Schallaufnahme- und Verarbeitung... 1 Mittelohr... 1 Innenohr... 2

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1 arztpraxis limmatplatz Schallaufnahme- und Verarbeitung... 1 Mittelohr... 1 Innenohr... 2 Ohr Schallaufnahme- und Verarbeitung Ein Schallereignis wird von der Ohrmuschel aufgenommen und gelangt über den Äusseren Gehörgang zum Trommelfell. Diese feine ovalförmige Membran mit einer Dicke von ca. 0,1 mm schliesst den äusseren Gehörgang ab und bildet die Grenze zum ebenfalls mit Luft gefüllten Mittelohr. Der grösste Durchmesser des Trommelfells beträgt etwa 10 mm. Mittelohr Das Mittelohr besteht aus der Paukenhöhle in der sich die drei Gehörknöchelchen, der Hammer, der Amboss und der Steigbügel befinden. Der Hammer ist dabei an das Trommelfell angewachsen und übernimmt dessen Schallschwingungen, um sie über Amboss und Steigbügel an das Innenohr weiterzuleiten. Dabei besitzt das Mittelohr unter anderem die Funktion, die Schallwiderstände zwischen Luft und Flüssigkeit, also zwischen Aussenohr, Mittelohr und Innenohr anzupassen. Dies geschieht dadurch, dass die Fläche des Hammers grösser ist als die des Steigbügels, was nach der Definition des Drucks als "Kraft pro Fläche" zu einer Druckerhöhung im Innenohr führt. Weiterhin führt die Hebelwirkung der Gehörknöchelchen ebenfalls zu einer Druckerhöhung im Innenohr. Der Steigbügel schliesst das Innenohr gegenüber dem Mittelohr ab, indem er sich mit seiner Fussplatte dem ovalen Fenster, einer Öffnung im Felsenbein, beweglich einpasst. Zu erwähnen ist, dass das Mittelohr über die eustachische Röhre mit dem Mund- Rachenraum in Verbindung steht. Durch Schlucken oder "Luftpressen" mit zugehaltener Nase, z. B. beim Tauchen, lässt sich der Mittelohrdruck dem des Lungensystems bzw. dem Äusseren Luftdruck angleichen. Dieser Ausgleich ist beim Tauchen sowohl mit als auch ohne Pressluft alle paar Meter Wassertiefe erforderlich. Umgekehrt ist ein Druckausgleich erforderlich, sofern der Aussendruck geringer wird, wie z. B. beim Fliegen oder im Gebirge. Der Schall kann auch direkt über die knöchernen Teile des Kopfes auf das Innenohr geleitet werden. Dies kann z. B. durch das Aufsetzen einer Stimmgabel auf den Kopf geschehen. Ausserdem spielt die Knochenleitung beim Hören der eigenen Stimme eine Rolle, so dass die eigene Stimme, von Tonträgern abgespielt und nun ohne Knochenleitung gehört, erheblich verfremdet klingt. Beim "normalen" Hören dagegen besitzt die Knochenleitung praktisch keine Bedeutung.

2 Seite 2 von 5 Aufbau des Ohrs Innenohr Das Innenohr liegt völlig im knöchernen Bereich des Felsenbeins (Teil des Schädelknochens). Es enthält das Gleichgewichtsorgan und die Schnecke als eigentliches Hörorgan. Im Gegensatz zum Äusseren Ohr und dem Mittelohr, die beide luftgefüllt sind, ist das Innenohr flüssigkeitgefüllt. Bei der Erläuterung des Aufbaus der Schnecke beziehen wir uns auf Abb. 2 und Abb. 3. Die Schnecke wird in der Fachliteratur auch als Cochlea bezeichnet. Die Basis der Schnecke besitzt einen Durchmesser von etwa 1 cm. Der Abstand der Schneckenspitze von der Basis beträgt etwa 0,5 cm. Die Schnecke besteht im Prinzip aus drei übereinander liegenden Kanälen, die zu einer Schnecke (Spirale) gebogen sind. Von unten nach oben heissen die drei Kanäle Scala tympani, Scala media und Scala vestibuli.

3 Seite 3 von 5 Aufbau des Innenohrs Das Äussere Ende der Schnecke wird als Helicotrema bezeichnet; hier stehen Scala tympani und Scala vestibuli miteinander in direkter Verbindung. Die beiden letztgenannten Kanäle sind mit einer Flüssigkeit gefüllt, die eine der extrazellulären Flüssigkeit im Körper entsprechende Zusammensetzung besitzt, es ist stark Na+ (geladene Natrium Atome) haltig und wird als Perilymphe bezeichnet. Dagegen ist die Scala media mit einer der intrazellulären Flüssigkeit ähnlichen zusammengesetzter Flüssigkeiten gefüllt. Sie ist reich an K+ ( geladene Kaliumatome) Ionen und wird als Endolymphe bezeichnet. Die drei Kanäle sind mittels Membranen getrennt und zwar durch die Basilarmembran und die Reissnersche Membran. Die Tektorialmembran ragt als weitere Membran in die Scala media hinein

4 Seite 4 von 5 Ausschnittvergrösserung der vorigen Abbildung Da die im Innenohr befindliche Flüssigkeit nicht komprimierbar ist, der Steigbügel aber Schwingungen über das ovale Fenster in die Scala vestibuli hinein ausführt, muss es zu einem Druckausgleich kommen können. Dies geschieht über die bewegliche Membran des runden Fensters am Ende der Scala tympani, die das Mittel- und das Innenohr voneinander trennt. Auf der Basilarmemban befindet sich das für den Hörvorgang besonders wichtige Cortische Organ. In diesem Organ befinden sich, umgeben von Stützzellen, die eigentlichen Hörzellen, die sogenannten Rezeptoren. Diese Rezeptoren sind als Haarzellen ausgebildet. Dabei unterscheidet man innere und äussere Haarzellen. Der Aufbau der Schnecke bewirkt, dass jedes ankommende Schallereignis in seine einzelnen Frequenzen zerlegt wird. Diese "Zerlegung" findet dadurch statt, dass aufgrund des Schneckenaufbaus jede Frequenz an einem bestimmten Ort der Schnecke ihr Amplitudenmaximum entwickelt, weil die Basilarmembran eine sich vom ovalen Fenster bis zum Helicotrema veränderliche Elastizität besitzt. Aufgrund der maximalen Amplitude werden Tektorialmembran und Basilarmembran gegeneinander verschoben. Dadurch werden die Haare der Haarzellen verbogen. Diese Verbiegung bedeutet einen Reiz und damit wird das elektrische Membranpotential der Haarzellen verändert und es werden Aktionspotentiale auf der angrenzenden afferenten (= ins Gehirn führend) Nervenfaser erzeugt. Diese elektrischen Signale gehen über Nervenfasen, die im Hörnerv gebündelt werden ins Gehirn. Die Weiterverarbeitung im Gehirn ist komplex. Daher sei in Abb. 4 der Weg des elektrischen Signals ohne weitere Erläuterungen nur kurz skizziert:

5 Seite 5 von 5 Wege der Signalverarbeitung von den Haarzellen bis zum Gehirn Es sei erwähnt, dass die Äusseren Haarzellen (ca ) nur zu 10% mit Nervenfasern verschaltet sind, die inneren (ca ) dagegen zu 90%. Dabei besitzt jede Haarzelle ca Härchen. Die inneren Haarzellen scheinen nicht nur Signale ans Gehirn abzugeben, sondern bei einen Schallereignis ihrerseits auch solche vom Gehirn zu empfangen. Über kontraktile Proteine führt dies offensichtlich zu einer Empfindungsverstärkung. Eine Schädigung dieser Haarzellen durch zu laute Schallereignisse bzw. zu hohe Schalldrucke führt zur Schwerhörigkeit.