Biologie: 2.11 Sinnesorgane PDF

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 Zurück zur Webseite  Einstellungen    Als erledigt kennzeichnen Länge: Um Reize aus der Umwelt wahrzunehmen benötigen wir Sinnesorgane. Dazu gilt bekanntlich: Wir füh riechen mit der Nase, schmecken mit der Zunge, hören mit den Ohren und sehen mit den Augen. Jedes Sinnesorgan muss demnach eine andere Art von Reiz wahrnehmen: Der Tastsinn muss mech EmpHndungen aufnehmen, Nase und Zunge sollen möglichst viele chemische Moleküle erkennen, d verschiedene elektromagnetische Lichtwellen verarbeiten und das Ohr longitudinale Kompressionsw (Schallwellen) wahrnehmen. Damit uns das „Erlebte“ auch tatsächlich bewusst wird, muss der Reiz ü auch in der Großhirnrinde ankommen. Erst dann können wir auch dementsprechend darauf reagiere Bsp.: Riechen wir beispielsweise frisches Gras, wird uns erst durch die Zuschaltung des Groß bewusst, z. B. dass gerade eben gemäht wurde. Riechen wir Rauch, benötigen wir das Großhi Schlüsse daraus zu ziehen, z. B. dass das Essen gerade anbrennt. Eine Ausnahme davon bilden die Re?exe. Durch Kurzschlussverbindungen im Rückenmark können s Reaktionen hervorgerufen werden, die meist unserem Schutz dienen und bei denen durch das Zusch wertvolle Zeit verloren gehen würde. Bsp.: Berühren wir mit der Hand eine heiße Herdplatte oder treten mit dem Fuß auf einen Nag reHexartig durch Wegziehen von Hand bzw. Fuß – und zwar noch bevor uns die Situation wirk Durch die Geschwindigkeit, mit der die Reaktion eintritt, kann so evtl. ein größerer Schaden ve Aufbau und Funktion der Haut (Tastsinn) In Bezug auf den Aufbau der Haut sollte man Folgendes wissen: Er stellt sich (wie so oft) dreischich äußerste Hautschicht, Oberhaut oder Epidermis genannt, aus mehrschichtig verhorntem Plattenepit Handinnen\äche und Fußsohle (Leistenhaut) ist sie dicker ausgeprägt als bei der Felderhaut der übr Die darunterliegende zweite Schicht wird als Lederhaut oder Dermis bezeichnet. Sie besteht aus Bin bereits von Blut- und Lymphgefäßen sowie Nervenfasern durchzogen. Das Bindegewebe soll die Der aber auch verformbar machen. Die unterste Hautschicht, Unterhaut oder Subcutis genannt, ist hauptsächlich aus lockerem Bindege aufgebaut. Als spezielle Hautanhangsgebilde Hnden sich Hautdrüsen, Nägel und Haare. Eine intakte Haut bietet Schutz vor der Umwelt und ist maßgeblich an der Regelung der Körpertemp Wasserhaushaltes beteiligt. Sie dient aber auch der Wahrnehmung von Reizen an der Körperober\äc Druck und Temperatur (Ober?ächensensibilität). Der Tastsinn im engeren Sinne besteht aus den Mechanorezeptoren, die Druck-, Berührungs- und Vib umfassen und auf den Fingerspitzen, den Lippen und der Zunge besonders stark ausgeprägt sind. J Wahrnehmung (Spannung, Druck, Berührung oder Vibration), aber auch nach der Schnelle ihrer Reiza sich die einzelnen Rezeptortypen voneinander, weisen aber durchaus auch Gemeinsamkeiten auf. Die Namen der wichtigsten Mechanorezeptoren lassen sich mit ein paar Merksätzchen leicht einprä Merkelzellen (und RuJni-Körperchen) erfassen die Sinnesqualität Druck: „Merkel stand immer unter politischem Druck.“ Meissner-Körperchen erfassen die Sinnesqualität Berührung: „Meissner-Porzellan darf nur vorsichtig berührt werden.“ Vater-Pacini-Körperchen erfassen die Sinnesqualität Vibration: „Vater Pacini ist ein Opernsänger mit einem vorzüglichen stimmlichen Vibrato.“ Im erweiterten Sinne gehören zum Tastsinn auch die Schmerzrezeptoren, die anatomisch gesehen f Nervenendigungen darstellen, und die (Thermo-)/Temperaturrezeptoren, die auf Kälte und Wärme re Temperaturen von 40 °C bereits die Schmerzrezeptoren reagieren. Z Aufbau und Funktion des Auges (Sehsinn) Das Auge verarbeitet verschiedenste Lichtreize und ermöglicht uns so, unsere Umwelt visuell wahrz ist auch dieses Sinnesorgan aus drei Häuten: Von außen nach innen sind dies die äußere Augenhau Augenhaut (Uvea) und die innere Augenhaut (Retina, Netzhaut). Diese und weitere Bestandteile des näher betrachtet werden, wobei die folgende Abbildung das Verständnis des Aufbaus erleichtern so Lederhaut Aderhaut Schlemm-Kanal Irisfortsätze Zonulafasern Hornhaut Iris Pupille vordere Augenkammer hintere Augenkammer Ziliarkörper Sehnerv Netzhaut Linse Glaskörper Die äußere Augenhaut besteht im vorderen Bereich aus der Hornhaut (Cornea) und schützt damit di Linse. Im innenliegenden Bereich umschließt sie als Lederhaut (Sklera) den Augapfel. Zur mittleren Augenhaut gehört die im hinteren Bereich des Augapfels der Sklera anliegende Aderha durchblutet ist und der Ernährung der angrenzenden Netzhaut dient. Auch die Regenbogenhaut (Iris Augenhaut gezählt. Sie ist ein ringförmiger Muskel vor der Linse, der eine kreisförmige Blendenöffnu umschließt, die je nach Lichtintensität durch Kontraktion dieses Muskels vergrößert oder verkleinert (Adaption). Der Ziliarkörper, der für die Aufhängung der Linse verantwortlich ist, gehört ebenfalls zu Die innere Augenhaut, auch Netzhaut (Retina) genannt, ist die Innenauskleidung des Auges. Sie erm Lichtsinneszellen, den Stäbchen und den Zapfen, die tatsächliche „Sehfähigkeit“. Stäbchen sind ehe kommen häuHger vor als Zapfen und ermöglichen mithilfe des Sehfarbstoffs Rhodopsin die Untersc Dunkel (Nacht- bzw. Dämmerungssehen). Die kürzeren und breiteren Zapfen hingegen sind mit ihren Sehfarbstoffen für das Farbsehen (Tageslichtsehen) verantwortlich und haben im sog. gelben Fleck womit dieser Bereich nicht unverdient den Namen „Ort des schärfsten Sehens“ trägt. Der blinde Flec den Austrittsbereich des Sehnervs (der alle Bildinformationen der Lichtsinneszellen gesammelt an d weiterleitet). In diesem Bereich ist das Sehen nicht möglich, jedoch kann unser Gehirn diese fehlend Sinnesinformationen ergänzen, wodurch kein „Loch“ in unserem wahrgenommenen Bild entsteht. Die Pupille stellt die Verbindung zwischen vorderer und hinterer Augenkammer dar (siehe Abb.). Die Hohlräume, welche mit Kammerwasser gefüllt sind, das der Versorgung der verschiedenen Gewebe Der Glaskörper beHndet sich zwischen Linse und Netzhaut. Er besteht zum größten Teil aus Wasser die Formstabilität des Augapfels sowie dafür, dass die Netzhaut sich nicht ablöst. Er ist aber auch a beteiligt. Folgende Strukturen (von außen nach innen genannt) nehmen also an der Brechung des einfallende Hornhaut, das Kammerwasser, die Linse und der Glaskörper. Durch diesen dioptrischen Apparat we (Dioptrien) erreicht, wobei die Cornea den größten Anteil an der Brechkraft ausmacht. Wie aber scha einfallende Licht so zu brechen, dass sowohl nah als auch fern gelegene Objekte scharf auf der Netz werden? Dazu dient die Akkommodation der Linse. Mithilfe der Ziliarmuskeln und der Linsenbänder kommt es zu Formveränderungen der Linse, die die Brechkraft stark verändern können. Bei der Fern entspannt sich der Ziliarmuskel und die Zonulafasern ziehen die Linse in eine \ache Ellipsenform. B Nahakkommodation verhält es sich genau umgekehrt. Fremdkörper, die ins Auge gelangen, werden durch die Tränen?üssigkeit bei jedem Lidschlag aus de Weiters enthält die Tränen\üssigkeit auch antibakterielle Enzyme (z.B. Lysozym) und ist insbesonde und Befeuchtung der Hornhaut zuständig. Der TränenWlm (von der Tränen\üssigkeit gebildete Flüss Auges besteht aus drei Schichten: Einer inneren Muzinschicht (Muzine sind Schleimstoffe), einer mi Schicht und einer äußeren Lipidschicht. Bei normaler Tränenproduktion wird die Tränen\üssigkeit ei jeweils getrennt über die Tränenwege in die Nase abgeleitet, wo die Tränen\üssigkeit verdunstet. D beginnen mit den zwei Tränenpunkten im inneren Augenbereich. An diese schließen die sogenannte welche in den Tränensack münden. Von dort wird die Flüssigkeit über den Tränen-Nasen-Gang in die der Einmündung in die Nasenhöhle wirkt eine Gewebsfalte als Ventil und verhindert damit ein Zurück Aufbau und Funktion des Ohres (Gehör- und Gleichgewichtssinn) Das Ohr nimmt einerseits auditive Reize in Form von Schallwellen auf und enthält andererseits das G Anatomisch lässt es sich von außen nach innen in das Außen-, das Mittel- und das Innenohr untergli unten). Zum Außenohr zählen die Ohrmuschel, welche die Schallwellen aufnimmt, und der Gehörgang. Das Grenze zum Mittelohr und kann somit streng genommen dem Außen- und dem Mittelohr zugeordne Das Mittelohr besteht aus der Paukenhöhle, einem luftgefüllten Raum im Schädelknochen, der die d Gehörknöchelchen Hammer, Amboss und Steigbügel beinhaltet. Diese sind so miteinander verbund dem Außenohr ankommende Schallenergie auf das ovale Fenster, den Übergang zum Innenohr, über Ebenfalls zum Mittelohr gerechnet wird die Tube (Eustachische Röhre), die Paukenhöhle und Nasen miteinander verbindet und für einen Druckausgleich sorgt, damit das Trommelfell bei zu starkem Dru Der Sitz des Innenohrs ist das sog. Labyrinth, ein zusammenhängendes Gangsystem im Schädelkno dem knöchernen und dem häutigen Labyrinth zusammensetzt. Zwischen knöcherner und häutiger S die Perilymphe, während das häutige Labyrinth die Endolymphe umschließt. Dem Hörsinn im Speziellen zugeordnet werden kann die knöcherne Gehörschnecke (Cochlea), in de Hnden sind: zwei mit Perilymphe gefüllte Gänge, die von knöchernem und häutigem Labyrinth begren mit Endolymphe gefüllte eigentliche Gehörgang (Ductus cochlearis), der das Corti-Organ beherberg Hörsinneszellen, Haarzellen genannt, liegen. Aber wie kommt es denn nun dazu, dass wir einen Ton hören können? Die von der Ohrmuschel aufgenommenen Schallwellen werden über den Gehörgang zum Trommelfe von diesem auf die Gehörknöchelchenkette übertragen. Diese geben das Signal dann über das ovale Innenohr weiter. Bis hierhin erfolgt die Reizübermittlung also über luftgefüllte Räume. Im Innenohr w Reiz nun auf die Perilymphe übertragen, er versetzt also eine Flüssigkeit in Schwingungen. Dies führ Stimulierung der Haarzellen des Corti-Organs und der akustische Reiz wird jetzt in ein elektrisches S über den Hörnerven ins Gehirn weitergeleitet. Zum Gleichgewichtssinn gehören dagegen die drei rechtwinklig angeordneten Bogengänge, sowie d senkrecht zueinander stehenden Maculaorgane Sacculus und Utriculus, kleine sackförmige Ausstül Labyrinths. Und wie funktioniert der Gleichgewichtssinn? Bewegungen und Lageänderungen des Körpers führen zu einer Bewegung der Endolymphe in den B Makulaorganen und somit auch hier zu einer Stimulation der Haarzellen. Während die Bogengänge d Drehbewegungen ansprechen, reagiert der Sacculus auf vertikale und der Utriculus auf horizontale Auch beim Gleichgewichtssinn wird der ursprünglich mechanische Reiz (Bewegung der Endolymphe Signal umgewandelt und über den zuständigen Hirnnerven nach zentral weitergeleitet. Gemeinsam m von Propriorezeptoren (Berührung, Druck) der Muskeln und Sehnen sowie den visuellen aus den Aug so die Lage des Körpers im Raum bestimmen. 6 78 9 10 1 11 2 3 12 4 5 1. knöcherne Schädel | 2. äußere Gehörgang | 3. Ohrmuschel 4. Trommelfell | 5. ovales Fenster | 6. Hammer | 7. Amboss 8. Steigbügel | 9. Bogengänge | 10. Gehörschnecke 11. Hörnerv | 12. Eustach´sche Röhre (verbindet die Paukenhöhle des Mittelohrs mit dem Nasenrach Geschmackssinn Der Geschmackssinn umfasst die fünf wahrnehmbaren Eindrücke sauer, salzig, bitter, süß und uma den Fleischgeschmack abbildet. Diese Geschmacksqualitäten werden von den vorwiegend auf der Z Geschmacksknospen erkannt. Der Geschmackssinn zählt – wie auch der Geruchssinn – zu den che die Entstehung des elektrischen Signals in den Nervenzellen wird durch die Bindung chemischer Mo Sinneszellen erreicht.  Anmerkung: Wahrnehmungen wie Schärfe (z. B. durch Capsaicin), Wärme (z. B. durch Alkoh durch Menthol) zählen nicht zum Geschmackssinn. Sie werden durch freie Nervenendigung werden der Schmerzwahrnehmung zugerechnet. Geruchssinn Die Fähigkeit, unterschiedliche olfaktorische Reize (Gerüche) zu differenzieren, gelingt unserem Geru verschiedene Rezeptoren, mit denen bis zu 10 000 Düfte unterschieden werden können. Auch beim die (elektrische) Signalentstehung (Depolarisation der primären Sinneszelle) ähnlich wie beim Schm Bindung von (chemischen) Riechstoffmolekülen an die passenden Rezeptormoleküle in der Membra Anmerkung: Geruchswahrnehmungen werden im Gehirn in enger Nachbarschaft zu Hirnregi System, Belohnungszentrum) verarbeitet, die für unser Gefühlsleben verantwortlich sind. Da starken Emotionen (z. B. Angst, Freude), die Gerüche auslösen können. Neben der GeruchsempHndung ist die Nase als Teil der oberen Atemwege für die Regulierung des A gleichzeitig für die Erwärmung, die Reinigung und die Befeuchtung der eingeatmeten Luft mitverantw Aufgaben besser wahrnehmen zu können, beHnden sich in der Nase auf beiden Seiten jeweils drei N mittlere und untere), welche die Ober\äche der Nasenschleimhaut vergrößern. Wiederholung ist der Schlüssel zum Lernerfolg. Möchtest du diesen Inhalt (erneut) als Video erle 02:36 02:41  02:23 01:16 Erweiterung (BETA - Feedback) Tastsinn Die freie Nervenendigungen, die als Nozizeptoren (Schmerzrezeptoren) fungieren, unterscheiden und langsamen Schmerzreizen, die durch die A-Delta- und C-Fasern geleitet werden. A-Delta-Fase und leiten akute, gut lokalisierbare Schmerzen schnell weiter, während die nicht-myelinisierten C-F anhaltende Schmerzreize verantwortlich sind. Thermorezeptoren, die auf Kälte und Wärme reagieren, beHnden sich ebenfalls in der Haut. Diese in Kälterezeptoren und Wärmerezeptoren unterschieden werden, die über bestimmte Temperatur Bei Temperaturen über 40 °C beginnen jedoch die Nozizeptoren, Schmerzreize auszulösen. Sehorgan Das Auge ist nicht nur für die einfache Lichtwahrnehmung verantwortlich, sondern verarbeitet die Information in mehreren Stufen. In der Retina unterscheiden sich die Photorezeptoren in Stäbche wobei die Stäbchen für das Dämmerungssehen und die Zapfen für das Farbsehen verantwortlich Sehfarbstoff Rhodopsin in den Stäbchen wird unter Lichtein\uss in zwei Komponenten gespalten Phototransduktion bezeichnet wird und elektrische Impulse auslöst. Diese Signale werden über m von Ganglienzellen verarbeitet, bevor sie über den Sehnerv in den visuellen Cortex des Gehirns g Ein besonders faszinierendes Phänomen ist der blinde Fleck, an dem keine Photorezeptoren vorh der Sehnerv das Auge verlässt. Dennoch wird diese „Lücke“ in unserem Sichtfeld vom Gehirn auto ausgeglichen Erkrankungen wie ein Glaukom (grüner Star) können aufgrund eines erhöhten Auge  irreversiblen Schäden am Sehnerv und damit zu Erblindung führen. Die Akkommodation der Linse ermöglicht es, sowohl nahe als auch ferne Objekte scharf zu sehen Nahakkommodation kontrahiert der Ziliarmuskel, wodurch die Zonulafasern erschlaffen und die L die Brechkraft zu erhöhen. Hörorgan Im Innenohr, das als Cochlea bezeichnet wird, wird der mechanische Schallreiz über die Flüssigke der Perilymphe in der Schnecke auf die feinen Haarzellen des Corti-Organs übertragen. Die Haarz mechanischen Schwingungen in elektrische Signale um, die über den Nervus cochlearis ins Gehir Cochlea ist nicht nur für die Frequenzanalyse des Schalls zuständig, sondern auch für die Tonhöh Das Vestibularorgan im Innenohr enthält die Bogengänge sowie die Maculaorgane Utriculus und die Wahrnehmung von Kopfbewegungen und Beschleunigungen verantwortlich sind. Die Haarzell Organen registrieren die Bewegung der Endolymphe, was die Wahrnehmung von Drehbewegunge und linearen Beschleunigungen (Maculaorgane) ermöglicht. Störungen in diesem System können Gleichgewichtsstörungen führen, wie sie beispielsweise bei Menière-Krankheit auftreten. Eine De Haarzellen in der Cochlea führt zu sensorineuralem Hörverlust, der irreversibel ist und oft nur dur Cochlea-Implantate ausgeglichen werden kann. Geschmackssinn Der Geschmackssinn (gustatorische Wahrnehmung) funktioniert über Geschmacksknospen, die h den Papillen der Zunge, aber auch im Rachen und Gaumen zu Hnden sind. Jede Geschmacksknos Chemorezeptoren, die auf eine der fünf Hauptgeschmacksrichtungen spezialisiert sind: süß, saue umami (letzteres beschreibt den Geschmack von Aminosäuren, insbesondere Glutamat). Die Ges reagieren auf gelöste Moleküle in der Nahrung, indem sie Ionenkanäle öffnen oder speziHsche G- Rezeptoren aktivieren. Dadurch werden elektrische Impulse erzeugt, die über die Hirnnerven VII (F (Glossopharyngeus) und X (Vagus) ins Gustatorische Zentrum im Hirnstamm und letztendlich in Gustatorischen Cortex geleitet werden. Ein interessantes Merkmal des Geschmackssinns ist seine enge Verbindung mit dem Geruchssin olfaktorischen Reize wäre unsere Geschmackswahrnehmung stark eingeschränkt – das erklärt, w Verlust des Geruchssinns, z. B. bei einer Erkältung, auch weniger intensiv schmecken. Bsp.: Pathologien wie die Hypogeusie (vermindertes Schmecken) oder Dysgeusie (ve Geschmackswahrnehmung) treten oft bei Verletzungen der Zunge oder des Rachens neurologischen Erkrankungen auf. Geruchsorgan Der Geruchssinn (olfaktorische Wahrnehmung) ist komplexer als nur die einfache Wahrnehmung Riechschleimhaut (Pars olfactoria), die sich in der oberen Nasenhöhle beHndet, enthält Millionen spezialisierte Rezeptoren auf ihren Zilien besitzen. Jeder dieser Rezeptoren ist speziHsch für best Duftmoleküle, und eine Vielzahl von Kombinationen dieser Rezeptoren ermöglicht es uns, eine eno Gerüchen zu unterscheiden. Die Geruchsinformationen werden über den Nervus olfactorius (Riec Bulbus olfactorius geleitet, wo sie in den Glomeruli olfactorii (Riechknötchen) auf Mitralzellen um Diese Mitralzellen leiten die Signale weiter in das limbische System, insbesondere den Hippocam warum Gerüche oft mit starken Emotionen oder Erinnerungen verknüpft sind. Eine besondere Eigenschaft des Geruchssinns ist seine schnelle Regeneration. Die Riechzellen e alle 30 bis 60 Tage, was sie einzigartig macht, da die meisten anderen neuronalen Zellen des Körp Regenerationsfähigkeit besitzen. Bsp.: Diese Regenerationsfähigkeit kann jedoch durch Verletzungen der Riechschleim neurodegenerative Erkrankungen wie Morbus Parkinson beeinträchtigt werden, was z Geruchssinns (Anosmie) führen kann. Ebenso kann Chemotherapie zu einer temporä dauerhaften Schädigung der Geschmacksknospen führen, was Patienten als Geschm unangenehme Geschmackswahrnehmungen empTnden. t ◀ 2.10 Nervensystem...