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Wunderwerk Ohr


EXPRESS...

Man unterscheidet zwischen dem äußeren, mittleren und inneren Ohr

Das äussere- und das mittlere Ohr sind verantwortlich für die Schallübertragung

Das innere Ohr für die Umwandlung des Schalls in Nervenimpulse

Zusätzlich zum inneren Ohr zählt auch das Gleichgewichtsorgan
Das Ohr besteht aus drei Abschnitten: dem äußeren, mittleren und inneren Ohr:
 
Das äußere Ohr (Aussenohr)
Das äußere Ohr besteht aus der Ohrmuschel und dem äußeren Gehörgang. Die Ohrmuschel sammelt den Schall und hilft bei der Richtungsortung. Im äußeren Gehörgang wird in vielen kleinen Drüsen das Ohrenschmalz abgesondert. Das Ohrenschmalz hat eine wichtige Schutzfunktion gegen Bakterien, Schmutz und Insekten. Ebenso die kleinen Haare, die im Gehörgang wachsen.
Das Mittelohr
Den Übergang zum Mittelohr bildet das schwingungsfähige Trommelfell. Auch das Trommelfell schützt vor dem Eindringen von Fremdkörpern. Es ist mit dem Hammer verwachsen, dem ersten der drei Gehörknöchelchen, und deswegen in der Mitte etwas eingewölbt. Bei Druckschwankungen schwingt das Trommelfell wie die Membran eines Mikrofons.
Die drei Gehörknöchelchen, die kleinsten und bereits im Mutterleib vollständig ausgebildeten Knochen, sind aufgrund ihrer Form als Hammer, Amboss und Steigbügel benannt. Sie sind miteinander verkettet, werden durch Muskeln gehalten und verstärken den Luftschall. Bei hohen Lautstärken können sie die Schallwelle auch begrenzen. Dann ziehen sich die Muskel zusammen und reduzieren die Übertragung. Der Steigbügel, das dritte Gehörknöchelchen, gibt die Druckwelle ans Innenohr weiter. Seine Platte sitzt im ovalen Fenster, dem Tor zum Innenohr.
 
Damit die Druckwelle entweichen kann, muss das Mittelohr gut belüftet sein. Dies geschieht über die Ohrtrompete oder Euchstachische Röhre, die mit dem Rachen verbunden ist.
Das Innenohr
Das Innenohr besteht aus dem Gleichgewichtsapparat sowie dem eigentlichen Hörorgan, der Schnecke (lat. Cochlea). Die Schnecke hat nur die Größe einer Erbse. Sie ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, der Lymphe, und in Längsrichtung durch die Basilarmembran unterteilt. In dem wie ein Schneckenhaus gewundenen Gang befinden sich 20.000 feinste Sinneszellen, die wegen ihrer feinen Härchen auch Haarzellen genannt werden. Die Haarzellen sind auf der Basilarmembram verankert.
Frequenzanalyse und Umwandlung in elektrische Impulse
Wenn der Schall als Wasserwelle durch die Schnecke wandert, wird die Basilarmembran selektiv in Schwingungen versetzt. Tiefe "langwellige" Töne dringen bis in das Innerste vor, während die höchsten "kurzwelligen" Töne ganz vorne ansprechen. Es findet also ein Tonhöhenzuordnung bzw. eine Frequenzanalyse statt.

 
Bei der Schwingung wird die Basilarmembarn in Richtung auf die Deckmembran angehoben. Die äusseren Haarzellen optimieren und verstärken noch das Schwingungsverhalten. Die inneren Haarzellen berühren die Deckmembran, wobei die feinen Härchen umgebogen werden. Es kommt zu elektrischen Entladungsvorgängen, die über Nerven ans Gehirn weitergeleitet werden. Erst dort werden die akustischen Reize übersetzt.

So hören wir...

EXPRESS...

Die Hörschnecke (Kochlea) erkennt die Tonlage (Frequenz) und deren Intensität

Aus der Kochlea entspring der Hörnerv (jeweils auf der linken und rechten Seite)

Der Hörnerv leitet die codierten Signale weiter zum Kortex

Im Hirnstamm werden dann komplexe Funktionen ausgewertet
Wahrnehmung der Tonart
 
Wenn ein bestimmter Ton auf unser Ohr trifft, ist die Reaktion in der Hörschnecke folgende: Die laufende Welle (also der Ton) bewegt sich entlang der Oberfläche der Basilarmembran von den Fenstern bis zur Spitze. Direkt am Fenster ist die Membran besonders schmal, starr und leicht, in der Spitze allerdings ist sie breit, locker und schwer.
 

 
 
Dieser einmaligen Struktur der Membran ist es zu verdanken, dass die Auslenkung (Kraft) der Welle allmählich einen Höhepunkt erreicht, und danach wieder abflacht, bis sie nahezu den Wert Null annimmt.
 

 
 
Der Standort der maximalen Amplitude (Ausschlag) entspricht genau der von uns wahrgenommenen Tonlage. Bei hohen Tönen befindet sich die Maximalamplitude sehr nahe am Fenster. Bei tiefen Tönen liegt diese Spitzte genau auf der anderen Seite. Daher liegt für jeden Ton die Maximalamplitude der laufenden Welle bei einer andern Gruppe von Haarzellen, so dass alle Tönen wenn nötig auch gleichzeitig erfasst werden können.
Die Hörbahn
Der Hörnerv entspringt aus der Mitte der Kochlea und führt durch den inneren Gehörgang zum Hirnstamm, wo er in den Nucleus cochlearis mündet. Von diesem Hirnnervenkern gehen eine Reihe von Verbindungen zu anderen Kerngebieten im Hirnstamm sowie weiter aufsteigende Bahnen über mehrere "Stationen" zum primären auditorischen Kortex im Schläfenlappen des Grosshirns. Auf diesen "Stationen" der paarig angelegten Hörbahn finden verschiedene Kreuzungen zwischen beiden Seiten statt.
Die Funktion des Hörnerven und der Hörbahn besteht in der Codierung und Verarbeitung der akustischen Information in neuronalen Erregungsmustern und Strukturen. Im Hörnerv wird die akustische Information durch eine Erhöhung bzw. Synchronisation der Entladungsrate der verschiedenen Nervenfasern bei Stimulation der zugehörigen Haarzelle codiert, so dass zu jedem Zeitpunkt die Schallintensität für unterschiedliche Frequenzen verschlüsselt wird. Im Hirnstamm werden dann bereits komplexere Funktionen ausgewertet.
Die drei Gehörknöchelchen, die kleinsten und bereits im Mutterleib vollständig ausgebildeten Knochen, sind aufgrund ihrer Form als Hammer, Amboss und Steigbügel benannt. Sie sind miteinander verkettet, werden durch Muskeln gehalten und verstärken den Luftschall. Bei hohen Lautstärken können sie die Schallwelle auch begrenzen. Dann ziehen sich die Muskel zusammen und reduzieren die Übertragung. Der Steigbügel, das dritte Gehörknöchelchen, gibt die Druckwelle ans Innenohr weiter. Seine Platte sitzt im ovalen Fenster, dem Tor zum Innenohr.
 
Damit die Druckwelle entweichen kann, muss das Mittelohr gut belüftet sein. Dies geschieht über die Ohrtrompete oder Euchstachische Röhre, die mit dem Rachen verbunden ist.