Das Gehör äußeres Ohr Mittelohr Innenohr

Präsentation zum Thema: "Das Gehör äußeres Ohr Mittelohr Innenohr"—  Präsentation transkript:

1 Das Gehör äußeres Ohr Mittelohr Innenohr
Ohrmuschel: Richtungshören (vorn-hinten) äußerer Gehörgang Mittelohr Trommelfell Gehörknöchelchen (Hammer, Amboss, Steigbügel) rundes und ovales Fenster Paukenhöhle mit Tube (Eustachische Röhre) Innenohr Aufbau der Schnecke (Cochlea) Frequenz-Orts-Transformation Außenohr: ================== Ohrmuschel nur geringe Bedeutung beim Richtungshören (Hindernis für von hinten einfallenden Schall mit hohen Frequenzanteilen  hilft bei Vorn-Hinten-Lokalisierung) äußerer Gehörgang vollständig mit Haut ausgekleidet im äußeren Drittel unter der Haut weiches Bindegewebe und Knorpel innen liegt die Haut fast unmittelbar auf dem Knochen  stark schmerzempfindlich Tunnel, der durch den Schädelknochen zum Mittelohr führt in der Gehörgangswand produzieren Drüsen das Ohrenschmalz (Cerumen) mit desinfizierender Wirkung (selbstreinigend durch automatischen Transport nach draußen, wobei Fremdkörper, vor allem Staub, mitgenommen werden) zum Mittelohr hin durch das Trommelfell abgeschlossen konvexe Krümmung unten und vorn, sodass das Trommelfell nicht direkt einsehbar ist (Ohrenarzt schiebts mit einem Metalltrichter zur Seite, damit er gucken kann) Aufgabe: den von außen einfallenden Schall zum Trommelfell und damit zum Mittelohr weiterleiten Verengungen und Verlegungen des Gehörgangs haben Einfluss auf das Hörvermögen besitzt eine Resonanz im Bereich von 800 Hz (ruhende Luftsäule, gedeckte Pfeife) Mittelohr ====================== Trommelfell ist wie der Gehörgang außen mit Haut ausgekleidet, die aber sehr dünn ist und keine Drüsen enthält Paukenhöhle: lufthaltig von Knochen umgeben über Tube und Rachen Verbindung zur Außenwelt Tube enger Gang vom unteren Bereich des Mittelohrs zum Rachen Aufgabe: Druckausgleich (vorrangig beim Schlucken und Gähnen) Druckausgleich ist notwendig, damit das Trommelfell optimal schwingen kann Schleimhäute der Mittelohrräume absorbieren ständig etwas Luft dieser Verlust muss ausgeglichen werden bei raschem Wechsel des äußeren Luftdrucks (z.B. Flugzeug, Gebirge) können starke Luftdruckunterschiede zwischen Mittelohr und Außenwelt auftreten, die ein Taubheitsgefühl oder Druck in den Ohren auslösen und durch Schlucken behoben werden können Gehörknöchelchen in der Paukenhöhle Hammer (Malleus) ist mit dem langen Griff ins Trommelfell eingelassen Hammerkörper liegt im obersten Teil der Paukenhöhle (Kuppelraum) und hat dort breiten, aber gelenkigen Kontakt mit dem Amboss (Incus) Amboss besitzt einen langen Fortsatz (Schenkel), der in die Haupthöhle des Mittelohres reicht und gelenkigen Kontakt mit dem Steigbügel hat (Stapes) Steigbügel hat zwei Schenkel, die auf eine ovale Fußplatte aufsetzen, die die Öffnung zum Innenohr ausfüllt (ovales Fenster) Steigbügel füllt mit seiner Fußplatte die Lichtung des ovalen Fensters nahezu vollständig aus und ist darin elastisch mit Bändern aufgehängt so besitzt er gute Beweglichkeit und schließt doch das Mittelohr gegen das Innenohr ab etwas oberhalb des Bodens der Paukenhöhle ist eine zweite Öffnung in der knöchernen Wandung zwischen Mittelohr und Innenohr  rundes Fenster, nur durch Membran abgedeckt beide Fenster dienen wie die Gehörknöchelchen dem Schallenergietransport zum Sinnesorgan in der Schnecke Druckverstärkung zwei Arten: Flächenunterschied zwischen Trommelfell und ovalem Fenster (55qmm2:3.2mm2 = 17) Hebelwirkung (Längenverhältnis 1,3)  17 x 1.3 = 22 (Gesamtverstärkung) (1:20 = 26 dB?) Vorgang Schallschwingungen versetzen das Trommelfell in Bewegung (inklusive Hammergriff und die ganze Gehörknöchelkette) Umwandlung der Energieform große Bewegungen mit kleinem Druck am Trommelfell werden zu kleinen Bewegungen mit großen Druck am ovalen Fenster nur geringer Energieverlust aufgrund der elastischen Aufhängung der Gehörknöchelchen und ihrer elastischen Verbindungen untereinander Übertragungsfähigkeit der Gehörknöchelchen kann durch die Binnenohrmuskeln verändert werden Muskulus tensor tympani kann über den Hammergriff das Trommelfell straffer spannen Trommelfell wird steifer, schwingt schwächer Muskulus stapedus kann den Steigbügel kippen und Versteifung im Bereich der Aufhängung der Fußplatte und im Gelenk zwischen Amboss und Steigbügel erwirken  Verringerung der Übertragungsfähigkeit ausgelöst durch laute Geräusche (sehr selten willkürlich möglich)  Bedeutung als Schallschutz für das Innenohr ist umstritten Ursache mittelohrbedingter Schwerhörigkeit Störung der Funktion der Tube durch Schwellungen im Rachen oder Entzündungen  Druckausgleich nicht mehr gewährleistet  Trommelfell wird von außen ins Mittelohr gedrückt (straff, weniger schwingfähig) auch bei Schnupfen kann auch zu einer reaktiven Absonderung von Flüssigkeit aus den Schleimhäuten führen (Paukenerguss) Innenohr ============================== - eigentliches Hörorgan ist die Schnecke (Cochlea)

2 Das Gehör

3 Das Mittelohr

4 Das Mittelohr als Verstärker

5 eigentliches Hörorgan ist die Schnecke (Cochlea)
Innenohr eigentliches Hörorgan ist die Schnecke (Cochlea) Umwandlung Schall  Nervenimpulse Schneckenartig gewundener Gang mit 2,5 Windungen 2 Systeme ineinander: knöcherne Gänge häutiges Labyrinth 3 flüssigkeitsgefüllte Räume Das Innenohr: ========================= Ductus cochlearis = Schneckengang häutiges Labyrinth hat nur teilweise Kontakt mit der Wandung des knöchernen Labyrinths, sondern ist zum größten Teil mit Flüssigkeit umgeben (Perilymphe) Flüssigkeit im häutigen Labyrinth ist Endolymphe Chemisch: spezifisches Gewicht und ph-Wert von Peri- und Endolymphe sind etwa gleich Konzentration der Natriumionen: Perilymphe: 146 meq/l Endolymphe 26 meq/l Konzentration der Kaliumionen: Perilymphe: 5,0 meq/l Endolymphe: 142 meq/l Chlor, Magnesium und Kalzium weisen etwa gleiche Konzentration auf  Elektrolytgehalt entspricht etwa: Perilymphe = Blutserum Endolymphe = Körperzellen (auch die Körperzellen besitzen eine selektive Durchlässigkeit für Na- und K-Ionen, die mit der Funktionsbereitschaft der Zellen in enger Verbindung steht)  Endolymphe entsteht durch Filtration durch die Membranen des häutigen Labyrinths der Endolymphschlauch teilt die Perilymphe in 2 Teile, die nur in der Schneckenspitze (Helicotrema) zusammenkommen A) Perilymphschlauch vom Helicotrema bis zum runden Fenster (direkter Kontakt zur Pauke)  Scala Tympani B) Perilymphschlauch vom Helicotrema bis zum Vorhof (mit ovalem Fenster, an der Schneckenbasis)  Scala Vestibuli Ductus Cochlearis gefüllt mit Endolymphe endet blind in der Schneckenspitze Basilarmembran: ist die Grenze zwischen Scala Tympani und Endolymphschlauch relativ dick trägt innerhalb des Endolymphschlauches das Sinnesorgan (=Corti‘sches Organ, nach Herrn Corti?) Reissnersche Membran ist die Grenze zwischen dem Endolymphschlauch und dem oberen perilymphatischen Raum (Scala Vestibuli) endet auf der Innenseite der Schnecke in einem knöchernen Vorsprung (Lamina spiralis des Modiolus, genauso wie die Basilarmembran) Corti‘sches Organ besteht aus Sinneszellen, die die über die Innenohrflüssigkeiten herangeführten Schallwellen in Reizimpulse des Nervs umwandeln Sinneszellen sind von Stützzellen umgeben 2 Gruppen von Sinneszellen: äußere Haarzellen (3 Reihen nebeneinander) innere Haarzellen (1 Reihe) „Haar“zelle, weil sie viele feine, härchenartige Fortsätze an der Oberfläche besitzen Unterschied besteht in der Innervation (Versorgung mit Nervenfasern) äußere Haarzellen: eine Nervenfaser versorgt mehrere Zellen (Aufteilung in viele Äste), aber nur jede zweite Zelle wird von der gleichen Nervenfaser versorgt innere Haarzellen: mehrere Nervenfasern für jede Zelle (keine Aufteilung) siehe Bild extra Deckmembran (=Tektorialmembran, Membrana tectoria) = flaches, gallertiges Gebilde liegt auf dem Corti‘schen Organ auf (deckt es ab) ist am äußersten Ende der Lamina spiralis befestigt

6 Schematischer Aufbau der Cochlea
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7 Corti‘sches Organ

8 Haarzellen im Innenohr
Bild 69: =========== schematisierte, räumliche Darstellung des Corti‘schen Organs IHC = innere Haarzellen OHC = äußere Haarzellen Stützzellen (IPC, OPC = innere und äußere Pfeilerzellen) Verlauf der Nervenfasern mit deren Synapsen an den Haarzellen Pfeile an den Nervenfasern geben den Verlauf der Impulse an weiße Fasern = efferent (Infos vom ZNS zur Zelle) schwarze Fasern = afferent (Infos von den Zellen zum ZNS) innere Haarzellen – von mehreren afferenten Fasern innerviert, jede Faser innerviert nur einige benachbarte Zellen äußere Haarzellen – eine afferente Faser innerviert viele Zellen 95% der afferenten Fasern gehen zu den inneren Haarzellen (5% zu den äußeren) Bedeutung der Funktion ist noch nicht richtig geklärt efferente Fasern haben direkten Kontakt mit den äußeren Haarzellen, aber zu den inneren Haarzellen haben sie nur über die Synapsen der afferenten Fasern Kontakt TCF = tunnel crossing fibres CD = Deiters-Zellen (nach Otto F. Deiters, dt. Anatom, Ganglien: Ansammlungen von Nervenzellen Ursprung aller Nervenfasern ist in den Ganglienzellen (im Modiolus) alle Ganglienzellen zusammen = Ganglion spirale Nervenfasern sind nur Zellfortsätze der Nervenzellen jede Nervenzellen hat ein oder mehrere Fortsätze Neuron = Gesamtheit der Zellfortsätze mit der dazugehörigen Ganglienzelle die über Nervenfasern ankommenden Reizimpulse (Potentiale) werden auf andere Ganglienzellen umgeschaltet und weitergeleitet ein ankommender Impuls kann an mehrere Neurone weitergegeben werden Auch können mehrere ankommende Impulse in einem Neuron gesammelt werden Nerv = Gesamtheit zusammen verlaufender Nervenfasern anatomische, aber nicht funktionelle Einheit

9 Schematische Darstellung der Haarzellen

10 Frequenz-Orts-Transformation
Bild Frequenz-Orts-Transformation in abgerollter Schnecke  erstellen! Aufgabe der Schnecke und des in ihr liegenden Corti‘schen Organs: ============================================ durch Schall ausgelöste Druckänderungen und Bewegungen mechanischer Art in Nervenimpulse umwandeln, die zum Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet werden können ankommend: geringe Bewegungsamplituden mit hohem Druck hoher Druck ist notwendig, um eine Energieübertragung von der kleinen Steigbügelfußplatte auf die relativ dazu große Flüssigkeitsmenge im Innenohr zu ermöglichen Flüssigkeit im Innenohr setzt jeder Druckänderung einen großen Widerstand entgegen (ist nahezu inkompressibel) Übertragung des Druckes von der Steigbügelfußplatte auf die Perilymphe in der Scala Vestibuli, dann auf die Scala Tympani bis zur Membran des runden Fensters Druck braucht Ausgleichsmöglichkeit (ist im runden Fenster gegeben) Druckschwankungen in der Perilymphe wirken sich vor allem auf die in der Schnecke befindlichen Membranen aus, die elastisch sind und dem Druck nachgeben damit wird die Druckernergie teilweise wieder in Bewegungsenergie umgewandelt Bewegungen der Membranen hängen ab von ihrer Elastizität und den Eigenschaften der umliegenden Flüssigkeiten Krümmung der Schnecke ermöglicht Reflexionen an den knöchernen Wänden in die verschiedensten Richtungen  Ausbreitung der Druckwellen in der Perilymphe und Auswirkungen auf das Endolymphsystem sind sehr kompliziert Wellenbewegungen der Basilarmembran bei Beschallung Nachweis durch Experimente von Bekesy und theoret. Überlegungen von Ranke wandern von der Schneckenbasis zur Schneckenspitze Auslenkung aus der Ruhelage bis zu einem Maximum, nach dessen Durchlaufen die Welle sehr schnell abebbt = Wanderwelle Wanderwelle ihre Eigenschaften sind abhängig von der Frequenz des auslösenden Schalls Frequenz des auslösenden Schalls bestimmt die Wellenlänge zu Beginn der Wanderwelle ihre Energie wird durch die zunehmende Viskosität der Schneckenflüssigkeiten und die zunehmende Masse der Basilarmembran aufgebraucht gleichbleibende Änderung der Rückstellkraft und damit auch der Ausbreitungsgeschwindigkeit im Verlauf einer Wanderwelle ändert sich die Frequenz der Schwingungen nicht, aber eine Frequenzänderung ändert den Ablauf der Wanderwelle für jedes Ohr konstante Beziehung zwischen Frequenz und Ort der maximalen Schwingungsamplitude der Wanderwelle Konnte in zahlreichen Experimenten bestätigt werden Maximum ist bei hohen Tönen an der Schneckenbasis, bei tiefen Tönen an der Schneckenspitze hohe Töne  Sinneszellen an der Schneckenbasis werden angeregt tiefe Töne  Sinneszellen an der Schneckenspitze werden angeregt  Tonhöhen lassen sich wie die Tasten auf dem Klavierauf der Länge der Basilarmembran hintereinander anordnen für jeden Ton ein begrenzter Bereich auf der Basilarmembran = Ort der stärksten Auslenkung = Ort der stärksten Erregung der Sinneszellen „Einorts“-Theorie des Hörens von Helmholtz hat auch heute noch Gültigkeit, aber nicht in der Form der Resonanztheorie Resonanztheorie = Basilarmembran besteht aus quergespannten Fasern verschiedener Länge, die durch Töne verschiedener Frequenz in Resonanz (=aufgezwungene Schwingung in der Eigenfrequenz) versetzt werden (wie Instrumentensaiten) diese Art von Fasern gibt es nicht

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