Organum vestibulocochleare Inneres Ohr: Corti Organ und Hörbahn Anna Németh 2017

Auris interna (Innenohr – Labyrinth) Labyrinthus osseus (Knöchernes Labyrinth) Perilymphe Vestibulum Canales semicirculares (ant., post., lat.) Cochlea Labyrinthus membranaceus (Häutiges Labyrinth) Endolymphe Ductus cochlearis Utriculus Sacculus Ductus semicirculares (ant., post., lat.)

Labyrinthus osseus Crus osseum commune Ampullae osseae (ant., post., lat.) Fenestra vestibuli Blutversorgung A. meningea media, A. pharyngea asc. A. carotis interna Crus osseum simplex Fenestra cochleae

Labyrinthus membranaceus I Saccus endolymphaticus Ductus endolymphaticus Ductus semicircularis ant. Aqueductus vestibuli Vestibulum Ductus semicircularis post. Ductus cochlearis Ductus semicircularis lat. Sacculus Ductus reuniens Aqueductus cochleae (Canaliculus) Ductus utriculosaccularis

Endolymph und Perilymph Endolympha: Wie im intrazell. Flüssigkeit: Hohe K+ niedrige Na+ Concentration, Produziert wird: von Stütz Zellen des häutigen Labyrinth, und von Stria vascularis des Ductus cochlearis, Resorbtion: Saccus endolymphaticus Perilympha: Wie im Liquor (extrazell. Flüssigkeit): hohe Na+, niedrige K+-Konzentration Ist mit dem subarachnoidealen Raum in Verbindung Perilymphatische Schleusen: Aquaeductus vestibuli: aus dem Vestibulum auf die hintere Fläche des Pyramis (enthält den Ductus endolymphaticus) Aquaeductus cochleae: aus der Cochlea zu ihre Öffnung: zwischen Fossula petrosa und Fossa jugularis . (hier ist eine Verbindung mit dem subarachnoidealen Raum um N. IX.).

(Tractus spiralis foraminosus) Fundus meatus acustici interni Anterior Posterior Area nervi facialis Area vestibularis superior Crista transversa Area vestibularis inferior Foramen singulare Area cochlearis (Tractus spiralis foraminosus) .. Aspectus medialis

Cochlea Canalis spiralis cochleae, Modiolus Scala vestibuli Lamina spiralis ossea Scala tympani Modiolus: Canalis longitudinalis et spiralis modioli Meatus acusticus int.

Ductus cochlearis Nervus cochlearis

Ductus cochlearis

Corti-Organ Sensori-neurales Organ des Hören: - polarisierte Epithelzellen (Haarzellen + Stützzellen) – aus dem Ohrplakoden - speziale Basalmembran + Matrix = Membrana basilaris - Nervenendigungen - Membrana tectoria Menschliches Corti-Organ

Corti-Organ

Ganglion spirale (Toluidinblau) N

Corti-Organ Zelltypen: Sinneszellen: innere Haarzellen äussere Haarzellen Stützzellen: innere Phalangenzellen innere Pfeilerzelle äussere Pfeilerzelle äussere Phalangenzellen (Deiters-Zellen) Hensen-Zellen Claudius-Zellen

Corti-Organ II

Aussere Haarzelle und Phalangenzelle Kopfplatte Haarchen Phalangenzelle Haarzelle Kern Filamenten Afferenter Nervenfaser Kern

Innere Haarzellen Form: birnenförmig Lage: Zahl: Apikale Fläche: in 1 Linie dicht umgeben von den inneren Phalangenzellen Zahl: ~3 500 Apikale Fläche: cutikuläre Platte Stereozilien Basale Fläche: Synapsis mit afferenten Nervenfasern

Aussere Haarzellen Form: dünn, zylindrisch Lage: Zahl: Apikale Fläche: in 3 (4-5) Linien in den Kälchen der äusseren Phalangenzellen Zahl: ~12 000 – 19 000 Apikale Fläche: cuticuläre Platte Stereozilien Basale Fläche: Synapsis mit afferenten mit efferenten Nervenfasern

Innere und Aussere Pfeilerzelle Kopfplatte Äussere Pfeilerzelle Innere Pfeilerzelle Corti-Tunnel

Stereozilien Stereozilien der inneren Haarzellen: 50-70, in 3-4 Reihen – äussere sind länger flache U-Form Stereozilien der äusseren Haarzellen: 60-120, W-förmig in 3-7 Reihen

Innervation der Haarzellen külső szőrsejt Hensen-sejtek membrana tectoria Claudius-sejtek Boettcher-sejtek belső szőrsejt Held-sejt pillérsejtek külső phalanx sejtek Tunnelfasern Nervenfasern Tunnelfasern 3500 innere und 12-1900 äussere Haarzelle sind, 95% der Fasern innerviert die inneren Haarzellen, 5% innerviert die äusseren Haarzellen. 500 efferente Fasern enden überwiegend an den inneren Haarzellen.

Membrana reticularis Kopfplatten der inneren Pfeilerzellen Kopfplatte der äusseren Pfeilerzellen Äussere Haarzellen Innere Haarzellen Kopfplatten der inneren Phalangenzellen Kopfplatten der äusseren Phalangenzellen Hensen-Zelle

Membrana reticularis Corti-Organ: scanning elektronmikroskopisches Bild = Tunnelfasern = äussere Haarzellen

Membrana reticularis Haarzellen SEM

Das Hören (Mechanotransduction) Wie entsteht aus Flüssigkeitswellen die Erregung der Nervenzellen? (Mechanotransduction) Äussere Gehörgang Fenestra ovalis Scala media (Ductus cochlearis) Scala vestibuli Helicotrema Membrana basilaris Fenestra rotunda Scala tympani Schalwelle Paukenhöhle Die Höhe der Stimme: wird von dem Frequenz der Wellen bestimmt. Die Stärke der Stimme: wird von dem Amplitudo der Wellen bestimmt.

Das Hören

Tonotopie Räumliche Gliederung der Schalwelle Hohe Stimme Membrana basilaris Tiefe Stimme

Fasern des N. cochlearis Afferente Fasern: bipolare Neuronen des Ganglion spirale: ~30 000 90-95%:Typ I-(gross) 5-10%: Typ II-(klein) Typ I-Ganglienzelle: endet an den inneren Haarzellen 1 Haarzelle → ~10 Ganglienzelle Divergenz Typ II-Ganglienzelle: endet an den äusseren Haarzellen 1 ganglionsejt ← ~10 szőrsejt Konvergenz

Das Hören Funktion der Haarzelle: Auslenkung der Stereozilien → Aktionspot. (AP) <1 nm Auslenkung ist schon wahrgenommen A: Neigung der Stereozilien nach aussen Öffnung der Kanäle ↓ Einströmung der K+ -ionen Depolarizierung → Öffnung der spannungabhängigen Ca++-Kanäle Freisetzung von Neurotranszmitter (Glutamat) AP auf der afferenten Nervenfaser B: Neigung der Stereozilien nach innen Verschliessen der kation-Kanäle Hiperpolarisierung

Höhrbahn 1. Neuron: im Ganglion spirale 2. Neuron: in Nuclei cochleares aus Nucl. cochl. ventr.: a) Nucl. olivaris sup. b) Nucl. corporis trapezoidei (ipsi- und contralateral) Richtungshören aus Nuc. cochl. dors.: Striae acusticae dorsales Lemniscus lateralis Mustererkennung 3. Neuron: Nucl. colliculi inferioris 4. Neuron: im CGM Radiatio acustica primäre und sekundäre akustische Hirnrindenareal: Br. 41, 42 (Heschl-Querwindung)

Efferente Nervenfasern im Nervus cochlearis I. Tr. olivocochlearis (lat.) Oliva sup. --- innere Haarzellen (indirekt) Funktion: stellt die Sensitivität der Signalübertragung der Haarzellen ein

Efferente Nervenfasern im Nervus cochlearis II. Mediales olivocochleares System: Ursprung: Nucleus corporis trapezoidei, Oliva superior (medialis) Endigung: äussere Haarzellen – direkt Bilateral Funktion: Hemmung der cochlearen Signalverstärkung

Das Hören Schwellenwert: 20 μPa Dinamischer Bereich: 0-140 dB (7 Grössenordnung) Bereich der Frequenz: 20-20 000 Hz Frequenz-Unterscheidung: 0.2%-Frequenz-Abweichung

Klinische Probleme Innenohrschwerhörigkeit: Lärm, Entzündungen, schädigende Substanzen, Schädelverletzungen sensorineurale Schwerhörigkeit: die Funktion von Haarzellen, Hörbahn oder Hirnanteile ist eingeschrenkt

Hörprobleme (Hörstörungen) Schwerhörigkeit, Hyperacusis, Ninnitus, Taubheit Ursache: 1. Schalleitungsstörungen 2. Schallempfindungsstörungen

Schallleitungsstörungen Auris externa: Verstopfung des Meatus acusticus externus Auris media: Schädigung des Trommelfells Ansammlung von Flüssigkeit in der Paukenhöhle Schädigung der Gehörknöchelchen Otosklerose (patologische Verankerung des Stapes) Herabminderung des Hörens: maximum 60 dB

Schallempfindungsstörungen Schädigung der Cochlea oder des N. cochlearis: Schädigung des Corti-Organs: Überstarke Schallreize: (laute Musik, Walkman): Zerstörung v. a. der inneren Haarzellen Chemisch-medikamentöse Reize (Streptomycin): Zerstörung v. a. der äusseren Haarzellen Hypoxia (Durchblutungstörungen): Schädigung aller Innenohrzellen Schädigung des N. cochlearis Neuronale Hörproblem: kann vollständige Taubheit verursachen