Das Ohr

Das Ohr – Unser Tor zur Klangwelt

Nicht alle Lebewesen hören mit den Ohren: Grillen besitzen eine Hörmembran an den Vorderbeinen, Mücken orten Schall mit einem speziellen Organ an ihren Antennen und Zahnwale hören mit dem Unterkiefer. Wir Menschen haben Ohren – und die sind immer im Einsatz: Weckerklingeln, nahende Autos, das Smartphone in der Jackentasche, die Atemzüge des Partners neben uns – unser Gehör ist „always on“ – auch im Schlaf. Anders als die Augen können wir unsere Ohren nicht schließen. Sie nehmen über die Ohrmuschel im Dauereinsatz alle Geräusche auf. Dabei ist ein Ohr Sekundenbruchteile schneller als das andere. Aus dieser Differenz erkennt unser Gehirn, aus welcher Richtung und Entfernung der Schall kommt. Die Aufgabe der Ohrmuschel (lateinisch: Auricula auris) ist es dabei, Schallwellen wie ein Trichter zu sammeln, sodass sie durch den äußeren Gehörgang zum Trommelfell weitergeleitet werden. Dort angelangt versetzen die Schallwellen das Trommelfell in Schwingungen.

Ohr
Darstellung des menschlichen Ohrs im Querschnitt.

Aufbau des Ohres: Die Ohrmuschel, ein einzigartiger Schalltrichter zur Ortung

Äußerlich sehen wir nur die Ohrmuschel – ein elastisches, mit Haut überzogenes Gebilde aus Knorpel, das übrigens einzigartig ist. Die auffälligsten Strukturen der Ohrmuschel sind die beiden hervortretenden großen Wülste, die dem Ohr seine charakteristische Form geben.

Deshalb kann ein Ohrabdruck, etwa vom Lauschen an einer Tür, in der Kriminalistik wie ein Fingerabdruck zur Identifizierung einer Person herangezogen werden. Die außergewöhnliche gefurchte Beschaffenheit der Ohrmuschel erfüllt eine entscheidende Funktion: Die Erhebungen und Vertiefungen bilden sogenannte akustische Resonatoren, die von bestimmten Frequenzen in Schwingung versetzt werden. Diese Schwingungen werden durch den äußeren Gehörgang an das Trommelfell weitergeleitet.

Die Ohrmuscheln sind eher nach vorne ausgerichtet. Das erleichtert das Richtungshören. Abhängig davon, aus welcher Richtung ein Schall kommt, erhält er durch die Erhebungen und Vertiefungen der Ohrmuschel eine eigene Klangfarbe. Dadurch wird die Ortung einer Schallquelle entscheidend erleichtert, sodass man oft allein anhand des Klanges beurteilen kann, ob der Schall von vorne, von hinten, von oben oder von unten kommt. Interessanterweise verändert sich diese Hörwahrnehmung, wenn unsere Ohren wachsen, verletzt oder operativ verändert werden. Dann muss sich das Gehirn erst neu an die veränderte Ohrmuschel anpassen, was schnell geschieht.

Tiere spitzen ihre Ohren, manche wackeln mit der Ohrmuschel

Es gibt viele Tiere wie Hunde und Katzen, die ihre Ohrmuscheln aktiv ausrichten können, um Schallquellen genauer zu lokalisieren. Bei den meisten Menschen ist diese Fähigkeit nicht vorhanden, und wenn, dann in sehr geringem Ausmaß als Ohrenwackeln. Deshalb betrachten manche die Ohrmuschel zuweilen als überflüssiges Organ, gerade weil ihre acht Stellmuskeln beim Menschen weitestgehend zurückentwickelt sind. Wer gerne mit den Ohren wackeln möchte, soll dies bereits als Kind trainieren und kann dann mit diesem Ohrmuscheltrick beeindrucken. Und vielleicht auch besser hören? Eher nicht!

Fehlbildungen der Ohrmuschel

Ein komplettes Fehlen der Ohrmuscheln heißt Anotie und hat überraschenderweise wenig Einfluss auf das Hörvermögen. Weitere Fehlbildungen der Ohrmuschel sind die Mikrotie, bei der die Ohrmuscheln sehr klein ausfallen. Die Mikrotie geht oft einher mit einer Verengung des Gehörgans (Gehörgangsstenose), die ein HNO-Arzt behandeln sollte.

Außerdem gibt es die Makrotie, bei der die Ohrmuscheln überdurchschnittlich groß sind. Diese ist medizinisch in der Regel belanglos und nicht mit Komplikationen verbunden. Aus kosmetischen Gründen werden dennoch häufig Korrekturen durchgeführt.

Die grundsätzliche Unterscheidung, ob eine Schallquelle eher links oder rechts liegt, funktioniert allerdings über andere Mechanismen. Dazu nutzt das Gehirn zum einen den minimalen zeitlichen Unterschied des Eintreffens von Schallwellen zwischen beiden Ohren. Zum anderen beurteilt es einfach die Lautstärke: Sie ist in der Regel an dem Ohr am höchsten, das der Schallquelle zugewandt ist.

Als Trommelfell (Membrana tympani) wird eine dünne Membran am inneren Ende des Gehörgangs bezeichnet, welche diesen zum Mittelohr abschließt. Das Trommelfell wandelt Schallwellen in mechanische Schwingungen um und leitet diese an die Gehörknöchelchenkette im Mittelohr weiter.

Von Schallwellen über mechanische Schwingungen zu Nervenimpulsen

Der größere Teil des Gehörs befindet sich in unserem Schädel und setzt sich aus dem Mittel- und dem Innenohr zusammen. Zum Mittelohr gehören das Trommelfell sowie die Gehörknöchelchen Hammer, Amboss und Steigbügel – die kleinsten Knochen im menschlichen Körper. Die Gehörknöchelchen leiten die mechanischen Schwingungen des Trommelfells an das Innenohr weiter. Kommt es (z.B. aufgrund von Entzündungsprozessen) zu einer Fixierung der Knöchelchen (Otosklerose), sind diese also nicht mehr in der Lage, Schwingungen weiterzuleiten, ist eine Schallleitungsschwerhörigkeit die Folge.

Das Mittelohr ist über die Eustachische Röhre, auch Ohrtrompete genannt, mit dem Nasen-Rachen-Raum und über das runde Fenster mit dem Innenohr verbunden. Das Innenohr besteht im Wesentlichen aus der Gehörschnecke, lateinisch Labyrinthus cochlearis, kurz: Cochlea, und dem Gleichgewichtsorgan. Beides befindet sich in einem Hohlraum im Schläfenbein, ist mit Flüssigkeit gefüllt und besitzt Haarzellen, die Nervenimpulse an das Gehirn senden. Unser mit Flüssigkeit gefülltes Innenohr kann Schallwellen von 20 Hz bis ca. 20.000 Hz wahrnehmen. Ist das Innenohr geschädigt, ist die Folge eine Schallempfindungsschwerhörigkeit.

Die Haarzellen oder Haarsinneszellen sitzen in der Hörschnecke (Cochlea). Sie wandeln Schallwellen in Nervenimpulse um. Diese leiten sie über den Hörnerv an das Gehirn weiter. In der Cochlea, die etwa die Größe einer Kaffeebohne hat, ist unser effektives Hörorgan, das Corti-Organ angesiedelt, das sich durch die ganze Cochlea zieht. Als Corti-Organ (Corti’sches Organ nach dem italienischen Anatomen Alfonso Corti, lat. Organon spirale) wird die Schnittstelle zwischen den akustischen mechanischen Schwingungen und den Nervensignalen bezeichnet.

Ohr
Die Umwandlung akustisch-mechanischer Signale in zelluläre elektrische Signale erfolgt im Corti-Organ
Haarzellen
Gesunde (links) und geschädigte Haarzellen im Innenohr

Empfindlich: Die Haarzellen im Innenohr

Haarzellen sind Rezeptoren (Sinneszellen) des Innenohrs, welche mechanische Reize in elektrische Aktivität umwandeln. Bei jeder Druckänderung (durch eine Schallwelle) werden die Haarzellen verbogen. Sie versuchen sich gegen den Druck wieder aufzurichten. Sind sie über einen längeren Zeitraum einer hohen Schallintensität (d.h. hohen Lautstärke) ausgesetzt, reicht die Energie der Haarzellen nicht mehr aus, um sich aufzurichten und dem Druck standzuhalten. In der Folge ermüden die Haarzellen und nehmen, nach langer Ermüdung, irreparablen Schaden. Nach hoher Lärmexposition sind daher immer längere Pausen der Stille (oder zumindest deutlich reduzierter Geräuschbelastung) vonnöten, damit sich die beanspruchten Haarzellen erholen können. Ohne Erholung sterben sie ab. Dieser Prozess ist irreversibel: Zerstörte Haarzellen können sich nicht mehr regenerieren und werden nicht durch neue ersetzt. Die Folge ist eine Schallempfindungsschwerhörigkeit.

Unser wichtigstes Hörorgan: Das Gehirn

Die Entschlüsselung und Interpretation der elektrischen Nervenimpulse aus dem Corti-Organ findet in unserem Gehirn statt. Dort werden auch relevante von irrelevanten Signalen sortiert. Das übernehmen die sogenannten Hörfilter. Sie sorgen dafür, dass wir nur etwa ein Drittel aller Geräusche, unser Gehör erreichen, auch bewusst wahrnehmen und verarbeiten. Hörfilter vernachlässigen alles situativ Unwesentliche, wie zum Beispiel das Geräusch unseres Atems oder des Raschelns unserer Kleidung. Solche Nebengeräusche, die immerhin knapp 70% der akustischen Reize ausmachen, werden herausgefiltert; damit kann sich unser Gehirn auf die Verarbeitung der (ca. 30%) wesentlichen Signale und Informationen konzentrieren und wird nicht von akustischen Reizen überflutet. Neurologische Studien haben gezeigt, dass die Hirnaktivität in unserer linken Gehirnhälfte höher ist, während wir relevante Klänge von störendem Lärm unterscheiden. Für das selektive Hören, bzw. den sogenannten Cocktailparty-Effekt, ist demnach die linke Gehirnhälfte verantwortlich.

Gehirn
Das Gehirn ist das wichtigste Hörorgan des Menschen

Wenn es nicht regelmäßig mit von akustischen in elektrische Signale umgewandelten Reizen versorgt wird, kann das Gehirn seine Funktion der Geräuschselektion und -zuordnung auch verlernen. Das ist eine gravierende Folge von unversorgter Schwerhörigkeit. Das Gehirn versucht dann durch Aktivierung anderer Bereiche den Hörverlust zu kompensieren – mit weitreichenden Folgen: Die fehlende Beanspruchung der für das Hören zuständigen Gehirnareale und die Umprogrammierung anderer Bereich (z.B. zum Lippenlesen oder zum Lückenfüllen nur bruchstückhaft verstandener Sprachinhalte) können zu einem kognitiven Leistungsverfall führen, der wiederum eine Demenz befördern kann. Die rechtzeitige Versorgung einer Hörminderung ist daher auch ein wichtiger Beitrag zur uneingeschränkten Funktionserhaltung unseres Gehirns – und damit zur Demenzvorsorge.

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