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| IMC Wiki | Auditorisches System

Auditorisches System

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Übersicht

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Hören und Sprechen sind biologisch gesehen die wichtigsten Sinnesorgane des Menschen. Ludwig van Beethoven verlor, wohl als Spätfolge einer Treponema pallidum-Infektion, sein Gehör und wurde ein unglücklicher, charakterlich schwieriger Mensch. Er starb 1827, 57-jährig an einer virusbedingten Leberzirrhose.
Die Einrichtungen, Schallwellen zu registrieren, sind in der Natur weit verbreitet. Sie dienen in erster Linie der Erkennung von Feinden, z. B. von Raubwespen durch Insektenlarven (Raupen) und des Weibchens durch männliche Tiere, z. B. bei Mücken, Richtung und Entfernung einer Schallquelle (binaural). Entsprechend ihren spezifischen Aufgaben werden bestimme Schallfrequenzen registriert - der Summton der fliegenden Wespe, das Fluggeräusch des Mückenweibchens. Nur beim Menschen hat sich das Hören und aus diesem die Sprache perfekt entwickelt. Deshalb sind nur Menschen in der Lage, in einer Weise zu kommunizieren, Gedanken auszutauschen, Vereinigungen und Kulturen zu gründen, welche das Gemeinschaftsleben auf der Erde kennzeichnet. Aus diesem Blickwinkel ist das Hören und die Sprache das wichtigste Sinnesorgan und die bedeutendste Fähigkeit. Verlust des Gehörs führt zur Vereinsamung und verändert den Charakter in negativer Weise: Missmut, Misstrauen, Aggressivität, Ungeduld, Hadern mit dem Schicksal. Im Vergleich hierzu hat Blindheit, auch angeboren, keinen Einfluss oder nur positiven, auf die charakterliche Entwicklung. Sie bleibt auch ohne Einfluss auf die Entwicklung der Intellektualität, ganz im Gegensatz zu angeborener Taubheit.
Das Hörorgan ist anatomisch und funktionell eng verknüpft mit dem Gleichgewichtsorgan der Wirbellosen, der Vertebraten, und des Menschen. Damit können Beschleunigungen und die Körperhaltung registriert werden.

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Im Prinzip arbeiten diese Systeme nach ein und demselben Muster: Haarzellen, mit Sinneshaaren ausgestattet, werden durch Schallwellen bzw. Flüssigkeiten abgebogen. Diese Energie löst einen Aktionsstrom aus. Die Gleichgewichtsorgane der Wirbellosen-Statozysten enthalten Statolithen (z. B. Sandkörner), welche sich je nach Körperhaltung auf eine der Schwerkraft entsprechende Region von Haarzellen legen, diese verbiegen und so das Aktionspotential auslösen. Die Aktionspotentiale werden in das Zentralnervensystem geleitet.

Anatomie

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Hören bedeutet sensorische Verarbeitung von Schallwellen. Man unterscheidet Töne mit nur einer Frequenz von Geräuschen, einem Gemisch von verschiedenen Frequenzen. Das menschliche Ohr kann akustische Schwingungen von 20-16.000 pro Sekunde = 20 Hz - 16 kHz aufnehmen. Im Alter engt sich der Spielraum ein, und zwar bei den höchsten Frequenzen beginnend, herunter bis auf 4-5 kHz gesunder Erwachsener im Alter von etwa 70 Jahren. Das auditorische System ist mit seinen inneren Strukturen (Innenohr) anatomisch und funktionell eng verbunden mit dem Gleichgewichtsorgan. Für die Sprache ist das Hören eine Grundvoraussetzung. Das auditorische System besteht aus drei Teilsystemen:
  1. das äußere Ohr: Schallaufnahme
  2. das Mittelohr: Schallübertragung
  3. das Innenohr: sensorisches System
Das äußere Ohr besteht aus der Ohrmuschel, die mit einem Skelett aus elastischem Knorpel ausgestattet, vielfältige, überwiegend genetisch angelegt Formvarianten aufweist. Bei Tieren werden sie durch Muskulatur in Richtung Schallquelle eingestellt. Beim Menschen sind diese Muskeln verkümmert. Der äußere Gehörgang ist 2,5-4 cm lang, 5-10 mm weit und hat einen Knick (nach unten offener Winkel). Er wird nach medial hin vom Trommelfell abgeschlossen.

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Das Trommelfell ist 0,1 mm dünn und 1 cm im Durchmesser. Auf der Gehörgangseite ist es mit Haut überzogen, auf der zum Mittelohr gewandten Seite mit Schleimhaut. Hier setzt der Hammergriff (s. u.) und der M. tensor tympani (Trommelfellspanner) an. Dadurch entsteht ein Trichter.
Das Mittelohr, die Paukenhöhle, ist 3-6 mm breit und schmal. Man unterscheidet drei Etagen:
Das Souterrain unterhalb des Trommelfells ist Ausgangspunkt der Ohrtrompete, die von hier aus in den Rachenraum zieht. Sie führt zum Ausgleich von Luftdruckunterschieden.
Die erste Etage in Höhe des Trommelfells wird vom Hammergriff und dem Trommelfellspannmuskel (s. u.) durchlaufen.
Die Dachstube, oberhalb des Trommelfells, beherbergt die Gehörknöchelchen.
Die Gehörknöchelchen sind
  • Hammer mit Hammergriff am Trommelfell
  • Amboss
  • Steigbügel und Platte, der mit dem Ringband beweglich im ovalen Fenster aufgehängt ist. Davor erfolgt die Schallleitung durch Luft, jenseits durch Flüssigkeit.
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Die Knöchelchen sind mit zwei Gelenken verbunden (Hammer - Amboss, Amboss - Steigbügel). Am Steigbügel setzt der M. stapedius an. Bei Innervation verringert er die Beweglichkeit und mindert die übertragene Energie der Schallwellen (s. u.).

Das Innenohr

Das Innenohr liegt medial der Paukenhöhle und hält über den Steigbügel Kontakt zum Mittelohr.

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Dies enthält die häutigen Vorhofsäckchen Sacculus und Utriculus, die drei häutigen Bogengängen (s. u.), den Schneckengang (Ductus cochlearis). Beide stehen in Verbindung und enthalten die Endolymphe. Im Mittelteil befindet sich der Vorhof (Vestibulum) mit dem ovalen Fenster und dem Zugang zur Schnecke, einem gewundenen Kanal (2 ½ Windungen). Der Schneckenkanal ist teils knöchern, teils bindegewebig, in eine obere Hälfte (Vorhoftreppe - Scala vestibulis) und eine untere Hälfte (Paukentreppe- Scala tympani) unterteilt.
An der Schneckenspitze besteht eine offene Verbindung der beiden Hälften. Die Scala vestibuli ist mit dem Vorhof offen verbunden, die Scala tympani endet blind am runden Fenster. Die Scala tympani und vestibulis sind außerhalb des häutigen Labyrinths mit Lymphe, Perilymphe (Außenlymphe) gefüllt.

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Das häutige Labyrinth schwimmt in der Perilymphe des knöchernen Labyrinths. Der Schneckengang wird von der Basilarmembran, welche das Corti-Organ (Sinneszellen) trägt, begrenzt. Hier werden die Schallwellen aufgenommen. Rezeptoren sind Haarzellen (äußere und innere, etwa 16.000), deren Nervenfasern sich zum Hörnerv (N. cochlearis) verbinden. Zum Corti-Organ gehört die Deckmembran.

Physiologie

Luftdruckschwankungen (Schallwellen) sind der adäquate Reiz für das Gehör. Sie treten durch das äußere Ohr ein, setzen das Trommelfell in Schwingungen und den Hammer (Hammergriff) in Bewegung. Dieses Knöchelchen bewegt den Amboss und dieser wiederum den Steigbügel. Dieser Vorgang kann durch die beiden o. g. Muskeln (M. tensor tympani, M. stapedius) gedämpft werden. Der Steigbügel überträgt mit der knöchernen Platte am ovalen Fenster die Schwingungen auf die Perilymphe der Vorhoftreppe. Von hier aus werden die Schallwellen in der Lymphe als Wanderwellen weitergeleitet.

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Wanderwellen versetzen die Basilarmembran in Schwingungen, deren Maximum sich in dem Abschnitt befindet, dessen Durchmesser zur Resonanz führt. Genau definierte Abschnitte der Basilarmembran sind für die einzelnen Frequenzen zuständig (Analogie zur Klarinette und Basstrompete). So liegen zwangsläufig die Maxima tiefer Töne mit der geringsten Tonfrequenz in der Schneckenspitze, wo die größten Durchmesser sind, die hohen Töne nahe dem Steigbügelfenster, wo der Schneckendurchmesser am geringsten ist (Resonanztheorie). Die Frequenzen bewegen sich zwischen 100 und 20000.

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Der Hauptwellenkamm und Nebenwellen geringerer Amplitude wölben die Basalmembran hin zur Deckenmembran. Dort befinden sich die Rezeptoren für einzelne Frequenzen. So entstehen Töne, Ober- und Untertöne. Dieser Vorgang kann sich gleichzeitig an vielen Orten der Schnecke abspielen. So entsteht das Gesamtvolumen der Sprache oder Musik durch die Nervenleitung mehrerer Frequenzen in die akustischen Zentren (s. u.).
Die Schwingungsmaxima im Endolymphschlauch führen zu einer Verschiebung von Basilarmembran gegen die Deckmembran, wodurch die Haare der Sensoren (Rezeptoren) verbogen werden. Dies löst das Aktionspotential der zugehörigen Zellen des Corti-Organs aus. Nervenfasern, Hörnerv und die dazugehörigen Hirnareale empfangen die Signale und sind topographisch geordnet wie eine "akustische Landkarte".

Zentrale Verarbeitung

Das Gehör dient neben dem Hören auch der Ortung von Geräuschen. Schallwellen, die von der Seite eintreffen, kommen mit einer geringen zeitlichen Verzögerung im von der Schallquelle abgewandten Ohr an. Dies genügt für deren Lokalisation. Wird der Kopf in die Richtung der Schallquelle gewandt, entfällt diese Differenz. Der Blick ist dann auf die Schallquelle ausgerichtet, z. B. auf einen Feind. Es ist eine akustische Orientierung im Raum. Der VIII. Hirnnerv (N. vestibulocochlearis) führt die Leitungsbahnen des Hörnerven (N. cochlearis) und des Vorhofnerven (N. vestibularis für das Gleichgewichtsorgan s. u.).

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Die Hörbahn stellt die Verbindung zu verschiedenen Kerngebieten her, welche über die Hörstrahlung zum Hörfeld der Hirnrinde und von hier aus zu den Assoziationsfeldern (Wernicke Areal) weiterleiten.