귀는 음파를 신경의 흥분으로 전환시킬 수 있는 기관인데, 이것은 너무나도 정밀하고, 민감하여 고막에 부딪치는 기체분자의 충격으로부터 몸이 진동될 만큼 큰 소리까지 잘 들을 수 있고, 또한 견딜 수도 있다. 그리고 귀는 예리한 선택성도 갖고 있다. 예를 들면 많은 사람이 모인 강연장의 여러 가지 잡음이 소란스럽게 들리는 환경에서도 연사의 말을 경청할 수 있으며, 또한 교향악단 지휘자의 귀는 마음에 거슬리는 한 악기의 소리를 지적할 수도 있다.
귀의 구조
귀는 해부학적 또는 생리학적으로 세 부분, 즉, 외이, 중이 및 내이로 구분된다.
외이: 외이의 이개는 연골로 피부에 둘러싸여 있고, 외이도의 외부로부터 고막까지 이르는 약 2.7cm 길이의 S자 모양의 관이다. 외이의 이개와 외이도는 공기의 진동을 고막에 까지 전도하는 역할을 한다. 외이도는 고막이 받은 공기 진동의 압력을 강하게 한다.
중이: 고막은 3층으로 된 두께가 0.1mm가량의 막이며, 그 중심부가 중이쪽으로 볼록 나와 있다. 고실 속에는 세 개의 청소골이 있다. 즉, 추골의 자루가 고막의 위로부터 중심부로 향하여 붙고, 이 뼈의 다른 끝이 침골에 연결되고, 이것이 다시 등골과 관절을 이루고, 등골의 밑바닥이 내이의 난원창을 막고 있다. 그 밖에 중이에는 인두와 연결된 유스타키오 관이 있어 고실의 압력을 대기의 압력과 항상 같아 유지하고 있다. 만일 고실의 압력이 낮아지면 고막의 진동이 어려워진다.
내이: 내이는 완전히 뼈 속에 묻혀 있는 기관이며, 전달된 소리 진동을 신경흥분으로 전환하는 수용기와 머리의 위치를 감지하는 수용기가 있으며, 뼛 속에 복잡한 모양을 한 관상의 구조물로써 이를 골성미로라 하며, 이들을 전정, 와우각과 반규관으로 구분된다. 골성미로 내에 막으로 된 관이 있는데, 이것을 막성 미로라고 부르며, 또한 이것은 골성 미로와 부착되어 있지 않고 그 사이에 외림프라는 액체가 들어 있다. 그리고 막성 미로의 막내에는 내림프가 가득 차 있다. 전정에는 난원창이 있고, 난원창에는 중이의 등골 끝이 접촉되어 있어 등골이 진동하면 그 진동이 전정의 외림프에 전파되고, 여기서 다시 청각수용기가 있는 와우각과 평형감각 수용기가 있는 반규관으로 전달된다. 사람의 와우각은 마치 달팽이 껍데기모양으로, 회전된 나선을 이룬 관이며, 길이가 35mm이다. 전정계와 고실계속에는 뇌척수액과 같은 성질의 외림프가 들어 있고, 중간계 속에는 K+농도가 높고 Na+ 농도가 낮은 내림프가 들어 있다. 전정계는 와우각의 밑에서 난원창을 이루면서 등골과 연접하고, 고실계는 정원창에서 끝난다. 그리고 중간계는 와우각 꼭대기에서 맹관으로 끝나기 때문에 전정계와 고실계는 와우공을 거쳐 서로 연락되어 있다.
중간계 속에는 기저막 위에 유모세포라불리는 감각세포들이 개막에 덮인 상태로 와우각이 달리는 방향으로 줄지어 나열된 나선 기관 또는 코르티기관을 이룬다. 이것이 음파를 신경흥분으로 전환한다. 사람의 유모세포는 2열로 되어 있고, 내유모세포는 내측에 한 줄로 정열 되어 있고 약 3,500개가량이며, 그 외측에 있는 외유모세포는 3열로 되어 있고 15,000~20,000 개 정도이다. 개개의 유모 세포는 자유면에 철 모를 가지고 있고 큰 핵을 갖는다. 외측 유모세포의 청모는 3개의 열로 배열된 120개가 있고 내측 유모세포의 청모는 2열로 되어 있으며 50~60개가 된다. 또한 청모들은 막 모양의 망상판을 뚫고 들어가서 개막에 닿아 있다. 그리고 이들 감각세포는 세포 자체가 축삭을 갖고 있지 않고, 각 세포의 저부에 청신경섬유의 종말이 와 있다. 이 청신경 섬유는 나선 신경절에서 온 것으로, 그 수효는 약 25,000~30,000 개로 유모세포의 수와 맞먹는다.
또한 청신경 섬유는 방사형과 나선형이 있다. 각 유모세포에 대한 신경지배는 공평하지 않고 청신경의 95%가 내측 유모세포에, 나머지 5%가 외측 유모세포에 정보를 전달하고 있다. 다시 말해서 한 개의 청신경 섬유는 분지 하여 외측 유모세포 10개에, 내측 유모세포 20개에 분포하고 있다. 따라서 외측 유모세포는 기저막의 넓은 부위에서 세포활동을 공간적으로 가중시킴으로써 역치를 낮추어 주고 내측 유모세포는 음색을 식별하는 기구라고 말할 수 있다.
사람의 청각능력
청각을 일으킬 수 있는 소리에서 최고의 물리적 강도를 청각한계라 하고, 소리의 물리적 강도가 증가하여 불쾌감 또는 기계적 자극을 받는 느낌이 일어날 때의 소리의 강도를 감각한계라고 한다. 청각의 역치는 음파의 진동수에 따라서 달라진다. 즉, 사람이 들을 수 있는 주파수는 약 20 내지 20,000 cps 사이에 있으나, 1,000 내지는 3,000 cps 사이가 최적진동수 라고 한다. 일상생활 중에 남자의 회화음성의 주파수는 120 cps이고, 여자의 회화음성은 250 cps이다. 20 cps 이하에서도 청각은 일어나지만 음악으로는 들리지 않는다. 나이를 먹으면 청각역치가 높아지며 특히 주파수가 3,000~4,000 cps 이상 되는 소리에서는 노청이 된다. 청각역치의 소리를 들으면 다른 한 소리를 듣는 능력이 감소된다. 이것을 메스킹이라고 한다. 그리고 청각 피로 현상도 있다. 이것은 어떤 소리에 노출된 후 얼마 동안 청각역치가 높아지는 경우를 뜻한다.