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Kompaktlexikon der Biologie: Ohr

Ohr, Auris, das als Schalldruckempfänger arbeitende Gehörorgan der Wirbeltiere. Fische besitzen nur ein Innenohr und haben dementsprechend kein Trommelfell. Viele Arten haben jedoch andere Strukturen zur Schallaufnahme entwickelt, oft übernimmt die Schwimmblase diese Funktion, wobei diese die Schwingungen entweder direkt, über die das Innenohr umgebenden Knochen oder über besondere schallleitende Knochen, die Weber-Knöchelchen, an das Innenohr weiterleitet. Dort wird der Schall von verschiedenen Haarsinnesfeldern aufgenommen, die alle auch gleichzeitig dem Gleichgewichtssinn dienen (Vestibularapparat): die Macula utriculi (Utriculus), Macula sacculi (Sacculus) und Macula lagena (Lagena). Diese Strukturen werden auch als Otolithenorgane bezeichnet, da sie aus vielen, durch Gallerte fest verbackenen Gehörsteinchen (Otholithen) bestehen, die über einigen tausend Haarsinneszellen angeordnet sind. Von der Lagena geht die Entwicklung des Gehörorgans aus, indem ein schlauchartiger Fortsatz entsteht, der bei Vögeln und Krokodilen noch gestreckt ist, und sich bei Säugern zur Schnecke (Cochlea) aufwickelt.

Nur bei den Säugern besteht das O. aus Außen-, Mittel- und Innenohr. Zum Außenohr zählen die bei den Tieren meist beweglichen Ohrmuscheln (Auriculae) und der Gehörgang. Funktionell können die Ohrmuscheln als Richtantennen aufgefasst werden, deren Effizienz durch Beweglichkeit noch gesteigert wird; außerdem wird durch ihre paarige Anordnung und Lokalisation am Kopf häufig ein sehr genaues Richtungshören ermöglicht ( vgl. Abb. ). Der Gehörgang (Meatus acusticus externus), der zum Mittelohr hin vom Trommelfell (Membrana tympani) begrenzt wird, dient der Schallleitung. In der Wand des Gehörgangs liegen die Ohrenschmalzdrüsen (Glandulae ceruminiferae), die das Ohrenschmalz (Cerumen) absondern. Dieses bindet eingedrungene Schmutzpartikel und sorgt für die Aufrechterhaltung der Elastizität des Trommelfells. Das Mittelohr (Paukenhöhle) ist ein luftgefüllter Hohlraum im Felsenbein, in dem sich die Gehörknöchelchen Hammer (Malleus), Amboss (Incus) und Steigbügel (Stapes) ( vgl. Abb. ) befinden. Über die Eustachi-Röhre (Ohrtrompete) steht das Mittelohr mit der Rachenhöhle in Verbindung, wodurch ein Druckausgleich zwischen Mittelohr und Außenwelt ermöglicht wird (z.B. bei schneller Überwindung großer Höhenunterschiede). Das mit Perilymphe und Endolymphe gefüllte Innenohr wird durch das ovale Fenster (dorsaler Perilymphraum, Vorhoftreppe oder Scala vestibuli) und das runde Fenster (ventraler Perilymphraum; Paukentreppe oder Scala tympani) vom Mittelohr getrennt. Zum Innenohr selbst zählen das Gleichgewichtsorgan (Labyrinth und die Maculaorgane) und die Schnecke (Cochlea) mit dem Corti-Organ. Dessen auf der Basilarmembran lokalisierte Rezeptoren (Haarzellen) setzen die aufgenommenen Schallwellen in elektrische Impulse um. Diese werden über den Nervus statoacusticus verschiedenen Kerngebieten des Gehirns zugeleitet, wobei die genaue Analyse von Klängen oder Lauten wie auch die Richtungslokalisation zu einem großen Teil neurale Leistungen darstellen.

Das Labyrinth oder Bogengangsystem besteht aus drei miteinander verbundenen häutigen Schläuchen, die mit Endolymphe gefüllt sind und die in den drei Raumrichtungen senkrecht zueinander stehen und der Registrierung von Drehbeschleunigung dienen. Sie münden in einen gemeinsamen Hohlraum, in dessen Nähe die Bogengänge zu einer Ampulle erweitert sind. In diese ragt ein kleiner Kamm (Crista), auf dem eine Gruppe von Haarsinneszellen sitzt, deren Kinocilien und Mikrovilli von einer gallertigen Cupula umgeben sind. Wird nun der Kopf z.B. ruckartig gedreht und mit ihr der Bogengang, so bleibt die Endolymphe aufgrund ihrer Trägheit zurück und drückt von einer Seite auf die Cupula, sodass es zur Erregung der Haarsinneszellen kommt. Die Maculaorgane (Utriculus und Sacculus) dienen der Ermittlung der Linearbeschleunigung und der Lotrechten, um dem Körper jederzeit die Möglichkeit zu geben, sein Gleichgewicht zu finden. Die Böden von Utriculus und Sacculus sind mit einem Feld von Haarsinneszellen bedeckt, deren Mikrovilli von einer gallertigen Schicht bedeckt sind; auf dieser liegen Calcitkristalle (Otokonien), bzw. bei Nichtsäugern ein großer Otolith. Bei ruckartigen Bewegungen nach vorne oder hinten, bleiben die Krisatlle auf der Gallertschicht zurück, mit der Folge, dass die Mikrovilli der Sinneszellen abgebogen und diese dadurch erregt werden. Ähnliches geschieht, wenn der Kopf schräg gehalten wird: die Gallertmasse samt Kristallen rutscht ab, biegt die Mikrovilli der Sinneszellen und erregt diese dadurch. Die Verarbeitung dieser Reize im Gehirn führt zur Aktivierung der Muskelgruppen, die den Kopf bzw. Körper wieder in die Lotrechte (ins Gleichgewicht) zurückbringen. (Gehirn, Gehörorgane, Gehörsinn, Gleichgewichtsorgane, Hören)



Ohr: Schematischer Aufbau des Ohrs; a Außenohr und Mittelohr, die Vergrößerung zeigt die Anordnung der Gehörknöchelchen; b das Bogengangsystem mit der Schnecke (Cochlea) und c ein Querschnitt durch die Schnecke mit einem Ausschnitt aus dem Corti-Organ



Ohr: Die drei Gehörknöchelchen des Menschen

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Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

Essayautoren:
Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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