Sensorische Rezeptoren, Auge und Ohr: Aufbau und Funktion

Sensorische Rezeptoren: Funktion und Bedeutung

Sensorische Rezeptoren sind dafür verantwortlich, Informationen zu erfassen und an das Nervensystem zu übermitteln. Es kann sich dabei um Nervenenden oder spezialisierte Zellen handeln, die normalerweise gruppiert sind und Sinnesorgane bilden. Diese Rezeptoren werden aktiviert, wenn Veränderungen in ihrer Umgebung auftreten. Um einen Impuls auszulösen, muss ein Reiz einen Mindestwert erreichen, die sogenannte Schwellenintensität. Unterhalb dieser Schwelle findet keine Reaktion statt. Sobald der Reiz wahrgenommen wurde, wandeln die Sinneszellen ihn in einen Nervenimpuls um, der an ein höheres Nervenzentrum geleitet wird und dort eine Empfindung erzeugt. Die Nervenzentren verarbeiten und integrieren die Informationen der Rezeptoren und entwickeln eine angemessene Antwort für die Effektororgane. Diese Antwort kann zweierlei Art sein: sekretorisch (gesteuert durch das endokrine System) oder motorisch (gesteuert durch den Bewegungsapparat).

Arten von sensorischen Rezeptoren

Sensorische Rezeptoren erfassen Informationen von außerhalb oder innerhalb des Körpers. Wir unterscheiden:

• Photorezeptoren: Sie erkennen Lichtreize und befinden sich in den Augen.
• Mechanorezeptoren: Sie werden durch mechanische Veränderungen wie Druck, Kontakt oder Schallwellen stimuliert.
• Chemorezeptoren: Sie erfassen Informationen über chemische Veränderungen. Die Rezeptoren des Geruchs- und Geschmackssinns gehören zu dieser Gruppe.
• Thermorezeptoren: Sie werden durch Temperaturveränderungen angeregt, wie beispielsweise bestimmte Rezeptoren in der Haut.

Aufbau des Auges: Augapfel, Netzhaut und Linse

• Augapfel: Eine hohlkugelige Struktur, die in der Augenhöhle des Schädels eingebettet ist.
• Netzhaut (Retina): Die innerste Schicht des Augapfels. Sie enthält Sehzellen, die in zwei Typen unterteilt werden: Stäbchen (reagieren auf Lichtintensität, aber keine Farben) und Zapfen (ermöglichen das Farbsehen bei ausreichender Lichtintensität).
• Aderhaut (Chorioidea): Die mittlere Schicht des Augapfels. Sie ist dunkel pigmentiert. Die Iris (Regenbogenhaut) hat für jede Person eine individuelle Farbe. In der Mitte der Iris befindet sich die Pupille.
• Linse (Kristalllinse): Ein transparenter, elastischer und konvex geformter Körper. Die Linse trennt zwei Kammern: Die vordere ist mit Kammerwasser gefüllt, die hintere enthält den zähflüssigen Glaskörper.

Hilfsorgane des Auges und ihre Funktionen

• Augenbrauen: Leiten Schweiß von der Stirn am Auge vorbei.
• Augenlider: Schützen den Augapfel. Die Innenseite ist mit der Bindehaut ausgekleidet, die auch die Vorderseite des Augapfels bedeckt.
• Wimpern: Haare am Rand der Augenlider, die das Licht filtern und Fremdkörper abhalten.
• Augenmuskeln: Bewegen den Augapfel nach oben, unten oder zur Seite.
• Tränendrüsen: Sondieren Tränenflüssigkeit ab, um die Vorderseite des Augapfels feucht zu halten und vor dem Austrocknen zu schützen.

Funktionsweise des Auges

Die Aufgabe des Augapfels ist es, Licht auf die Stäbchen und Zapfen der Netzhaut zu leiten. Diese erzeugen Nervenimpulse, die über den Sehnerv an das Gehirn übertragen werden. Bevor das Licht die Netzhaut erreicht, finden Regulationsprozesse statt:

• Anpassung der Lichtintensität: Zu hohe Intensität kann die Sehzellen schädigen, während bei zu schwachem Licht keine visuelle Verarbeitung möglich ist. Die Pupille reguliert dies durch Kontraktion oder Erschlaffung der Irismuskeln.

Aufbau und Funktion des Ohrs

Die Ohren sind Sinnesorgane, die in den Hohlräumen des Schläfenbeins untergebracht sind. Sie erfassen zwei Arten von Reizen: Schall und Veränderungen der Körperhaltung (Gleichgewicht). Das Ohr besteht aus drei Teilen:

• Äußeres Ohr: Besteht aus der Ohrmuschel und dem Gehörgang. Der Kanal enthält Drüsen, die schützendes Ohrenschmalz produzieren, und endet am Trommelfell.
• Mittelohr: Ein Hohlraum, der am Trommelfell beginnt und bis zum ovalen und runden Fenster reicht. Er enthält die drei Gehörknöchelchen: Hammer, Amboss und Steigbügel.
• Innenohr: Besteht aus dem knöchernen und dem häutigen Labyrinth. Zwischen beiden befindet sich die Perilymphe, im Inneren des häutigen Labyrinths die Endolymphe. Die Schnecke ist für das Gehör zuständig, während der Vestibularapparat (bestehend aus Bogengängen, Utriculus und Sacculus) für das Gleichgewicht verantwortlich ist.

Wie funktioniert der Hörvorgang?

Schallwellen werden durch Schwingungen erzeugt. Wenn diese das Trommelfell erreichen, beginnt es zu vibrieren und überträgt die Schwingungen auf die Gehörknöchelchenkette. Der Steigbügel überträgt die Vibration auf das ovale Fenster. Dies versetzt die Perilymphe im Innenohr in Bewegung, was die Sinneszellen im Corti-Organ der Hörschnecke reizt. Der so entstehende Nervenimpuls reist über den Hörnerv zum Gehirn.

Der Gleichgewichtssinn: Statik und Dynamik

Das Gleichgewicht umfasst die Wahrnehmung von Körperhaltung und Bewegung:

• Statisches Gleichgewicht: Die Wahrnehmung der Körperhaltung findet in Utriculus und Sacculus statt. Sinneszellen mit Cilien ragen in eine gallertartige Masse mit Mineralpartikeln. Bei Änderung der Kopfhaltung biegen diese Partikel die Cilien, was Nervenimpulse an das Kleinhirn sendet.
• Dynamisches Gleichgewicht: Die Bewegungserkennung findet in den Bogengängen statt. Bei Bewegung bleibt die Endolymphe aufgrund der Trägheit zunächst regungslos, wodurch eine relative Bewegung zu den Sinneszellen entsteht. Dies biegt die Wimpern der Zellen und erzeugt Impulse für das Kleinhirn.