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Das Ohr des Menschen

Aufbau

Beim Menschen wird das Ohr in drei Bereiche eingeteilt:

Bild: Anatomie des menschlichen Ohres - www.wikipedia.de Urheber: # Chittka L, Brockmann # derivative work: Sgbeer - Diese Datei ist unter der Creative Commons-Lizenz Namensnennung 2.5 US-amerikanisch lizenziert.

- Das Außenohr umfasst den Ohrknorpel, die Ohrmuschel, das Ohrläppchen und den äußeren Gehörgang oder auch Ohrkanal und die Außenseite des Trommelfells. Es dient nicht nur dem Einfangen des Schalls, sondern auch, um eine bestimmte Einfallsrichtung des Schalls durch spektrale Minima und Maxima zu codieren (siehe Lokalisation). Die zahlreichen Erhebungen und Vertiefungen der Ohrmuschel bilden jeweils akustische Resonatoren, die jeweils bei Schalleinfall aus einer bestimmten Richtung angeregt werden. Hierdurch entstehen richtungsabhängige Minima und Maxima im Frequenzspektrum des Ohrsignals, die vom Gehör zur Bestimmung der Einfallsrichtungen oben, unten, vorn oder hinten genutzt werden (Richtungsbestimmende Bänder).

- Zum Mittelohr gehört das Trommelfell und die Gehörknöchelchen (Hammer, Amboss und Steigbügel. Das ovale Fenster ist mit gekennzeichnet. Die Eustachische Röhre, auch Ohrtrompete genannt, verbindet Mittelohr und Nasenrachenraum. Im Mittelohr findet eine mechanische Impedanzwandlung statt, die eine optimale Übertragung des Signals vom Außenohr zum Innenohr ermöglicht.

- Das Innenohr liegt in einem kleinen Hohlraumsystem (knöchernes Labyrinth, lat. Labyrinthus osseus) innerhalb des Felsenbeines, eines Teils des Schläfenbeines. In diesem knöchernen Labyrinth befindet sich das membranöse oder häutige Labyrinth (lat. Labyrinthus membranaceus), bestehend aus der Gehörschnecke (lat. Labyrinthus cochlearis, kurz: Cochlea), in der Schall in Nervenimpulse umgesetzt wird, und dem Gleichgewichtsorgan (lat. Labyrinthus vestibularis). Das Gleichgewichtsorgan besteht aus den Bogengängen und zwei bläschenförmigen Anteilen, dem Utriculus und dem Sacculus. Es dient dem Erkennen von Bewegungsänderungen und der Richtung der Erdanziehungskraft. Gehörschnecke und Gleichgewichtsorgan sind ähnlich gebaut: Beide sind mit einer Flüssigkeit (Endolymphe) gefüllt und besitzen Haarzellen. Die Haarzellen sind zylinderförmig und haben ihren Namen von den etwa 30 bis 150 haarartigen Fortsätzen am oberen Ende der Zelle (Stereozilien). Durch Bewegungen der Flüssigkeit werden die Härchen gebogen und lösen dabei Nervenimpulse aus. Am unteren Ende befindet sich eine Synapse mit einem sensorischen Neuron. Diese schüttet schon im Ruhezustand Neurotransmitter aus. Werden nun durch Schallschwingungen oder Bewegungsänderungen des Kopfes die Haarfortsätze ausgelenkt, ändert sich die Menge der Neurotransmitter. Im Gleichgewichtsorgan sind die Haarfortsätze mit einer Art Gallertschicht überzogen, auf die kleine Kristalle von Calciumcarbonat aufgelagert sind, welche die Auswirkung von Bewegungen verstärken. Von der Gehörschnecke geht der Hörnerv gemeinsam mit den Nervenbündeln des Gleichgewichtsorganes als Nervus vestibulocochlearis in Richtung Gehirn.

Gehör

Die Wahrnehmung von akustischen Signalen wird wesentlich davon mitbestimmt, wie Schallschwingungen auf ihrem Weg vom Außenohr über das Mittelohr hin zu den Nervenzellen des Innenohrs jeweils umgeformt und verarbeitet werden. Das menschliche Gehör kann akustische Ereignisse nur innerhalb eines bestimmten Frequenz- und Schalldruckpegelbereichs wahrnehmen. Zwischen der Hörschwelle und der Schmerzschwelle liegt die Hörfläche. Die Empfindlichkeit des Ohrs ist ebenso wie seine Lärmtoleranz außerordentlich.

Der leiseste wahrnehmbare Schalldruck ist etwa 20 Mikro-Pascal (20 µPa = 2·10-5 Pa), das entspricht Lp = 0 dBSPL Schalldruckpegel. Diese Schalldruckveränderungen werden über das Trommelfell übertragen und im Ohr-Gehirnsystem zum Höreindruck gewandelt. Weil das Trommelfell als Sensor mit dem Ohrsystem die Eigenschaften eines Schalldruckempfängers hat, beschreibt der Schalldruckpegel als Schallfeldgröße die Stärke des Höreindrucks am besten. Die Schallintensität J in W/m2 ist als Schallenergiegröße hingegen nicht geeignet, den Höreindruck zu beschreiben; aufgrund der komplexen Impedanz des Außen- und Mittelohres bei gleichem Schalldruckpegel. Gleiches gilt sinngemäß für die Schallschnelle.

Die Schallleistung, die das menschliche Gehör aufnimmt, ist äußerst gering. Der leiseste wahrnehmbare Schall erzeugt eine Leistung von weniger als 10-17 W im Innenohr. Innerhalb einer zehntel Sekunde, die das Ohr braucht, um dieses Signal in Nervenimpulse umzusetzen, wird durch eine Energie von etwa 10-18 Joule schon ein Sinneseindruck erzeugt. Daran wird deutlich, wie empfindlich dieses Sinnesorgan eigentlich ist.

Die Schmerzgrenze liegt bei über 130 dBSPL, das ist mehr als der dreimillionenfache Schalldruck des kleinsten hörbaren (63,25:0,00002 = 3.162.500). Dennoch oder gerade deswegen ist das Ohr sehr empfindlich, vor allem das Innenohr nimmt bei lautem Schalldruck Schaden.

Beim Richtungshören und bei der Kopfhörer-Stereofonie spielen Laufzeitunterschiede und Pegelunterschiede zwischen beiden Ohren und somit auch der individuelle Ohrabstand eine gewisse Rolle, sowie spektrale Eigenschaften der Ohrsignale.

Die Techniken zur Untersuchung der Hörfähigkeit werden unter dem Begriff Audiometrie zusammengefasst. Ein Ergebnis eines Hörtests, der das Hörvermögen bei verschiedenen Frequenzen untersucht, nennt sich Audiogramm. Aus diesem lässt sich meistens die Hörschwelle ablesen.

Außerhalb des eigentlichen Ohres liegen jedoch die Nervenbahnen, die zum Hörzentrum des Hirns führen, sowie das Hörzentrum selbst. Sind diese beeinträchtigt, so kann auch bei einem funktionsfähigen Ohr die Schallwahrnehmung beeinträchtigt sein.

Der Weg des Schalls: Ohrmuschel > Gehörgang > Trommelfell > Gehörknöchelchen > Hörschnecke > Hörnerv

Krankheiten

Das menschliche Ohr kann auf verschiedenartige Weisen erkranken, die jeweils für den betroffenen Teil des Ohres spezifisch sind.

- Das Außenohr ist durch seine relativ dünne Haut im Gehörgang und in der Ohrmuschel empfänglich für Infektionen mit Bakterien oder Pilzen. Diese führen zur häufig beobachteten Ohrenentzündung (Otitis externa). Durch geschwächte Abwehr und mangelhafte Behandlung kann die Infektion auf den Knochen, der den Gehörgang umgibt, übergreifen und dessen Vereiterung verursachen.

- Es gibt angeborene und erworbene Ohrmuschelfehlbildungen. Die häufigste angeborene Ohrmuschelfehlbildung sind die abstehenden Ohren, seltener sind zweit- oder drittgradige Ohrmuschelfehlbildungen wie die Mikrotie. Erworbene Ohrmuschelfehlbildungen entstehen durch äußere Einwirkungen, wie z. B. Unfälle oder auch Tierbissverletzungen.

- Auch das Mittelohr kann von einer Entzündung und Vereiterung betroffen sein. Man unterscheidet die akute Mittelohrentzündung von der chronischen Mittelohrentzündung. Durch die Entzündung können auch die Gehörknöchelchen angegriffen und zerstört werden. Das Mittelohr kann weiterhin durch große Schalldrücke beschädigt werden, wie sie bei Explosionen entstehen. Zusammen mit den anderen hieraus entstandenen Schäden spricht man vom Explosionstrauma.

- Häufige Erkrankungen des Innenohres treten im Zusammenhang mit dauerhafter Lärmbelastung und Knalltraumata auf. Hierbei werden die Haarzellen geschädigt. Die Umwandlung der mechanischen Reize in Nervenimpulse ist dann nicht mehr möglich und eine Schwerhörigkeit ist die Folge. In diesem Zusammenhang tritt auch oft Tinnitus auf. Weiterhin ist das Innenohr Ziel von viralen Infektionen, wie Meningitis, Masern und Mumps. Auch verschiedene Medikamente (z. B. Gentamicin) können das Innenohr schädigen. Die Ursachen des sogenannten Hörsturzes, bei dem ein plötzlicher Hörverlust, Tinnitus und Schwindel auftreten können, sind unbekannt. Ähnliche Symptome können auch infolge einer Bogengangsdehiszenz, ein Knochendefekt im Innenohr, auftreten.

Tinnitus

Der Tinnitus ist eine akustische Wahrnehmung, die zusätzlich zum Schall, der auf das Ohr wirkt, ein- oder beidseitig wahrgenommen wird. Diese Wahrnehmung beruht auf einer Störung der Hörfunktion. Der Höreindruck des Tinnitus hat also nichts mit dem Schall in der Umgebung des Patienten zu tun. Die Art der scheinbaren Geräusche ist sehr vielfältig. Die akustischen Eindrücke werden als Brummton oder Pfeifton, Zischen, Rauschen, Knacken oder Klopfen beschrieben. Das Geräusch kann in seiner Intensität gleichbleibend sein, es kann jedoch auch einen rhythmisch-pulsierenden Charakter haben. Es gibt nicht immer ein reales Geräusch, das denselben Höreindruck wie der Tinnitus verursacht. Auch sollte man Tinnitus deutlich von akustischen Halluzinationen abgrenzen.

Das Thema Tinnitus ist mit vielen Missverständnissen behaftet. Häufig wird der Fehler begangen, den Tinnitus als eigene Krankheit zu betrachten. Da er aber oft ein Symptom einer anderen Krankheit ist, verstellt diese Betrachtungsweise oft den Blick auf mögliche Ursachen. Wegen der Vielfältigkeit der Ursachen und der Verschiedenartigkeit des Auftretens wird von einigen Wissenschaftlern die Einordnung als Syndrom favorisiert. Gegen die Einordnung als eigenständige Krankheit spricht auch eine Studie, nach welcher 93,75 % aller teilnehmenden, hörgesunden Probanden in einem schallisolierten Raum nach 5 Minuten über Tinnitus klagten.

Etwa 10–20 % der Bevölkerung sind von Tinnitus dauerhaft betroffen, knapp 40 % stellen zumindest einmal im Leben ein derartiges Ohrgeräusch fest. Etwa ein Drittel aller älteren Menschen gibt an, ständig Ohrgeräusche wahrzunehmen. Der Beginn der Krankheit liegt typischerweise zwischen dem 40. und 50. Lebensjahr, Frauen und Männer sind gleichermaßen betroffen. Besonders in den letzten Jahrzehnten ist die Zahl der Tinnituspatienten laut Meinung einiger Autoren in den westlichen Industrieländern stark gestiegen. Man spricht daher in Deutschland mitunter von einer Volkskrankheit.

Lärmschutz

Wirkt Lärm hoher Intensität [> 85 dB(A)] lange Zeit, d. h. über Jahre täglich mehrere Stunden, auf das Hörorgan ein, so kommt es zu einer bleibenden und irreversiblen Schädigung des Gehörorganes (permanent threshold shift = PTS = Lärmschwerhörigkeit).

Ort der Schädigung sind die Haarzellen im Corti'schen Organ der Schnecke. Der Untergang der Haarzellen beginnt weitgehend unabhängig von den physikalischen Charakteristiken des schädigenden Lärms in jenem Bereich der untersten Windung der Schnecke (Basalwindung), welcher der Analyse von etwa 4000 Hz entspricht. Von hier breitet sich der Prozess im Laufe der Zeit in beide Richtungen aus. Im Bereich der Schneckenspitze (Apex) kommt es nie zu einer völligen Zerstörung der Haarzellen, eine völlige Taubheit entsteht also als Folge chronischer Lärmexposition nicht. Sehr häufig ist die Lärmschwerhörigkeit mit Tinnitus verbunden, der aber nur selten im Vordergrund der Beschwerden steht.

Die Entwicklung einer Lärmschwerhörigkeit ist abhängig

- von der Dauer der Lärmexposition,
- von Pegel und Frequenzspektrum des einwirkenden Lärms,
- dem Vorhandensein eventueller Lärmpausen während der täglichen Exposition und ihrer Verteilung und
- von individuellen Faktoren.

Bei einer Schallintensität unter 85 dB(A) ist keine Hörstörung zu erwarten, mit steigender Schallintensität steigt das Risiko einer Schädigung des Gehörorganes und das Ausmaß der zu erwartenden Hörstörung. Bei besonders hohen Schallpegeln ist u. U. schon nach wenigen Jahren eine merkbare Hörstörung die Folge, während bei geringerer Exposition eine solche sich erst in Jahrzehnten entwickelt.

Die Empfindlichkeit des Hörorgans ist für Frequenzen zwischen etwa 1000 und 6000 Hz wesentlich höher als für niederere und höhere Frequenzen.

Zur Diagnostik von Erkrankungen des Ohres stehen neben den allgemein üblichen Methoden der Medizin wie Röntgenuntersuchungen, serologischen und visuellen Untersuchungen auch Hörtests zur Verfügung.

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Quelle: Wikipedia.de

 

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