Tutorium Auge Ohr

Tutorium Optik GGW Hören
Physiologie SS04
Optik
je höher Unterschied Brechungsindex, desto stärker bricht Linse
gleiches gilt für Krümmung
Brechkraft [dpt] = 1 / Brennweite f [m]
Akkomodationsbreite: 1 / Nahpunkt – 1 / Fernpunkt
(idR 1 / Nah – 1 / ∞ )
Kind: 14 dpt, Erwachsener: 8 dpt
Kurzsichtigkeit: Myopie, Bulbus zu lang, Therapie: konkave Linse
Weitsichtigkeit: Hypermetropie, Bulbus zu kurz, Therapie: konvexe Linse
Presbyopie (Altersweitsichtigkeit): Akkomodationsbreite sinkt, Linsenelastizität nimmt ab,
minimal ~2dpt
Visus: Maß für Sehschärfe / Auflösungsvermögen, normal: 1 (Winkelminute), gemessen
mit Landolt-Ringen
Katarakt (grauer Star): Linsentrübung (grau) durch Einlagerung von Partikeln
Glaukom (grüner Star): erhöhter Augeninnendruck, Kammerwasserproduktion oder
Abfluss gestört
Cornea: größte Brechkraft wegen starker Brechungsindexänderung (außen Luft, innen
Wasser)
Retina: peripherster Teil des ZNS
Pigmentepithel
Photorezeptoren
Bipolarzellen; Horizontalzellen, amakrine Zellen (beide: Verschaltung rezeptive Felder);
Müllerzellen (Müllabfuhr)
Ganglienzellen (erstes richtiges AP, davor nur De- oder Hyperpolarisation
6Mio Zapfen, 120 Mio Stäbchen, 1 Mio Ganglienzellen
3 Zapfentypen: Rhodopsin überall fast gleich, Opsin unterscheidet sich stärker
Frequenzbereich 400-700 nm
versch. Absorptionsmaxima
Stäbchen haben blaues Licht gerne, deswegen Xenonlicht so brutal
Tageslicht für Farbensehen, weil Absorption Stäbchen viel besser
Erregung der Photorezeptoren
Rhodopsin besteht aus 11cis-Retinal und Opsin
Signaltransduktionskaskade (ständige Verstärkung):
– Lichteinfall -> all-trans-Retinal
– aktiviert G-Protein Transducin
– aktiviert Phosphodiesterase
– spaltet CGMP zu GMP (CGMP hält Ca 2+ + Na + Kanäle offen, „depolarisierter
Dunkelstrom“)
– Änderung des Membranpotentials: Hyperpolarisation
Photorezeptoren müssen schnell wieder aktivierbar sein:
Guadenylatcyclase: produziert in Ruhe kein CGMP bei hoher Ca 2+ Konzentration
bei Zellreizung: [Ca 2+ ] ↓, CGMP Produktion ↑

Vitamin A: Grundstoff für 11cis-Retinal, deshalb viele Möhrsche essen!
Bipolarzellen: machen Depolarisation oder Hyperpolarisation (OFF-/ON-Bipolarzellen)
rezeptives Feld: Die Anzahl von Sinneszellen in der Retina, die eine Faser des N.opticus
beeinflusst
OFF/ON-Zentren
ON-Zentrum:
– Lichtreiz im Zentrum hemmt die Peripherie und andersrum
– optimale Reizung: Mitte Licht, Peripherie dunkel: idealer Kontrast, Signal stärker als bei
Reizung des ganzen Feldes
OFF-Zentrum
– optimale Reizung: Mitte dunkel, Peripherie Licht
nochmal: optimale Reizung bei passendem Kontrast Zentrum/Peripherie, nicht bei
flächenhaft gleicher Reizung! -> deshalb Kontraste stärker als Lichtflächen, führt zur
Linienverdeutlichung
Verstärkung des Kontrastes über die Sinneszellen: laterale Hemmung der Nachbarschaft
Licht bei Dunkelheit:
– Pupille weitet sich
– neuronale Verschaltung ändert sich: Rezeptive Felder aussen größer innen kleiner
– es wird wesentlich mehr 11cis-Retinal gebaut
– Helligkeit: GGW mehr all trans
Dunkelheit (Nacht): mehr 11cis
Adaption an Lichtmenge: Zapfen schnell, aber geringer Umfang
Stäbchen langsamer, aber besser
Kohlrausch-Knick: nach bestimmter Zeit der Adaption sehen Stäbchen mehr als Zapfen,
vorher Zapfen

Farbenunterscheidung:
Unterschiedliches Rhodopsin:
Opsine mit unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit
subtraktive Farbmischung: Physik
additive Farbmischung: Physiologie
räuml. Sehen
Monookulare Mechanismen
Verdeckung
Bewegungsparallaxe (näher bewegt sich stärker)
Verteilung Licht + Schatten
Binokulare Mechanismen
(v.a. Auf kurze Entfernung wichtig)
Querdisparation (korrespondierende Netzhautareale werden in derselben Gehirnregion
abgebildet)

GGW-Organ
3 Bogengänge: Drehbeschleunigung (Änderungsmessung)
2 Maculaorgane: Schwerkraftmessung (Ist-Messung)
Sinneszellen: Kinozilien, Mikrovilli - mit tip links verbunden
je nach Spannung tip link ist darunterliegender Ionenkanal mehr auf oder zu
Bogengänge: Cupulae
Maculaorgane: Otolithenmembran, hohe Dichte, werden durch Schwerkraft nach unten
gezogen
Aktivierung beim Ruck+ Stop
Nystagmus: Richtung richtet sich nach schneller Bewegungsrichtung
diagnostische Nutzung: ist er R / L unterschiedlich -> pathologisch
Test: kalorischer Nystagmus, 30° drehen damit horizontaler Bogengang senkrecht,
Frenzel-Brille
postrotatorischer Nystagmus: Flüssigkeit will weiter, durch Verknüpfung mit Augen
Nystagmus
Bogengänge lateral, Utriculus und Sacculus medial
petal: hin, fugal: weg
utriculopetal: Auslenkung zur Mitte, Frequenz des Potentials ↑
utriculofugal: Auslenkung nach lateral, Frequenz ↓
Nystagmus immer in Richtung wo Frequenz Bogengang hoch ist -> Nystagmus links bei
Linksdrehung
Gehör
Schall: Druckschwankungen, die sich mit 333 m/s ausbreiten
Schalldruck: in Pa, aber blöd
deswegen nimmt man log davon, gibt Einheit dB -> Schalldruckpegel
Hörschwellen: 4-130 dB
Frequenzen 9 jähriger: 20 Hz bis 16 kHz
1000Hz, 40 dB = 40 phon
phon :
Töne, die ich bei verschiedenen Frequenzen bei gleicher phon-Zahl als gleich laut
empfinde: Isophone
Sprachbereich: 1000-4000Hz, 40-60 dB
sone: 2 sone doppelt so laut wie 1, 3 3mal so laut
Wichtig für Diagnostik, z.B. Hyperakusis
Gehörknöchelchen: Impendanzwandlung, Übertragung auf Flüssigkeit
M.tensor tympani: Verstärker, M. Stapedius: Dämpfer

Schallwellen in Scala vestibuli -> scala tympani,
über Membranen Übertragung auf scala media
stehende Wellen in der Lymphe
Wahrnehmung + Abbildung:
hohe f : weit vorne, niedrige f: weit hinten / apikal
Basilarmembran muss schwingen, darauf Corti-Organ, wird gegen Membrana tectoria
gedrückt
Haarsinneszellen: 3 Reihen innere: Signalsender, sensibler
1 Reihe äußere: Kontrastverstärkung
Hörtests: Schall- und Knochenleitung
Verstärkung durch:
1. Trommelfell
2. Gehörknöchelchen
3. Mittelohrmuskeln
4. Haarsinneszellen
Methode: Schall reinschicken, Hirnaktivität messen
wenn Schall + Knochen parallel absinken -> Cochleaschaden
wenn nicht parallel: Mittelohrschaden
Methode: Weber
Mitte Kopf Knochenleitung, auf beiden Ohren gleich: gut
Methode: Rinne
erst Knochenleitung, dann Luftleitung testen, wenn Rinne-positiv: kein Mittelohrschaden
erst Weber, dann Rinne: Diagnose Innenohr- oder Aussenohrschaden möglich!