К этим косточкам присоединяются две маленькие мышцы, меньше которых трудно найти в организме. Одна из них — стремянная, прикрепляется к стремечку, а другая — к рукоятке молоточка и называется „мышца, натягивающая барабанную перепонку“, так как при ее сокращении барабанная перепонка действительно натягивается и воспринимает более слабые колебания. Мы прислушиваемся, натягиваются мышцы, и мы различаем звуки, не слышимые раньше. Иногда даже говорят: он напряг слух.
Но далеко не всегда надо „напрягать слух“. На концертах современных рок-ансамблей это совсем излишне. Даже, наоборот, хочется закрыть уши, спрятаться от чрезмерно громких звуков. И тут снова приходят на выручку мышцы: они сильно-сильно сокращаются, и косточки перестают колебаться совсем. Сработала защитная реакция, наступил блок.
Для чего же нужна столь сложная система? Для усиления звуков. Звуковая волна, пройдя систему среднего уха, многократно усиливается. Усиливается она за счет двух законов механики — закона разницы площадей и закона рычага.
Закон разницы площадей гласит: с уменьшением площади усиливается давление на эту площадь. Представьте себе: лето, по горячему асфальту рядом идут мужчина и женщина. Вес мужчины намного превышает вес женщины, но его туфли-платформы не оставляют следов на расплавленном асфальте. А вот каблучки-шпильки женщины глубоко проваливаются в асфальт. Площадь шпилек намного меньше площади подошвы-платформы, отсюда и результат, наглядно подтверждающий закон разницы площадей. Площадь барабанной перепонки превышает площадь овального окна примерно в 20 раз. Следовательно, по закону разницы площадей, звук при прохождении через систему косточек среднего уха усиливается также в 20 раз.
И молоточек и наковальня со своими отростками являются своеобразными рычагами. По закону рычага, во сколько раз одно плечо рычага больше другого, во столько раз происходит выигрыш в силе. По закону рычага, происходит выигрыш в силе в два раза. В целом при прохождении через среднее ухо звук усиливается в 40 раз.
Вторая функция системы среднего уха — защитная. Для доказательства этого проводился следующий опыт. В клетку помещали двух белых мышей. Одна бегала по клетке, другая спала, усыпленная эфиром. Над клеткой производили выстрел из стартового пистолета. Затем мышей забивали и изучали препараты их внутреннего уха. У мыши, которая бегала по клетке, не обнаружили никаких изменений. Это закономерно: мышцы среднего уха сократились, и система косточек не пропустила во внутреннее ухо чрезмерно сильных звуковых колебаний. А вот у мыши, усыпленной эфиром, механизм защиты не сработал, звуковые колебания стартового пистолета, вследствие перечисленных механических законов, выросли в 40 раз и достигли чрезвычайной силы, которая полностью разрушила структуры внутреннего уха.
