Sinnesorgan Ohr - Aufbau und Schallübertragung

Menschen sind ständig von den verschiedensten Geräuschen umgeben. Vorgänge im Ohr sorgen dafür, dass die Informationen aus der Umgebung ans Gehirn gesendet werden, wo sie dann als Geräusche von Dir wahrgenommen werden.

Biologie; Nerven und Sinne; 1. Sek / Bez / Real; Sinnesorgan Ohr - Aufbau und Schallübertragung

Aufbau des Ohrs

Das Ohr kann in das äussere, das mittlere und das innere Ohr aufgeteilt werden. Alle diese Teile werden benötigt, um Geräusche, also Schall, wahrzunehmen. Schall ist eine Abfolge von Veränderungen im Luftdruck, auch bekannt als Schwingungen.

Das Aussenohr besteht aus der Ohrmuschel, dem Gehörgang und dem Trommelfell.
Das Mittelohr besteht aus den Gehörknöchelchen.
Das Innenohr besteht aus der Hörschnecke sowie dem Dreh-, Lagesinn- und Hörnerv.

Schallübertragung

Schall aus der Umgebung wird in Schwingungen übersetzt und auf die Hörschnecke übertragen, indem der Schall zuerst durch den äusseren Gehörgang zu einer hautartigen Membran, dem Trommelfell, geleitet wird. Dadurch werden im Trommelfell Schwingungen ausgelöst. Diese Schwingungen werden wiederum an die Gehörknöchelchen weitergeleitet. Die drei Gehörknöchelchen heissen:

Hammer
Amboss
Steigbügel

Nach den Gehörknöchelchen werden Schwingungen zu einer weiteren hautartigen Membran, dem ovalen Fenster, weitergeleitet. Bei dieser Schallübertragung werden die Schwingungen zwanzigfach verstärkt und auf die Hörschnecke übertragen. Die Hörschnecke wandelt die Schallwellen in Nervenimpulse um, sodass sie von Deinem Gehirn als Ton erkannt werden. In der Abbildung siehst Du die Aufteilung und den Aufbau des Ohres.

Biologie; Nerven und Sinne; 1. Sek / Bez / Real; Sinnesorgan Ohr - Aufbau und Schallübertragung — 1. Gehörgang
2. Trommelfell
3. Gehörknöchelchen (Hammer, Amboss, Steigbügel)
4. Hörschnecke
5. Dreh-, Lagessinnesnerv und Hörnerv

Die Sinne des Innenohrs

Das Innenohr enthält mehrere Sinne und kann auf verschiedene Reize reagieren. Es beinhaltet die Hörschnecke, welche für den Hörsinn zuständig ist, macht aber auch das Gleichgewicht aus, das durch den Lage- und Drehsinn entsteht.

Hörsinn

Die Hörschnecke im Innenohr besitzt viele Hörsinneszellen, die den Hörsinn ausmachen.
An einem Ende besitzen die Hörsinneszellen kleinste Sinneshärchen (B), die durch ankommende Schwingungen bewegt werden.
Durch die Bewegung entstehen elektrische Impulse, die wiederum von den Nervenzellen über den Hörnerv an das Gehirn geschickt werden.
Je nach Tonhöhe werden Hörsinneszellen in anderen Bereichen bewegt, wodurch Du die unterschiedlichen Tonhöhen wahrnehmen kannst.

Lagesinn

Durch den Lagesinn erkennst Du, ob Dein Kopf bei geschlossenen Augen gerade oder schräg ist.
Die Haarsinneszellen im Vorhof im Innenohr (A) ragen in eine Gallerte (1.), die wiederum mit schweren Kalkkristallen bedeckt ist. Durch das Gewicht der Kalkkristalle verbiegt sich die Gallerte jedes Mal, wenn der Kopf sich bewegt und neigt.
Diese Veränderungen nehmen die Sinneshärchen (2.) in den Ohren wahr und leiten die Information an das Gehirn weiter.

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Drehsinn

Durch den Drehsinn erkennst Du, ob Du Dich nach vorne, hinten, oben oder unten bewegst.
Im Innenohr befinden sich drei Bogengänge, die mit einer trägen Flüssigkeit gefüllt sind und in alle drei Raumrichtungen angeordnet sind.
In allen drei Bogengängen befindet sich eine Gallertkappe, die an der Wand befestigt ist und in die Sinneshärchen von Haarsinneszellen ragen.
Wenn sich Dein Kopf schnell dreht, reagiert diese träge Flüssigkeit und knickt dabei die Gallertkappe um.
Die Haarsinneszellen werden dadurch bewegt und leiten es an das Gehirn weiter, wodurch Du beschleunigte Drehungen in alle Raumrichtungen wahrnehmen kannst.

Zusatzinfo für höhere Klassen:

Lautstärke und Tonhöhe

Die Lautstärke eines Geräusches beschreibt, ob es für Dich laut oder leise ist. Die Tonhöhe hingehen beschreibt.

Tonhöhe

Die Frequenz beschreibt, wie häufig sich eine Schwingung innerhalb einer Sekunde wiederholt und wird in Hertz (Hz) angegeben.

$1\,Hz$ entspricht einer Schwingung pro Sekunde.
Je höher die Frequenz ist, desto schneller folgen die Schallwellen aufeinander und desto höher hört sich für Dich der Ton an.
Junge Menschen können Schallwellen im Frequenzbereich von $20 \,Hz$ bis $16\,kHz \,(1000\,Hz =1\,kHz)$ wahrnehmen.

Lautstärke

Die Amplitude drückt aus, wie gross der Schalldruck ist, mit dem Schwingungen auf Dein Ohr treffen und wird in Dezibel (dB) angegeben.

Je stärker die Luftdruckschwankungen der Schallwellen, desto höher ist die Lautstärke.
Schallwellen mit einer hohen Amplitude leiten dies an alle Strukturen im Gehör weiter. Das Gehirn kann diese elektrischen Impulse als höhere Lautstärke wahrnehmen.

Schädigung des Gehörs

Sehr laute Töne und Geräusche können dazu führen, dass Sinneshärchen abbrechen können. Diese abgebrochenen Haarsinneszellen sind dann unwiederbringlich geschädigt. Menschen erleben im Laufe des Lebens viele solcher Schädigungen, was zu Schwerhörigkeit führen kann.