Refresher_09_Ohren_und_Tauchen

aqua med Refresher 09
Der Aufbau des Ohres, der Hörvorgang
und die Veränderungen beim Tauchen
Autor: Dr. med. Stefanie Mann – medical board aqua med
Fast jeder Taucher, ob erfahren oder unerfahren, macht irgendwann
einmal die Erfahrung unangenehmer Ohrenschmerzen unter Wasser.
Um herauszufinden, wie sich der erhöhte Umgebungsdruck auf das
Ohr auswirkt, möchten wir anatomische und physiologische Vorgänge
des Aufbaus unseres Hör- und Gleichgewichtsapparates näher
betrachten.
Anatomisch betrachtet besteht das Ohr aus drei Abschnitten: dem
äußeren Ohr mit Ohrmuschel und Gehörgang, dem Mittelohr und dem
Innenohr.
Schmerzen im Ohr
Das Mittelohr
Das Mittelohr besteht aus der Paukenhöhle mit dem Trommelfell und den Gehörknöchelchen,
Nebenräumen der Paukenhöhle im so genannten Warzenfortsatz (Mastoid) und der Ohrtrompete.
Die Paukenhöhle (Cavitas tympanica) ist etwa 3-6 mm breit und hat sechs verschiedene Wände. Sie enthält
die drei Gehörknöchelchen, die Hammer, Amboss und Steigbügel genannt werden. Die Gehörknöchelchen
dienen dem Übertragen und gleichzeitigen Verstärken der Schallwellen vom Trommelfell auf das Innenohr.
Sie sind durch Gelenke miteinander verbunden.
An der seitlichen Wand der Paukenhöhle schließt das Trommelfell (griech. tympanon =
Handtrommel) den äußeren Gehörgang gegen die Paukenhöhle ab. Beim Trommelfell
handelt es sich um eine etwa 0,1 mm dicke, ovale bis kreisförmige bindegewebige
Membran von etwa 1 cm Durchmesser.
Die innere Wand der Paukenhöhle trennt diese
vom Innenohr ab. Sie enthält zwei Fenster, die
ovales und rundes Fenster genannt werden.
Gesundes Trommelfell Oberhalb des ovalen Fensters verläuft ein kleiner
Kanal mit dem so genannten Gesichtsnerven (Nervus facialis).
Die Ohrtrompete (Tuba auditiva) wird nach ihrem Entdecker, dem
päpstlichen Leibarzt Bartolomeo Eustachi auch Eustachische Röhre
genannt. Sie ist ein etwa 3-4 cm langer Kanal und verbindet die
Paukenhöhle mit dem Nasen-Rachen-Raum. Die Ohrtrompete dient
dem Druckausgleich für die Paukenhöhle. Beim raschen Überwinden
größerer Höhen- und damit Druckunterschiede, z.B. beim Fliegen, im
Gebirge oder beim Tauchen, kommt es zu einem Druckgefälle zwischen Bereich des MIttelohrs
äußerem Gehörgang und Paukenhöhle. Entsprechend diesem Druckgefälle wird das Trommelfell
entweder in die Paukenhöhle oder in den Gehörgang gepresst, was sich als "Druck auf den Ohren"
bemerkbar macht. Durch Schlucken oder "Luftpressen" mit zugehaltener Nase, dem
sogenannten „valsalvieren“ lässt sich dieser Druckunterschied ausgleichen.
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Das Innenohr
Das Innenohr wird wegen seines komplizierten Kanalsystems auch Labyrinth genannt. Es ist
vollständig in den Knochen des Felsenbeines eingelassen und besteht aus der Schnecke mit dem
eigentlichen Hörorgan und den Bogengängen des Gleichgewichtsorganes. Im Gegensatz zum
äußeren Ohr und dem Mittelohr, die beide Luft enthalten, ist das Innenohr mit einer klaren
Flüssigkeit, der so genannte Peri- und Endolymphe, gefüllt.
Das Gleichgewichtsorgan besteht aus zwei
Vorhofsäckchen und drei Bogengängen. Die beiden
Vorhofsäckchen (Utriculus und Sacculus) enthalten
Sinnesfelder mit den Gleichgewichtszellen für die
Registrierung geradliniger Beschleunigungen. Die
Gleichgewichtszellen tragen Sinneshaare, die in eine
Gallertschicht mit kleinen Kalkkörnchen eingebettet
sind. Die Kalkkörnchen biegen die Sinneshaare
entsprechend der Schwerkraft seitlich ab und
erregen so die Gleichgewichtszellen.
Die drei Bogengänge dienen der Registrierung von
Winkelbeschleunigungen. Sie sind mit Endolymphe
gefüllt. Bei Bewegungen des Kopfes drückt die
Beschreibung der Hörorgane
Endolymphe auf Grund ihrer Trägheit gegen eine
Gallertkuppel im Bogengang. Die Gallertkuppel wird dabei entgegen der Bewegung des Kopfes abgelenkt.
Das Sinnesorgan spricht somit nicht auf Bewegung als solche an, sondern nur auf Änderungen der
Geschwindigkeit (Beschleunigung). Die Stärke der Beschleunigung bestimmt das Ausmaß der Ablenkung der
Gallertkuppel.
Die drei Bogengänge stehen entsprechend den drei Dimensionen
des Raumes rechtwinklig aufeinander. Aus der Kombination der
erregten Gallertkuppeln der verschiedenen Bogengänge wird die
Richtung der Bewegung festgestellt.
Das eigentliche Hörorgan wird Corti-Organ oder Schnecke genannt.
Die Schnecke besteht aus drei übereinander liegenden
Kanälen, die zur Schneckenform gebogen sind. Diese Kanäle
heißen (von unten nach oben) Paukentreppe (Scala tympani),
Schneckengang (Ductus cochlearis) und Vorhoftreppe (Scala
vestibuli). Sie sind durch dünne Wände (Reissner-Membran
und Basilarmembran) gegeneinander abgetrennt.
Bereich des Innenohrs
Beim Hören erreichen Schallwellen das Hörorgan hauptsächlich
über die Ohrmuschel und den äußeren Gehörgang, der am
Trommelfell endet. Die Schalldruckschwankungen versetzen das Trommelfell in Schwingungen, die sich
über die Gehörknöchelchen in der Paukenhöhle auf die Membran des ovalen Fensters übertragen.
Dort beginnt das Innenohr.
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Die Aufgabe der Gehörknöchelchen ist es, den Schall möglichst verlustarm von einem Medium mit
niedrigem Wellenwiderstand (Luft im Außen- und Mittelohr) zu einem Medium mit hohem
Wellenwiderstand (Lymphe im Innenohr) zu übertragen, wobei durch die Hebelkonstruktion der
Gehörknöchelchen der Schall von einer großen Fläche (Trommelfell) auf eine kleine Fläche (ovales
Fenster) geleitet wird.
Im Innenohr ankommende Schallwellen wandern entlang der Schnecke und erreichen ihre maximale
Amplitude (max. Stärke des Ausschlags einer Schwingungsbewegung) an einem für die jeweilige Tonhöhe
spezifischen Ort.
Unterschiede beim Hören im Wasser
Im Wasser werden Schallwellen ungefähr viermal so schnell transportiert wie in der Luft. Die
Übertragungsverluste durch Absorption sind wesentlich geringer als in Luft, so dass Schallwellen
über größere Distanzen transportiert werden können. Dabei werden hohe Frequenzen stärker
absorbiert als tiefe Frequenzen.
Die genannten Effekte führen unter Wasser zu Problemen bei der Ortung von Schallquellen
(Richtung und Entfernung), da die persönlichen Erfahrungswerte des Hörens in Luft zu
Fehleinschätzungen führen.
In der Luft führt der unterschiedliche Auftreffzeitpunkt der Schallwellen auf beide Ohren und die
höhere Schallintensität, an dem der Schallquelle zugewandten Ohr, zu einem Raumeindruck. Beide
Informationen sind unter Wasser schlecht zu verwerten.
Viele Schallereignisse lokalisiert man beim Tauchen daher "im" Kopf, mit großer Erfahrung sind
allenfalls grobe Richtungsangaben möglich. Gefahren im Wasser lassen sich oft nicht orten, z.B.
kann man nur schlecht das Näherkommen oder sich Entfernen eines Schiffes unterscheiden.
Lagesinn unter Wasser
Die beiden Gleichgewichtsorgane in den
Innenohren geben uns sowohl statische als auch
dynamische Orientierungshilfen.
Daneben erfolgt im Gehirn auch ein Vergleich
mit den optischen Informationen beider Augen
und den Sensoren der Haltemuskulatur des
Körpers, die aufgrund des Spannungszustandes
der Muskeln Informationen über die
Körperhaltung geben.
Dabei versucht das Gehirn immer, die
Informationen aller drei Orientierungssysteme
(Gleichgewichtsorgane, Sehen und
Haltemuskulatur) in Übereinstimmung zu bringen.
Gleichgewichtsorgan - Wikipedia
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Unter Wasser gestaltet sich die Orientierung für den Menschen wesentlich schwieriger als an Land. Dies
liegt zum einen an den eingeschränkten optischen Orientierungsmöglichkeiten, da die Sichtweite unter
Wasser mehr oder weniger stark begrenzt ist und das Gesichtsfeld durch Maskengröße und optische
Verzerrung eingeschränkt ist.
Zudem kann die Haltemuskulatur eines Tauchers, der gut austariert im Wasser "schwebt", dem Gehirn nur
schlecht verwertbare Informationen liefern.
Ferner können die Bogengänge auch auf die Wassertemperatur reagieren und durch diese physikalische
Reaktion zur Auslenkung der Endolymphe und zu Fehlinformationen führen, die als Schwindel
wahrgenommen werden.
Mit diesen oft unzureichenden Informationen versorgt, ergibt sich für das zentrale Nervensystem beim
Tauchen noch die zusätzliche Schwierigkeit, dass sich der Mensch ohne festen Halt frei im
dreidimensionalen Raum bewegt. Eine Art der Fortbewegung, für die dem Gehirn keine Erfahrungswerte
vorliegen.
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