Mittelohrmechanik und Ossikuläres System

Das Mittelohr ist eine luftgefüllte Höhle, die die drei Gehörknöchelchen, Hammer, Amboss und Steigbügel, enthält, welche Vibrationen vom Trommelfell zum ovalen Fenster der Cochlea übertragen. Durch die Konzentration der über das große Trommelfell gesammelten Kraft auf die kleine Steigbügelfußplatte und durch die Hebelwirkung der Gehörknöchelchenkette passt das Mittelohr die niedrige Impedanz der Luft an die hohe Impedanz der Cochleaflüssigkeit an, wodurch Schallenergie effizient an das Innenohr übertragen werden kann.

Definition

Die Mittelohrmechanik ist die Untersuchung, wie das Trommelfell und die Gehörknöchelchenkette (Hammer, Amboss, Steigbügel) Schallschwingungen vom äußeren Ohr zur Cochlea leiten und dabei die Impedanz der Luft an die der Innenohrflüssigkeit anpassen.

Scope

Dieses Thema behandelt die Anatomie des Trommelfells, der Gehörknöchelchenkette und der Mittelohrhöhle sowie die Biomechanik der Impedanzanpassung und Schallleitung, einschließlich des schützenden akustischen Reflexes. Es ist eine Referenzdarstellung der normalen Mittelohrfunktion und kein Leitfaden zur Behandlung von Mittelohrerkrankungen.

Core questions

• Wie leiten Trommelfell und Gehörknöchelchen Schall zum ovalen Fenster?
• Durch welche Mechanismen erreicht das Mittelohr die Impedanzanpassung?
• Welche Rolle spielt der akustische (Stapedius-)Reflex?

Key concepts

• Trommelfell
• Gehörknöchelchenkette (Hammer, Amboss, Steigbügel)
• Ovales Fenster und rundes Fenster
• Impedanzanpassung
• Flächenverhältnis (Trommelfell zu Steigbügelfußplatte) und Gehörknöchelchenhebel
• Akustischer (Stapedius-)Reflex
• Eustachische Röhre und Mittelohrdruck

Mechanisms

Schall versetzt das Trommelfell in Schwingung, das mit dem Hammer gekoppelt ist; Hammer, Amboss und Steigbügel bewegen sich als Kette, die Kraft auf das ovale Fenster überträgt. Zwei Hauptfaktoren erzeugen die Impedanzanpassung: Die große schwingende Fläche des Trommelfells im Verhältnis zur kleinen Steigbügelfußplatte konzentriert den Druck, und die Hebelwirkung der Gehörknöchelchen sorgt für einen geringeren mechanischen Vorteil. Zusammen überwinden diese die Energie, die sonst an der Luft-Flüssigkeits-Grenze reflektiert würde. Die Musculi stapedius und tensor tympani können die Gehörknöchelchenkette versteifen, und der Stapediusreflex reduziert die Übertragung intensiver tieffrequenter Geräusche. Die Eustachische Röhre gleicht den Druck zwischen der Mittelohrhöhle und dem Nasopharynx aus, sodass das System nahe am atmosphärischen Druck arbeitet.

Clinical relevance

Das Mittelohr ist die leitende Verbindung zur Cochlea, und eine beeinträchtigte Gehörknöchelchenbewegung oder ein Mittelohrerguss reduziert die Schallübertragung, den Mechanismus, der dem Schallleitungsschwerhörigkeit zugrunde liegt. Dieser Eintrag beschreibt die normale Leitung und Impedanzanpassung als Referenzmaterial und bietet keine diagnostischen oder therapeutischen Empfehlungen.

History

Die impedanzanpassende Rolle des Mittelohrs wurde aus der Akustik des neunzehnten Jahrhunderts entwickelt, wobei Helmholtz die Wirkung der Gehörknöchelchen analysierte, und im zwanzigsten Jahrhundert durch quantitative Messungen der Trommelfell- und Gehörknöchelchenbewegung verfeinert, die die relativen Beiträge des Flächenverhältnisses und des Gehörknöchelchenhebels festlegten.

Key figures

• Hermann von Helmholtz

Frequently asked questions

Warum ist das Mittelohr notwendig?

Es passt die Impedanz des luftgetragenen Schalls an die viel höhere Impedanz der Cochleaflüssigkeit an, sodass Schallenergie effizient übertragen wird, anstatt größtenteils an der Luft-Flüssigkeits-Grenzfläche reflektiert zu werden.

Was erzeugt hauptsächlich den Druckgewinn des Mittelohrs?

Die große Fläche des Trommelfells im Vergleich zur kleinen Steigbügelfußplatte konzentriert die Kraft, mit einem kleineren zusätzlichen Beitrag durch die Hebelwirkung der Gehörknöchelchen.