Allgemeine Charakteristik des Innenohrs
Das Innenohr ist ein Bestandteil des Hör- und Gleichgewichtsorganssinns. Es besteht aus zwei Hauptkomponenten: dem knöchernen Labyrinth, das mit Perilymphe gefüllt ist, und dem darin gelegenen häutigen Labyrinth, das mit Endolymphe gefüllt ist.
Das Innenohr umfasst folgende Strukturen:
- Hörorgan – wird durch die Cochlea (Horschnecke) repräsentiert;
- Gleichgewichtsorgan – wird durch drei zueinander senkrechte Bogengänge sowie durch Sacculus und Utriculus repräsentiert.
Aufbau der Cochlea
Der Schneckenkanal windet sich 2,5-mal um die Spindel (Modiolus). An der Schneckenspitze sind die Treppen durch eine Öffnung verbunden – das Helicotrema.
In der Cochlea unterscheidet man zwei mit Perilymphe gefüllte Treppen:
- Scala vestibuli – beginnt am ovalen Fenster;
- Scala tympani – endet am runden Fenster.
Das runde Fenster ist für den Ausgleich von Schallschwingungen notwendig: Bei einer starren Struktur am Ende der Scala tympani wäre eine Schwingungsübertragung unmöglich.
Der Schneckenkanal wird von den Treppen durch zwei Membranen getrennt:
- Membrana vestibularis (Reissner-Membran) – innenseitig aus einschichtigem Plattenepithel und außenseitig aus Endothel gebildet; gewährleistet die Übertragung von Schwingungen von der Perilymphe auf die Endolymphe;
- BasilarMembran (Lamina basilaris) – enthält zahlreiche Bündel («Saiten») von Kollagenfasern, die von der Lamina spiralis ossea zum Ligamentum spirale verlaufen.
An der lateralen Seite wird der Schneckenkanal durch das Ligamentum spirale und die Stria vascularis begrenzt, die reich an Gefäßen ist und die Synthese der Endolymphe gewährleistet.
Spiralorgan (Corti-Organ)
Das Spiralorgan befindet sich auf der BasilarMembran. Nach oben hin ist es von der Membrana tectoria (Deckmembran) bedeckt – einer gallertartigen, amorphen Substanz mit Kollagenfasern, in die die Stereozilien der Sinneszellen eingebettet sind.
Im Spiralorgan unterscheidet man zwei Zellgruppen:
- Sinnesepithelzellen (Haarzellen) – wandeln Schallschwingungen in Nervenimpulse um;
- Stützzellen – übernehmen die Stützfunktion.
Die inneren und äußeren Pfeilerzellen bilden den Cortic-Tunnel (Tunnel des Corti-Organs), der die Struktur in einen medialen (inneren) und einen lateralen (äußeren) Teil in Bezug auf die Schneckenspindel unterteilt.
Haarzellen
Innere Haarzellen sind birnenförmig mit einer breiten Basis und einem verjüngten apikalen Teil. Am apikalen Pol befinden sich 30–60 Stereozilien. Die Gesamtzahl beträgt etwa 3,5–4 Tausend, was dreimal weniger ist als die der äußeren Haarzellen. Sie liegen in Vertiefungen der inneren Phalangen- (Stütz-)zellen, und an sie lagern sich afferente Nervenfasern an.
Äußere Haarzellen tragen Stereozilien, die in Form eines V oder W angeordnet sind. Die Stereozilien enthalten Aktin und Myosin, die die Rückkehr der Stereozilien in ihre Ausgangsposition nach der Auslenkung gewährleisten. Die Enzymmenge in den Zellen steigt bei kurzzeitiger Schallbelastung an und erschöpft sich bei anhaltender Schallbelastung. Die Gesamtzahl beträgt etwa 12 Tausend.
Die äußeren Haarzellen stützen sich auf äußere Phalangenzellen ab, und auch an sie herangeführt werden afferente Nervenfasern.
Stützzellen und Membrana reticularis
Zu den Stützzellen des Spiralorgans gehören:
- innere und äußere Pfeilerzellen – bilden den Tunnel;
- innere und äußere Phalangenzellen (Deiters-Zellen) – stützen die Haarzellen;
- Randzellen (Hensen-Zellen) – liegen lateral von den äußeren Phalangenzellen;
- Stütz-Claudius-Zellen – liegen näher an der Stria vascularis;
- Böttcher-Zellen – an der Grenze zur Basilarmembran, gewährleisten die Sekretion und Reabsorption der Endolymphe.
Die apikalen Teile der Stützzellen bilden zusammen mit den Phalangenvorsprüngen die Membrana reticularis (Netzmembran), wodurch sich die Stereozilien aller Haarzellen auf einer Ebene befinden und in die Deckmembran eintauchen.
Mechanismus der Schallwahrnehmung
Die Schallwahrnehmung erfolgt in mehreren Schritten:
- Das Außenohr fängt Schallschwingungen auf und leitet sie zum Trommelfell.
- Über die Gehörknöchelchen (Hammer, Amboss, Steigbügel) werden die Schwingungen auf das ovale Fenster übertragen.
- Die Schwingungen breiten sich in der Perilymphe der Scala vestibuli aus, werden über die Reissner-Membran auf die Endolymphe des Ductus cochlearis sowie über die Basilarmembran aus der Scala tympani übertragen.
- Schwingungen der Basilarmembran und der Deckmembran bewirken eine Auslenkung der Stereozilien der Haarzellen.
- In den Sinnesepithelzellen erfolgt die Umwandlung des mechanischen Reizes in einen Nervenimpuls, der über den leitenden Abschnitt der Hörbahn die Rindenregion erreicht.
Ein wichtiges Merkmal ist die tonotope Organisation: Zellen an der Basis der Cochlea nehmen hochfrequente Schwingungen wahr, während Zellen an der Schneckenspitze niederfrequente Schwingungen wahrnehmen.
Schlüsselpunkte
- Das Innenohr umfasst das knöcherne Labyrinth mit Perilymphe und das häutige Labyrinth mit Endolymphe.
- Der Schneckenkanal ist durch die Reissner-Membran von der Scala vestibuli und durch die Basilarmembran von der Scala tympani getrennt.
- Die Stria vascularis synthetisiert Endolymphe, Böttcher-Zellen sind an deren Sekretion und Reabsorption beteiligt.
- Das Spiralorgan enthält innere (ca. 3,5–4 Tausend) und äußere (ca. 12 Tausend) Haarzellen.
- Die Stereozilien der äußeren Haarzellen sind V- oder W-förmig angeordnet und enthalten Aktin und Myosin.
- Pfeilerzellen bilden den Tunnel, Phalangenzellen stützen die Haarzellen, die Retikularmembran richtet die Stereozilien aus.
- Hochfrequente Töne werden an der Basis der Cochlea wahrgenommen, niederfrequente an der Spitze (Helicotrema).
- Die Umwandlung von Schallschwingungen in Nervenimpulse erfolgt bei der Auslenkung von Stereozilien, die in die Deckmembran eingetaucht sind.