Das menschliche Ohr.

Zugegeben: Es gibt Lebewesen, die wesentlich besser hören können als der Mensch, gar im Ultraschallbereich. Aber dennoch ist auch das menschliche Ohr ein komplexes Sinnesorgan, dass neben dem Hörsinn auch den Lage- und Bewegungssinn ermöglicht.

Bau und Funktion
  • Das Ohr → ein kompliziert gebautes Sinnesorgan mit Hör-, Lage- und Bewegungssinneszellen
  • Ein Überblick ↓
    Bau
    des menschlichen Ohres.

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  • Bau und Funktion des menschlichen Ohres ↓
    Bau Besonderheiten, Funktionen
    Äußeres Ohr  
    Ohrmuschel Schallaufnahme
    Gehörgang 3 cm lang, gekrümmt; zur Schallleitung
    Trommelfell straffes, dünnes, druckempfindliches Häutchen; zur Schallübertragung auf Gehörknöchelchen
    Mittelohr  
    Gehörknöchelchen Hammer, Amboss und Steigbügel; Schallübertragung auf das Innenohr und Schallverstärkung
    Paukenhöhle Hohlraum; Luftdruckausgleich
    Ohrtrompete Hohlraumsystem; Luftdruckausgleich zum Rachenraum
    Innenohr  
    ovales Fenster Membran; Leitung der Schwingungen auf das Innenohr
    rundes Fenster Membran; Druckausgleich im Innenohr
    Schnecke Schnecken-, Vorhof-, Paukengang; gefüllt mit Ohrlymphe [spezielle Flüssigkeit]; mit Hörsinneszellen und Deckmembran; Aufnahme akustischer Reize, Erregungsbildung
    Vorhof mit Lagesinneszellen; Lagesinnesorgan; Aufnahme von Schwerkraft- und Bewegungsreizen
    Bogengänge mit Bewegungssinneszellen; Bewegungs- und Drehsinnesorgane; Aufnahme von Schwerkraft- und Bewegungsreizen
    Dreh- und Lagesinnesnerv, Gehörnerv Leiten der jeweiligen Erregungen zum Gehirn
Von der Reizaufnahme bis zur Wahrnehmung
  • Hinweis → hier ist nur die Verarbeitung akustischer Reize [Hörsinn] beschrieben
  • Die Schnecke ↓
    Bau
    eines Teils der Hörschnecke im Querschnitt.

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  • Prinzip → So werden Schallwellen verarbeitet ...
    • Schall wird von den Ohrmuscheln aufgenommen [wirken wie ein Trichter]
    • Trommelfell gerät in Schwingungen
    • die damit verbundenen Gehörknöchelchen werden in Schwingungen versetzt [der Reihenfolge nach Hammer, Amboss und Steigbügel]; dadurch auch Kraftverstärkung
    • Steigbügel überträgt Schwingungen auf ovales Fenster
    • Ohrlymphe [Flüssigkeit im Innenohr] in den 3 parallel verlaufenden Gängen der Schnecke wird bewegt
    • Flüssigkeit überträgt die Schwingungen auf die Deckmembran in der Schnecke, die die darunter liegenden Hörsinneszellen reizt, die feine Härchen besitzen
    • rundes Fenster wölbt sich etwas zwecks Druckausgleich
    • gereizte Hörsinneszellen antworten mit gesteigertem Stoffwechsel [= Erregung]
    • Erregung wird über den Gehörnerv zum Gehirn geleitet; erst hier erfolgt die Empfindung [Wahrnehmung] des Geräusches
  • Knochenleitung → Schallwellen werden auch von unseren Schädelknochen auf das Ohr übertragen [nicht in gewohnter Qualität]
Leistungen von Hörsinnesorganen
  • Hörvermögen des Menschen → reicht ungefähr von 16 Hz bis 20 000 Hz; Hörvermögen für hohe Töne nimmt mit zunehmendem Lebensalter durch die schlechter werdende Qualität der Hörsinneszellen ab
    diese jedoch nur durch Schäden am Innenohr infolge Lärmeinwirkung, Alkohol, Infektionen, Nikotin und durch einige Medikamente; Studien an Naturvölkern ergaben, dass 70-jährige Eingeborene noch so gut hörten, wie 30-jährige Großstadtbewohner
    zudem nimmt mit zunehmendem Alter die Elastizität des Trommelfells ab, ebenso sind weitere Alterungserscheinungen von Zellen für abnehmende Hörleistungen [besonders im oberen Frequenzbereich] zuständig
  • Alter und obere Hörgrenze ↓
    Alter Hörvermögen Alter Hörvermögen
    Kind 21.000 Hz 50 12.000 Hz
    20 19.000 Hz 60 10.000 Hz
    30 16.000 Hz 70 8.000 Hz
    40 14.000 Hz 90 5.000 Hz
  • Testtöne ↓
    Einige Töne zum Testen [Play-Symbol anklicken und nochmals, um wieder zu stoppen]
    Bitte stelle die Lautstärke vorher leise ein, um bei hohen Tönen Hörschäden zu vermeiden! Wir haben eine mittlere Lautstärke 50 vorab eingestellt; Du kannst sie natürlich anpassen.
    Der Ton mit 443 Hz ist der Testton für Orchester [Kammerton A]. Eigentlich hat der genormte Sinus-Ton 440 Hz, aber es hat sich wegen der der besseren Stimmbarkeit 443 Hz durchgesetzt. Die Hörgrenzen [16 Hz und 20.000 Hz] können nur wenige Menschen hören.
  • Hörgrenzen im Tierreich → die oberen Hörgrenzen [Frequenzen] einiger Tiere. (Ultraschall > 20.000 Hz)
    Lebewesen obere Hörgrenze Lebewesen obere Hörgrenze
    Aal 500 Hz Zwergwels 13.000 Hz
    Hai 2.000 Hz Buchfink 29.000 Hz
    Schildkröte 2.000 Hz Ratte 40.000 Hz
    Karausche 3.500 Hz Hund bis zu 135.000 Hz
    Eidechse 8.000 Hz Delfin bis zu 200.000 Hz
    Taube 12.000 Hz Fledermaus z.T. über 200.000 Hz
Gesunderhaltung unserer Ohren
  • persönliche Maßnahmen → sind z.B. ...
    • Vermeiden lauter Musik
    • Schutz vor Lärm, Arbeitsschutz [Tragen von Hörschutzgeräten bei Lärm verursachenden Tätigkeiten, z.B. Arbeiten in der Schmiede oder mit dem Presslufthammer]
    • Schutz vor andauernden Lärmbelästigungen
    • Tragen von Hörgeräten bei Schwerhörigkeit
    • Entfernung von in den Gehörgang eingedrungenen Fremdkörpern durch den Arzt
    • Vermeiden von Gleichgewichts-Überlastungen [z.B. Achterbahnen u.ä.]
    • etc.
  • Tipp → siehe auch Lärmschutz
Lärm macht krank
  • Hörvermögen und Lärm ↓
    Beispiel mit Schalldruckangabe in dB Lautstärke und
    Lärmstufe
    Lärmwirkung
    Blätterrascheln 10
    Wecker 30
    Flüstern 30
    Leise Radiomusik 50
    Normales Gespräch 60
    Staubsauger 60
    30 - 60 phon




    I
    Belästigung:
    psychische Reaktionen, Störung, Ärger, Stress, keine physiologischen Wirkungen
    Normaler Verkehrslärm 70
    Rasenmäher 70
    Starker Straßenverkehr 80
    Kreissäge 90
    Moped 90
    60 - 90 phon




    II
    Gesundheitsgefährdung:
    Leistungsminderung, Regulationsstörungen der Herzkreislauf- und Verdauungsorgane, der Hormondrüsen, des Stoffwechsels sowie psychische Reizerscheinungen
    Presslufthammer 90-100
    Bohrmaschine 110
    iPod/MP3-Player [o.ä.] bis 110
    Stereoanlage bis 120
    Discomusik 100-120
    90 - 120 phon




    III
    Gesundheitsschädigung:
    Gleichgewichtsstörungen,
    Erbrechen, Innenohrschäden, Steigerung der
    psychischen und vegetativen Reaktionen
    Düsenflugzeug beim Start in
    90 m Entfernung 140
    über 130 phon

    IV
    Schmerzgrenze:
    Lähmung und Zerstörung der Hörsinneszellen, Taubheit
  • persönliche Maßnahmen gegen Lärm → sind z.B. ...
    • Arbeitsschutz: Lärmschutz benutzen [z.B. bei Arbeit mit Maschinen, Besuch einer Rennsportveranstaltung etc.]
    • Vermeidung von Kopfhörern, die in den Gehörgang gesteckt werden
    • Vermeidung der Dauerbelastung durch zu laute Musik
    • Rücksichtnahme auf andere Menschen
    • regelmäßige HNO-ärztliche Kontrolle der Ohren
    • u.v.a.
  • gesellschaftliche Maßnahmen gegen Lärm → sind z.B. ...
    • Arbeitsschutzmaßnahmen [z.B. Gehörschutz]
    • Lärmschutzwände, z.B. bei Autobahnen
    • Lärmschutzeinrichtungen, z.B. Schallschutz-Verglasung von Gebäuden
    • Lärm vermeidende Maßnahmen in der Industrie, z.B. Lärm gedämpfte Maschinen
    • ruhige Wohngebiete außerhalb von extremen Lärmquellen
    • verkehrsberuhigte Zonen
    • Einhaltung von Ruhezeiten
    • u.v.a.
Unsere Sinne
  • ‹bersicht der wichtigsten Sinne des Menschen ↓
    Sinne Reizarten Sinneszellen, Ort der Reizaufnahme Energieformen Empfindungen
    Gehörsinn
    [Hörsinn]
    Schall [akustische Reize] Sinneszellen im Innenohr [Schnecke] Luftschwingungen [mechanische Energie] Wahrnehmen von Tonhöhen und Lautstärken
    Gesichtssinn [Sehsinn] Licht [optische Reize] Lichtsinneszellen in der Netzhaut des Auges Lichtenergie Hell- und Dunkel-unterscheidung, Bild-, Farben-, Bewegungs-, räumliches Sehen
    Geruchssinn chemische Stoffe [chemische Reize] Sinneszellen im Riechfeld der Nasenschleimhaut chemische Energie Unterscheiden von Geruchsqualitäten, z.B. brenzlig, würzig, faulig, fruchtig, blumig
    Geschmackssinn
    Geschmackssinneszellen
    chemische Stoffe [chemische Reize] Geschmacks-sinneszellen in Zunge und Gaumen chemische Energie Unterscheiden der Geschmacksqualitäten sauer, süß, salzig, bitter, umami
    Gleichgewichts-sinn Lage- und Bewegungsänderungen des Körpers [mechanische Reize] Sinneszellen im Innenohr [Lagesinneszellen im Vorhof, Bewegungs-sinneszellen in den Bogengängen] mechanische Energie Feststellen der Lage des Körpers, der Körperhaltung und -bewegung
    Temperatur-sinn Wärme und Kälte [Temperatur-reize], z.T. Schmerzreize Sinneszellen und freie Nervenen-digungen in der äußeren Haut und in den Schleimhäuten thermische Energie Feststellen von Temperatur-unterschieden oder -veränderungen; Wärme- und Kälteempfindung
    Druck- und Berührungssinn [Tastsinn] Druck, Berührung [mechanische Reize], z.T. Schmerzreize Sinneszellen und freie Nervenen-digungen in der Haut und in den inneren Organen mechanische Energie Feststellen von Druck und Berührung
  • Quelle → Basiswissen Biologie, DUDEN Schulbuchverlag Berlin 2010, S. 162 [leicht verändert]
  • Nah- und Fernsinne → man unterscheidet Fernsinne [Gehör- und Sehsinn] und Fernsinne [alle anderen Sinne]
  • Körperempfindung → eine weitere Wahrnehmung [Sinn], die sich aus der Kombination verschiedener Sinne ergibt [Lagesinn, Kraftsinn, Bewegungssinn]; dabei nimmt man insbesondere Reize aus dem Körperinnern [Tiefensensibilität] und die Lage/Bewegung des Körpers im Raum wahr
  • Schmerzempfindung → komplexe subjektive Sinneswahrnehmung durch Reize [Warn- und Leitsignale] aus der Umgebung oder dem Körperinnern; rufen unangenehme oder unerträgliche Empfindungen hervor; Schmerzsinneszellen sind freie Nervenendigungen, die auf thermische, chemische und mechanische Reize ansprechen [den Schmerzsinn könnte man so auch in die Tabelle oben separat einordnen]
Hinweise und einige Fachbegriffe
  • Sinneszelle [Rezeptor] → Zellen, die zur Aufnahme bestimmter Reize spezialisiert sind; sie wandeln Reize in Erregungen um
  • Sinnesorgan → spezielle Organe, die bestimmte Reize aufnehmen; sie bestehen aus Sinneszellen, die von Hilfs- und Schutzeinrichtungen umgeben sein können
  • Erregung → bei Einwirkung von Reizen auf Sinneszellen antworten diese mit gesteigertem Stoffwechsel [= Erregung]; nur die Erregung [bioelektrische Impulse] kann über die Nerven weitergeleitet werden [nicht der Reiz]
  • Neuron → Nervenzelle
  • Schall → Luft wird durch Geräusche in Schwingungen versetzt; diese Schallwellen haben eine Ausbreitungsgeschwindigkeit von 330 m/s [Schallgeschwindigkeit]
  • Frequenz → Anzahl sich wiederholender Vorgänge [z.B. Schwingungen, Taktfrequenz des Computerprozessors] pro Sekunde in Hertz [Hz]

    Bei Tonschwingungen gilt: Je höher die Frequenz [also die Anzahl der Schwingungen je Sekunde], umso höher der Ton.
  • Standardkammerton → genormter Sinus-Kammerton a hat eine Frequenz von 440 Hz [zum Stimmen der Instrumente in Orchestern hat sich ein Kammerton mit 443 Hz durchgesetzt]
  • bewerteter Schalldruckpegel → Einheit Bel [B], traditionelle wird meist Dezibel [dB; zehnter Teil eines Bels] verwendet; kennzeichnet die Lautstärke eines akustischen Signals; die Hörschwelle eines 2000-Hz-Tones liegt bei 0dB, die Schmerzschwelle liegt bei 134 dB
  • Lautstärkepegel [L]Einheit Phon [neu auch Fon], Einheitenzeichen phon; die menschliche Hörschwelle liegt bei 3 phon [d.h. ein 1000-Hz-Ton kann erst bei einem Schalldruckpegel von 3 dB wahrgenommen werden], die Schmerzschwelle bei 130 phon [lautere Geräusche werden als Schmerz wahrgenommen und verursachen Hörschäden]; bei einer Schall-Frequenz von 1000 Hz stimmen Schalldruckpegel in Dezibel und Lautstärkepegel in Phon überein
  • Lautheit → die Lautheit gibt man in Sone an [ein Ton mit einer Lautheit von 1 sone hat einen Lautstärkepegel von 40 phon]; die Lautheit macht eine Aussage darüber, wie der Mensch Schall empfindet
  • Ultraschall → Tonfrequenzen über 20.000 Hz [also der oberen menschlichen Hörgrenze]
  • HNO → Hals-Nasen-Ohrenarzt
Quellenangaben
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  • Für die Gestaltung dieser Internetseite verwendeten wir zur Information, fachlichen Absicherung sowie Prüfung unserer Inhalte auch folgende Internetangebote: wikipedia.de, schuelerlexikon.de, seilnacht.com, darüber hinaus die Schroedel-Lehrbücher Erlebnis Biologie, Klassen 7 bis 10 [Ausgaben 2005, Sachsen] und Duden Basiswissen Biologie [2010], außerdem die Unterrichtshilfen Biologie 8, Verlag Volk und Wissen 1985.

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