Das Ohr – Bau und Funktion im Detail

Warum wird Dir eigentlich schwindelig? Und woher weißt Du sogar mit geschlossenen Augen, dass Du in einem fahrenden ICE sitzt? Das hat alles mit Deinen Ohren zu tun. Denn sie sind nicht nur wichtig, wenn Du Musik hören willst, sondern sie verfügen auch über Deinen Dreh- und Beschleunigungssinn. Hallo! Ich bin Laura und in diesem Video erfährst Du von mir, wie aus einem akustischen Signal, zum Beispiel die neuesten Charts aus dem Radio, ein Höreindruck in Deinem Gehirn entsteht. Außerdem lernst Du, wie das Gleichgewichtsorgan in Deinem Ohr funktioniert. Dazu schauen wir uns auch den Bau des Ohres genauer an. Dein Ohr besteht nicht nur aus dem sichtbaren Teil, dem äußeren Ohr mit der Ohrmuschel, dem Gehörgang und dem Trommelfell, sondern auch aus dem Mittelohr und dem Innenohr hinter dem Schädelknochen. Dieser schützt den wichtigen Teil des Ohres. Damit wir verstehen können, wie wir hören, müssen wir uns kurz überlegen, was überhaupt ein Ton ist. Physikalisch gesehen ist ein Ton nämlich nichts anderes, als kleine, in gleichmäßigen Abständen erfolgende Veränderungen des Luftdrucks. Man spricht auch von Schall. Die Ohrmuschel nimmt die ankommenden Schallwellen aufgrund ihrer trichterförmigen Beschaffenheit auf. Sie werden durch den Gehörgang zum Trommelfell geleitet, welches in Schwingung versetzt wird. Dieser mechanische Reiz muss in ein elektrisches Signal übersetzt werden, welches vom Hörnerv im Innenohr zum Gehirn weitergeleitet werden kann. Doch wie genau funktioniert das? Diese Schwingungen werden auf die drei kleinsten Knochen im menschlichen Körper, die Gehörknöchelchen, übertragen: Den Amboss, den Hammer und schließlich auch den Steigbügel. Die Gehörknöchelchen dienen außerdem dazu, den Reiz um das zwanzig- bis dreißigfache zu verstärken. Nun ist der Ton an der Grenze zum Innenohr angelangt. Durch das ovale Fenster, ein dünnes Häutchen, wird der Ton in die sogenannte Ohrschnecke übertragen. Die wird auch Cochlea genannt und ist, wie das ganze Innenohr, mit Flüssigkeit, der Ohrlymphe, gefüllt. Unser Schall wird hier in Druckwellen der Lymphflüssigkeit umgewandelt. Wie das mit dem Hören jetzt genau funktioniert, schauen wir uns gleich einmal an. Die Cochlea besitzt drei Gänge. Im mittleren dieser drei Gänge befindet sich das eigentliche Hörorgan, das Corti-Organ. Hier sind Hörzellen mit den Sinneshärchen zu finden. Die Sinneszellen sitzen in der sogenannten Basilarmembran und stoßen mit ihren Härchen an eine Deckmembran. Zwischen Basilarmembran und Deckmembran befindet sich eine gallertartige Flüssigkeit. Wir nun die Ohrlymphe in Bewegung versetzt, gerät auch die Basilarmembran in Schwingung. Dadurch werden auch die Härchen entgegen der Deckmembran verschoben und teilweise abgeknickt. Durch diesen mechanischen Reiz werden die Hörsinneszellen angeregt. Die Fortsätze der Hörsinneszellen besitzen nämlich spannungsabhängige Ionenkanäle. Vom Membranpotential hast Du sicherlich schon einmal etwas gehört. Es entsteht durch eine unterschiedliche Konzentration an Ionen inner- und außerhalb der Plasmamembran, wie bei unseren Härchen. Die Bewegung der Basilarmembran, also der mechanische Reiz, öffnet die spannungsabhängigen Kanäle der Fortsätze. Da unterschiedliche Konzentrationen sich ausgleichen, strömen nun Ionen aus dem Außenmedium in die Zelle ein. Das Membranpotential wird kurzzeitig verändert. Auf dieses Signal hin schütten die Hörsinneszellen Neurotransmitter aus. Diese Botenstoffe bewirken die Generierung eines Aktionspotentials an den unter den Hörsinneszellen liegenden Nervenzellen. Die von den Nervenzellen gesendeten elektrischen Impulse werden vom Hörnerv ins Gehirn geleitet. Das Gehirn kann die eintreffenden Informationen dann wieder übersetzen und es entsteht der Höreindruck. So kannst Du über 400000 Töne hören und deren Lautstärke unterscheiden. Je lauter der Ton ist, desto mehr Botenstoffe werden ausgeschüttet. Und obwohl der zeitliche Unterschied zwischen dem Auftreffen auf das rechte oder linke Ohr oftmals nur eine Tausendstelsekunde beträgt, kann Dein Gehirn die Richtung bestimmen, aus der der Ton kommt. Doch wie kann das Ohr jetzt auch noch dazu beitragen, dass Du mit geschlossenen Augen weißt, wohin Du gehst? Diese Funktionseinheit, die dafür sorgt, dass Du fast immer im Gleichgewicht bleibst, liegt ebenfalls im Innenohr. Die sogenannten Bogengänge und Vorhofsäckchen Utriculus und Sacculus bilden zusammen das Gleichgewichtsorgan. In den Ampullen, den bauchigen Auswölbungen der Bogengänge, befinden sich die Sinneszellen für die Drehbewegung. Die schlauchartigen Bogengänge sind wie ein Koordinatensystem in allen drei Raumebenen angeordnet und ebenfalls mit der Ohrlymphe gefüllt. Die Umwandlung vom mechanischen in den elektrischen Reiz funktioniert hier ähnlich wie in der Cochlea. Auch hier befinden sich haarähnliche Fortsätze von Sinneszellen in einer aufliegenden gallertartigen Kuppel. Jedoch finden wir hier keine Deckmembran. Wenn wir unseren Kopf drehen, bewegen sich zuerst die Haarzellen unter der Gallertkuppel mit. Die Ohrlymphe jedoch ist träge und drückt gegen die Gallertkuppel mit den Haarzellen. Diese werden in die eine oder die andere Richtung abgeknickt. Der mechanische Reiz löst in den Nervenzellen am Ende der Haarzelle ein Aktionspotential aus. Ähnlich funktioniert das bei den Beschleunigungssinnen in Utriculus und Sacculus. Sie erfassen horizontale und vertikale Beschleunigung. Sitzt Du beispielsweise in einem anfahrenden Auto, wird die Gallertkuppel in Bewegung gesetzt. Die umgebende Gallertplatte enthält hierzu noch Kalkkristalle, die sogenannten Statolithen. Sie verstärken den Effekt. Weil die Ohrlymphe träge ist, drückt die Gallertkuppel gegen die Flüssigkeit. Die Sinneszellen werden verbogen. Dieses Verbiegen führt zum Auslösen eines Aktionspotentials. Wenn Du Dich schnell um Dich selbst drehst und dann plötzlich stoppst, bewegt sich die Ohrlymphe aufgrund ihrer Trägheit noch weiter, sodass die Haarsinneszellen weiter gereizt werden. Deshalb empfindest Du dann ein Schwindelgefühl. Im Gehirn werden Richtung und Stärke des mechanischen Reizes verarbeitet. Hier werden sie auch mit dem Sehsinn abgestimmt. Und hier noch einmal die Zusammenfassung: Die wichtigsten Teile des Ohres befinden sich im Innenohr. Hier liegen die Wahrnehmungsfelder für das Hören und für Deinen Dreh- und Lagesinn. Am Hören ist das Corti-Organ in der Schnecke beteiligt. Hier sitzen Sinneshaare der Sinneszellen zwischen Basilarmembran und Deckmembran in einer gallertartigen Flüssigkeit. Schall gelangt durch den Gehörgang in das Mittelohr und wird in das Flüssigkeitsmedium in der Schnecke übertragen. Die Wellen in der Ohrlymphe bewirken ein Auslenken der Sinneshärchen. Dadurch wird an den Nerven ein Aktionspotential ausgelöst. Dein Dreh- und Lagesinn befindet sich ebenfalls im Innenohr. Utriculus, Sacculus und die Bogengänge bilden Dein Gleichgewichtsorgan. Hier liegen die Haarsinneszellen in einer Gallertkuppel und bewegen sich bei Drehung des Kopfes. Weil die Ohrlymphe träge ist, werden die Haarzellen abgeknickt. Dadurch wird das Aktionspotential ausgelöst. Nun weißt Du, wie ein mechanischer Reiz, wie etwa ein Ton, an den Sinneszellen in Deinem Innenohr verarbeitet wird. Die ausgelösten Aktionspotentiale aus Hör- und Gleichgewichtsorgan sind elektrische Impulse. Sie werden durch Nervenbahnen zum Gehirn geleitet und dort verarbeitet. Vielleicht hörst Du dann beim nächsten Mal ganz genau hin, wenn Du das Radio anschaltest. Viel Spaß und bis bald!