyển tín hiệu cho sợi thần kinh thính giác. Tế bào lông ngoài làm việc khác: chúng co giãn theo nhịp âm thanh, như những chiếc loa tí hon khuếch đại rung động ở đúng chỗ, giúp tai nghe được tiếng rất nhỏ và phân biệt được những cao độ sát nhau.
Ở người và các loài có vú, tế bào lông hỏng thì gần như không mọc lại. Vì vậy tiếng ồn quá lớn, kéo dài, để lại hậu quả cộng dồn theo năm tháng. Danh mục này có một bài riêng về tế bào lông.
Từ dây thần kinh tới não: tai nghe, não hiểu
Tín hiệu từ ốc tai đi theo dây thần kinh thính giác vào thân não, qua nhiều trạm chuyển tiếp rồi mới tới vỏ não thính giác ở thùy thái dương. Mỗi trạm làm một việc: so sánh tín hiệu hai tai để đoán hướng, lọc bớt tiếng lặp lại vô nghĩa, tách giọng nói khỏi nền ồn. Ở tầng cao hơn, não ghép âm thành từ, nhận ra giọng người quen, gán cảm xúc cho tiếng động.
Bằng chứng dễ thấy: giữa phòng đông người, tai thu đủ mọi tiếng nhưng ta chỉ "nghe" người đang nói với mình; khi ngủ, tai không đóng lại nhưng não chỉ đánh thức ta khi có tiếng đáng chú ý như ai đó gọi tên.
Hai đường dẫn âm: qua không khí và qua xương
Âm thanh có thể tới ốc tai bằng hai đường. Đường chính là qua không khí, ống tai, màng nhĩ, xương con. Đường phụ là rung động truyền thẳng qua xương sọ. Khi nói, giọng của chính ta đi bằng cả hai đường, nên ta nghe giọng mình trầm và dày hơn người khác nghe. Khi đo thính lực, bác sĩ cũng kiểm tra cả hai đường để biết trục trặc nằm ở tai ngoài – tai giữa hay ở tai trong.
Hỏng ở đâu thì nghe kém kiểu đó
Biết đường đi của âm thanh giúp hiểu vì sao người ta chia nghe kém thành hai nhóm lớn (đây là kiến thức phổ thông, chỉ bác sĩ mới xác định được một người thuộc nhóm nào):
- Nghe kém dẫn truyền: âm thanh bị cản ở tai ngoài hoặc tai giữa, ví dụ ống tai bị bít, dịch đọng sau màng nhĩ, màng nhĩ thủng, chuỗi xương con kém linh hoạt. Ốc tai vẫn khoẻ, chỉ là âm thanh tới yếu. Nhiều trường hợp có thể xử trí được.
- Nghe kém tiếp nhận (thần kinh – giác quan): trục trặc ở ốc tai, tế bào lông hoặc dây thần kinh. Âm thanh tới đủ nhưng không được "dịch" tốt: không chỉ nhỏ đi mà còn méo, khó nghe rõ chữ.
Có người bị cả hai. Đo thính lực bằng đường khí và đường xương là cách cơ bản để phân biệt.
Khi nào cần đi khám
Hãy đến khám chuyên khoa tai mũi họng nếu gặp một trong các dấu hiệu sau:
- Nghe kém đột ngột, nhất là một bên tai: đi khám ngay, càng sớm càng tốt, đừng đợi "xem có tự hết không".
- Ù tai một bên kéo dài, hoặc ù tai kèm chóng mặt.
- Đau tai, chảy dịch, mủ hoặc máu ở tai; sốt kèm đau tai.
- Sau khi bị đập vào tai hay nghe một tiếng nổ lớn mà tai nghe kém đi.
- Ở trẻ nhỏ: không giật mình với tiếng động lớn, không quay về phía tiếng gọi, chậm nói so với bạn cùng tuổi. Trẻ em nên được khám bác sĩ nhi hoặc tai mũi họng nhi.
Câu hỏi thường gặp
Tai người gồm mấy phần?
Tai gồm ba phần: tai ngoài (vành tai, ống tai), tai giữa (màng nhĩ, ba xương con, vòi nhĩ) và tai trong (ốc tai để nghe, tiền đình và ống bán khuyên để giữ thăng bằng). Âm thanh đi lần lượt qua cả ba phần trước khi thành tín hiệu thần kinh.
Bộ phận nào của tai biến âm thanh thành tín hiệu thần kinh?
Đó là các tế bào lông trong ốc tai. Khi dịch trong ốc tai rung, chùm lông trên đỉnh tế bào bị nghiêng, mở các kênh ion và tạo tín hiệu điện truyền theo dây thần kinh thính giác lên não.
Vì sao cần ba xương nhỏ trong tai giữa?
Vì tai trong chứa dịch, còn âm thanh đến từ không khí. Nếu không có ba xương con, phần lớn năng lượng âm sẽ bị dội ngược lại ở chỗ chuyển từ khí sang dịch. Chuỗi xương búa – đe – bàn đạp dồn lực từ màng nhĩ rộng vào đế bàn đạp nhỏ, tăng áp lực khoảng 20 lần.
Ốc tai phân biệt tiếng trầm, tiếng bổng bằng cách nào?
Màng đáy trong ốc tai hẹp và cứng ở đầu gần cửa vào, rộng và mềm ở đỉnh. Tiếng bổng làm rung mạnh đoạn gần cửa vào, tiếng trầm làm rung đoạn gần đỉnh. Não biết chỗ nào đang rung để nhận ra cao độ.
Nghe kém đột ngột một bên tai thì làm gì?
Nên đi khám tai mũi họng ngay, càng sớm càng tốt. Nghe kém đột ngột cần được bác sĩ đánh giá kịp thời; tự chờ đợi hay tự xử lý ở nhà có thể làm lỡ thời điểm quan trọng.
