1. Aufbau des Ohrs
Das Außenohr besteht aus Ohrmuschel und Gehörgang
Das Mittelohr wird durch das Trommelfell vom Außenohr getrennt und umfasst die drei Gehörknöchelchen, Hammer (Malleus), Amboss (Incus) und Steigbügel (Stapes). Es fungiert als Schallbrücke, um den großen Schallwellenwiderstand des flüssigkeitsgefüllten Innenohrs zu überwinden. Ohne das Mittelohr würden 90% des ankommenden Schalls reflektiert. Die Hebelwirkung der Gehörknöchelchen und die Druckerhöhung aufgrund der Flächenverkleinerung von Trommelfell zu Steigbügelfußplatte reduzieren die Reflexion auf 30%.
Im Innenohr formen Cochlea (Hörschnecke) und Labyrinth den Vestibularaparat. Das Labyrinth ist für den Gleichgewichtssinn zuständig, der eigentliche Hörvorgang findet in der Cochlea statt.
Die Cochlea hat zweieinhalb Windungen und besteht aus drei mit Flüssigkeit gefüllten Kanälen. Die Scala vestibuli und Scala tympani sind mit Perilymphe gefüllt, die wie die meisten extrazellulären Flüssigkeiten eine hohe Konzentration an Natrium-Ionen hat. Die Scala media hingegen ist mit Endolymphe gefüllt, die eine hohe Konzentration an Kalium-Ionen aufweist und von der Stria vascularis produziert wird. In der Basilarmembran ist das Corti-Organ , das die inneren und äußeren Haarzellen sowie Stützzellen enthält, verankert. Jede Haarzelle besitzt ca. 100 Stereozilien (Sinneshärchen), die an ihrem freien Ende durch Tip links miteinander verbunden sind. Über der Basilarmembran befindet sich eine gelatinöse Masse, die Tektorialmembran. Die Spitzen der Stereozilien der äußeren Haarzellen sind darin eingelassen.
2. Signaltransduktion
Der Druck des Stapes auf das ovale Fenster versetzt die Basilarmembran in Schwingung. Es bilden sich stehende Wellen an einer bestimmten Stelle der Membran aus. Hohe Frequenzen erregen nur den vorderen Teil der Membran, tiefe hingegen bilden ihr Maximum am Ende der Membran aus, wo die Basilarmembran etwa fünfmal so breit und hundertmal so elastisch ist wie vorn.
Das Maximum wird durch die Kontraktion von Motorproteinen der äußeren Haarzellen um den Faktor 1000 verstärkt.
Durch die Anordnung der Membranen entstehen Scherkräfte zwischen Basilarmembran und Tektorialmembran. Die Stereozilien der inneren Haarzellen werden nun ausgelenkt und die Tip links gespannt. Dies hat das Öffnen von Kalium-Kanälen zur Folge. Der Kalium-Ionen-Einstrom führt zur Depolarisation der Haarzelle, es öffnen sich spannungsgesteuerte Calcium-Ionenkanäle. Dies wiederum führt zur Ausschüttung des Neurotransmitters Glutamat und so zur Weiterleitung des Signals bis ins Gehirn.
Autor: Julia Steringer
3. Quellen
Neuroscience- Exploring the brain, Bear et al.
www.physiology.de