Das Ohr und der Hörvorgang

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Das Ohr und der Hörvorgang

Das Ohr wandelt Luftschwingungen in elektrische Reize um, die vom Gehirn verarbeitet werden.

Jahrgangsstufe 6 – 12

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Lehrmaterial

/ MS-6404 / 32

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Fragen

Stimmt diese Behauptung? In der Schnecke befindet sich eine Flüssigkeit, die von der Bewegung des Ambosses in Schwingung versetzt wird.
Stimmt diese Behauptung? Ein Ton mit gegebener Frequenz löst in der Schnecke immer an der gleichen Stelle einen Reiz aus.
Stimmt diese Behauptung? Das äußere Gehörknöchelchen, welches das Trommelfell berührt, ist der Amboss.
Stimmt diese Behauptung? Infolge von Schwingungen entsteht in der Ohrtrompete der Reiz.
Stimmt diese Behauptung? Ein anderer Name für die Ohrtrompete lautet Eustachi-Röhre.
Stimmt diese Behauptung? Die Fußplatte des Steigbügels passt in das ovale Fenster.
In welchem Frequenzintervall kann das menschliche Ohr Töne wahrnehmen?
Welche Töne werden in der Basis der Schnecke absorbiert?
In welchem Gehirnlappen liegt das Hörzentrum?

Was verbindet die Paukenhöhle mit dem Nasen-Rachen-Raum?
Was befindet sich an der Grenze des Außenohrs und des Mittelohrs?
Wo genau entstehen im Ohr die elektrischen Signale?
Wo befindet sich die Schnecke?
Aus welchem Gewebe besteht die Ohrmuschel hauptsächlich?
Was gehört NICHT zu den Gehörknöchelchen?
Wo findet das Bewusstwerden der akustischen Reize statt?
Wo versetzen die von tieferen Tönen erzeugten, niederfrequenten Schallwellen die Basilarmembran in Schwingung?
Welchen Hirnnerv nennen wir Hör- und Gleichgewichtsnerv?
Wo befinden sich die Gehörknöchelchen?

3D-Modelle

Hörvorgang

Ohrmuschel - Leitet die Schallwellen in den äußeren Gehörgang. Sie besteht hauptsächlich aus Knorpelgewebe.
äußerer Gehörgang - Leitet die Schallwellen zum Trommelfell. Die den Gehörgang auskleidende Haut produziert das Ohrenschmalz, welches sie vor Verletzungen und Schädlingen schützt. Seine Ansammlung kann zu Pfropfenbildung führen, die eine Hörminderung verursacht.
Mittelohr - Setzt sich aus der Paukenhöhle und den darin befindlichen Gehörknöchelchen zusammen. Ist über die Ohrtrompete mit dem Rachenraum verbunden.
Innenohr - Das für das Gleichgewicht und Hören unverzichtbare Organ.
Hörnerv - Der VIII. Hirnnerv, er leitet die Signale von der Schnecke ins Gehirn. Er leitet auch die für den Gleichgewichtssinn verantwortlichen Informationen, man nennt ihn daher auch Hör-Gleichgewichtsnerv.
Hörbahn - Die Verlängerung des Hörnervs im Gehirn. Die Fasern leiten die Signale durch den Thalamus weiter zum Hörzentrum.
Hörzentrum - Der Bereich der Großhirnrinde, der der Verarbeitung von akustischen Reizen dient. Abhängig von der Tonhöhe werden unterschiedliche Regionen aktiviert.
Ohrtrompete - Verbindet den Nasenrachen mit dem Mittelohr (Paukenhöhle). Durch sie erfolgt der Luftdruckausgleich zwischen Paukenhöhle und Außenluftdruck. Sie öffnet sich typischerweise beim Schlucken. Wenn sie länger verschlossen bleibt, sinkt der Druck im Mittelohr, das Ohr „verstopft”. Wenn sich der äußere Luftdruck verändert, „knackt” unser Ohr: Dabei strömt Luft durch die Trompete aus der Paukenhöhle (bei niedrigerem Außendruck) oder in die Paukenhöhle (bei höherem Außendruck). Ein anderer Name für die Ohrtrompete lautet Eustachi-Röhre.

Ohr

Ohrmuschel - Leitet die Schallwellen in den äußeren Gehörgang. Sie besteht hauptsächlich aus Knorpelgewebe.
äußerer Gehörgang - Leitet die Schallwellen zum Trommelfell. Die den Gehörgang auskleidende Haut produziert das Ohrenschmalz, welches sie vor Verletzungen und Schädlingen schützt. Seine Ansammlung kann zu Pfropfenbildung führen, die eine Hörminderung verursacht.
Mittelohr - Setzt sich aus der Paukenhöhle und den darin befindlichen Gehörknöchelchen zusammen. Ist über die Ohrtrompete mit dem Rachenraum verbunden.
Innenohr - Das für das Gleichgewicht und Hören unverzichtbare Organ.
Hörnerv - Der VIII. Hirnnerv, er leitet die Signale von der Schnecke ins Gehirn. Er leitet auch die für den Gleichgewichtssinn verantwortlichen Informationen, man nennt ihn daher auch Hör-Gleichgewichtsnerv.
Hörbahn - Die Verlängerung des Hörnervs im Gehirn. Die Fasern leiten die Signale durch den Thalamus weiter zum Hörzentrum.
Hörzentrum - Der Bereich der Großhirnrinde, der der Verarbeitung von akustischen Reizen dient. Abhängig von der Tonhöhe werden unterschiedliche Regionen aktiviert.
Ohrtrompete - Verbindet den Nasenrachen mit dem Mittelohr (Paukenhöhle). Durch sie erfolgt der Luftdruckausgleich zwischen Paukenhöhle und Außenluftdruck. Sie öffnet sich typischerweise beim Schlucken. Wenn sie länger verschlossen bleibt, sinkt der Druck im Mittelohr, das Ohr „verstopft”. Wenn sich der äußere Luftdruck verändert, „knackt” unser Ohr: Dabei strömt Luft durch die Trompete aus der Paukenhöhle (bei niedrigerem Außendruck) oder in die Paukenhöhle (bei höherem Außendruck). Ein anderer Name für die Ohrtrompete lautet Eustachi-Röhre.

Gehörknöchelchen

Trommelfell - Die das Außenohr abschließende dünne Membran. Es wird durch Schallwellen in Schwingungen versetzt, die es an die Gehörknöchelchen weitergibt. Bei einer Parazentese wird ein kleiner Schnitt vollführt, durch den der Eiter des entzündeten Mittelohrs austreten kann.
Hammer - Das äußere Gehörknöchelchen, es leitet die Schwingungen vom Trommelfell zum Amboss weiter.
Amboss - Das mittlere Gehörknöchelchen, es leitet die Schwingungen vom Hammer zum Steigbügel weiter.
Steigbügel - Das innere Gehörknöchelchen, es leitet die Schwingungen vom Amboss zur Schnecke weiter. Der kleinste Knochen unseres Körpers.

Schnecke

Bogengänge - Sie nehmen die Drehbewegung des Kopfes wahr. Wenn unser Kopf sich in eine beliebige Richtung dreht, werden die Rezeptoren in den Bogengängen gereizt, dieser Reiz wird über die Fasern des Hörnervs (auch Hör-Gleichgewichtsnerv genannt) zum Gehirn weitergeleitet.
Vorhoftreppe - Ihre Flüssigkeit (die Perilymphe) wird durch den Steigbügel in Schwingungen versetzt. Diese Schwingungen bewegen sich Richtung Spitze der Schnecke.
Schneckengang - Wird oben von der Reißner-Membran und unten von der Basalmembran begrenzt. Sie ist mit Flüssigkeit (der Endolymphe) gefüllt.
Paukentreppe - Sie ist mit Flüssigkeit (der Perilymphe) gefüllt. Die Schwingungen wandern in diesem Gang von der Spitze der Schnecke zu deren Basis.
Hörnerv - Der VIII. Hirnnerv, er leitet die Signale von der Schnecke ins Gehirn. Dieser Nerv leitet auch die für den Gleichgewichtssinn verantwortlichen Informationen, man nennt ihn daher auch Hör-Gleichgewichtsnerv.
rundes Fenster - Wird durch eine bindegewebige Membran geschützt. Die Schwingungen bewegen sich durch die Paukentreppe in seine Richtung. Es ist der „Ausgang” der Schnecke.
ovales Fenster - Wird durch ein bindegewebiges Häutchen, die ovale Membran geschützt. In diese ist die Fußplatte des Steigbügels eingepasst. Die Schwingungen des Steigbügels werden über die Membran an die Flüssigkeit der Vorhoftreppe weitergeleitet. Es ist der „Eingang” der Schnecke.

Cortiorgan

Haarzelle - Bei der Resonanzaufnahme verschieben sich Deckmembran und Basalmembran gegeneinander. Die Deckmembran drückt gegen die Haarbündel der Haarzellen des Cortiorgans und knickt diese um. Dadurch werden diese gereizt. Ständige Lärmbelastung kann zum Absterben der Härchen führen, was zu bleibenden Hörschädigungen führt. Daher ist ein adäquater Lärmschutz wichtig.
Tektorialmembran - Sie verschiebt sich bei der Resonanzaufnahme gegen die Basalmembran. Die Deckmembran drückt gegen die Haarbündel der Haarzellen des Cortiorgans und knickt diese um. Dadurch werden diese gereizt.
Basilarmembran - Sie nimmt die durch die Flüssigkeit der Schnecke wandernden Schwingungen auf und gerät in Resonanz. Daher verschieben sich die Deckmembran und die Basilarmembran gegeneinander.
Nervenbündel

Tonotopie

According to tonotopy, the pitch is determined by where the vibration is generated along the basilar membrane in the inner ear. Higher frequency sounds cause vibrations of higher frequency in the liquid, which are absorbed in the initial section of the membrane. Lower frequency vibrations generated by deep sounds enter the cochlea and are absorbed closer to the tip. When a vibration is absorbed, an electrical signal is produced, which is transmitted into the brain. The pitch of the sound is encoded by the site of absorption.

Georg von Békésy (1899–1972), a Hungarian-American biophysicist, proved this theory through various experiments. His discoveries significantly advanced the understanding of the mechanism of hearing. In 1961, he was awarded the Nobel Prize in Physiology or Medicine 'for his discoveries of the physical mechanism of stimulation within the cochlea.'

Narration Alle zeigen

Töne sind Schwingungen der Luft, die wir mithilfe unserer Hörorgane wahrnehmen. Gesunde Ohren können Schallwellen im Frequenzbereich von etwa 20 Hz bis 20.000 Hz wahrnehmen, allerdings verkleinert sich dieser Bereich mit zunehmendem Alter und durch Lärmbelastung.

Der durch die Schallwellen erzeugte Reiz wird über das Innenohr an den Hörnerv beziehungsweise die Hörbahn weitergeleitet und gelangt so zum Hörzentrum im Gehirn. Das Hörereignis findet in der Großhirnrinde statt.

Die Schallwellen werden von der Ohrmuschel eingefangen und in den äußeren Gehörgang geleitet. Die Schallwellen versetzen das den Gehörgang abschließende Trommelfell in Schwingungen. Diese werden durch die Gehörknöchelchen, den Hammer, den Amboss und den Steigbügel, zur Schnecke weitergeleitet.

Die Fußplatte des Steigbügels berührt das ovale Fenster. An der knöchernen Innenwand der Schnecke befindet sich die Basilarmembran, die sich über die gesamte Länge der Schnecke, bis in deren Spitze zieht, dort umkehrt und sich in der Reißner-Membran fortsetzt. Im Querschnitt der Schnecke sind drei Bogengänge zu sehen: die Paukentreppe, der Schneckengang und die Vorhoftreppe.

Die Schnecke ist mit Flüssigkeit gefüllt, die durch den Steigbügel in Schwingung versetzt wird. Die höherfrequenten Schwingungen, die von hohen Tönen verursacht werden, werden im Eingangsbereich der Schnecke aufgenommen und versetzen die Basilarmembran dort in Schwingung. Die durch tiefe Töne entstehenden niederfrequenten Schwingungen versetzen dagegen die Basilarmembran in der Nähe der Schneckenspitze in Schwingungen. Im Bereich der Aufnahme entsteht ein elektrischer Reiz, der ins Gehirn gelangt. Der Ort der Reizentstehung entspricht also der Höhe des Tones, dies nennt man Tonotopie.

Der elektrische Reiz entsteht im Cortiorgan. Bei der Resonanzaufnahme verschieben sich Deckmembran und Basalmembran gegeneinander. Die Deckmembran drückt gegen die Haarbündel der Haarzellen des Cortiorgans und knickt diese um. Dadurch werden diese gereizt. Auf diese Weise wandelt das Cortiorgan die Schwingungen in elektrische Signale um, welche über den Hörnerv ins Gehirn und dort über die Hörbahn zum Hörzentrum gelangen. Das Hörzentrum dient der Verarbeitung und dem Bewusstwerden akustischer Reize.