VL 3 - Ohren Flashcards
(38 cards)
Welche Sinneszellen dienen zum Hören ?
A) Haarsinneszellen (Wirbeltiere) - Seitenliniensystem
B) Skolopidialzellen (Insekten)
Was ist die Physikalische Gegebenheit des Hörens ?
Eigenschaften von Schallwellen in Luft und Wasser
Was sind für die Evolution von Hörorganen die wichtigsten Eigenschaften von Schallwellen ?
- Longitudinalwellen
zwei mögliche Messgrößen:
- Druckänderung & amp
- Teilchenbewegung -> zwei Empfängertypen
2. Wellenlängen von Schall groß
3. Schallgeschwindigkeit in Luft akustische Signale
Was sind die 2 prinzipiellen Möglichkeiten für Ohrentypen ?
- ‘Schallschnelle’ - Empfänger : Teilchenbewegung
- Schalldruck- Empfänger
Was ist die Schallschnelle ?
Sie gibt an mit welcher Wechselgeschwindigkeit die Luftteilchen um ihre Ruhelage schwingen; also die Momentangeschwindigkeit eines schwingenden Teilchens
Wie funktioniert das Arbeitsprinzip des Druckempfängers?
- Dünne Membran mit einer Impedaz ähnlich der von Luft
- Größere Membranen sind empfindlicher
Nennen sie 4 Insekten/ Spinnen welche Schallschnelle Empfänger besitzen und klassifizieren sie diese
Was sind die Grundeigenschaften vom Schallschnelle-Empfänger ?
- durch Masse und Trägheit Begrenzung auf niedrige Frequenzen
Was für einen Einfluss hat die Schallfrequenz auf die Ausbreitung der Schallwelle?
- Schallgeschwindigkeit bleibt etwa gleich
- Reichweite stark Frequenzabhängig: hohe Frequenzen haben geringe Reichweiten
Wie werden so hohe Frequenzen ( 10 kHz und mehr ) im Nervensystem codiert und verarbeitet ?
2 Möglichkeiten :
- Zeit-Codierung - Schallfrequenz durch Aktionspotenzial-Frequenz codiert ; nur für niedrige Frequenzen
- Orts-Codierung ( verschiedene Frenquenzen werden auf verschiedene Orte abgebildet - z. B. in unserer Cochlea, oder im Ohr von Laubheuschrecken. Das ZNS “weiß” dann, je nachdem welche Sinneszellen melden, um welche Schall-Frequenz es sich handelt.
Frequenz-Orts-Transformation
Ist die Frequenzanalyse durch Frequenz-Orts-Transformation bei Insekten (Laubheuschrecken , Grillen) oder Säugetieren genauer ?
Bei den Säugetieren
Wie ist die Cochlea aufgebaut ?
Was sind die mechanischen Eigenschaften der Basilarmembran welche eine Frequenz-Orts-Transformation im Innenohrs erzeugen?
- an der Basis ( ovales Fenster) : Steif und schmal -> hohe Frequenzen
- an der Spitze ( Helicotrema): elastisch und breit -> niedrige Frequenzen
Wie wird die Frequenzabstimmung verschärft ?
Durch Verstärkermechanismus äußerer Haarsinneszellen
- äußere Haarsinneszellen verstärken durch Kontraktionen, innere Haarsinneszellen sind Sensoren Beschädigte Haarsinneszellen können nicht regeneriert werden !
Warum ist Frequenzauflösungsvermögem so wichtig ?
- Kommunikation
- Wegfiltern von Störgeräuschen
- Sprachverständins
Welches Problem gibt es bei der Impendanz-Anpassung und welche ‘Erfindung’ machte die Evolution bei Amphibien & Reptilien?
Beim Übergang von Wasser an Land bringt unterschiedliche Dichte von Luft und Wasser Probleme : ein Großteil (>98%) der Schallenergie würde an der Innenohrgrenze reflektiert. Amphibien & Reptilien: Columella als Hebelsystem zur Widerstands-(Impendanz-) Anpassung Bild 4
Was sind die Anforderungen an Gehörorgane ?
- Empfindlichkeit - Problem höher Frequenzen ; Frequenzunterscheidung
- Impedanz-Anpassung (Übergang : Luft - Wasser)
- Richtungshören (anders als im Sehsystem)
Wie geschieht die Impedanzanpassung im Säugetierohr
Die Impedanzanpassung geschieht durch drei Gehörknöchelchen:
- Das Hebelsystem der Gehörknöchelchen erhöht den Schalldruck am ovalen Fenster nach: Druck= Kraft/Fläche
- Durch die Flächenunterschiede wird der Schalldruck am ovalen Fenster ungefähr um da 17-fache gegenüber dem Trommelfell erhöht
Welche von dieses 3 Tiergattungen kann Naldo einzige im Hochfrequenten Bereich hören ? Vögel Reptilien Säugetiere
Säugetiere
Warum können Reptilien nicht , aber dafür Säugetiere im hochfrequenten Bereich hören ?
Ursache ist vermutlich Impendanzproblem des Mittelohrs, der Columella. Ihr Hebelsystem überträgt hohe Frequenzen nur schlecht im Gegensatz zu dem Hammer
- Amboss
- Steigbügel System der Säuger
Welche typische Eigenschaft für Kleinsäuger ermöglichte die Erfindung der 3 Gehörknöchelchen
Sie ermöglichte wohl eher zufälligerweise die Option des Hörens im Ultraschallbereich
Warum sind Wale, Delphine die Ausnahme , wenn sonst große Säuger nicht gut im hochfrequenten Bereich hören
Sie leben im Wasser und haben deshalb kein Impendanzproblem
Woraus sind die Gehörknöchelchen der Säuger entstanden ?
Aus Knochen des primären Kiefergelenks
Was ist die ‘Evolutinäre Vermutung’ bezüglich der Säugetier-Gehörknöchelchen in Verbindung mit Reptilien?
Vermutlich waren diese Knochen schon bei Reptilien an Schallleitung beteiligt und würden dann bei Säugern weiter in dieser Funktion perfektioniert
