2.2 Hoe is het oor opgebouwd?

pijngrens

extreem luid

Geluidsgolven zijn trillingen of drukveranderingen die door een geluidsbron worden opgewekt in een middenstof. De middenstof is het medium dat de trillingen tot het oor brengt. De toonhoogte of frequentie (uitgedrukt in Hz) hangt af van het aantal trillingen per seconde. De geluidssterkte hangt af van de uitwijking van de trillingen en wordt uitgedrukt in decibel (dB). Het zachtste geluid dat we kunnen waarnemen, noemen we de gehoordrempel. Wat je kunt horen, is afhankelijk van een combinatie van toonhoogte en geluidssterkte. Een geluid met een lage toon zal een grotere geluidssterkte moeten hebben om het te kunnen horen. De sterkte van het waargenomen geluid komt niet overeen met de werkelijke geluidssterkte. Als vuistregel kun je stellen dat per stijging van 10 dB, een geluid twee keer zo luid klinkt. Een geluid van 50 dB klinkt twee keer zo luid als een geluid van 40 dB. heel luid luid gematigd tot stil stil Afb. 76 Decibelschaal 2.2 Hoe is het oor opgebouwd? Onze oren vangen de trillingen op. Om te begrijpen hoe geluidsprikkels door zoogdieren worden opgevangen en verwerkt, bespreken we eerst de bouw van het oor. Uitwendig zie je enkel de oorschelp. Het eigenlijke gehoororgaan met geluidsreceptoren ligt beschermd in het rotsbeen. Het kleine gaatje in het rotsbeen is de opening van de gehoorgang. B gehoorgang A ©VAN IN

rotsbeen

Afb. 77 Situering van het gehoorzintuig A Oorschelp B Het rotsbeen bevat de inwendig gelegen delen van ons gehoorzintuig.

In het gehoorzintuig onderscheiden we drie delen: • • • het het het uitwendig oor, middenoor, inwendig oor.

De geluidsreceptoren die de geluidsprikkels waarnemen, liggen beschermd in het inwendig oor.

A Het uitwendig oor

OPDRACHT 28

Ontdek de functie van de oorschelp.

1 Benodigdheden … geluidsbron (smartphone) … blad papier gedraaid in trechtervorm 2 Werkwijze 1 Zoek een YouTube-kanaal of podcast waarop uitsluitend gesproken wordt. 2 Plaats de geluidsbron op een viertal meter van een proefpersoon. 3 Verminder het volume totdat de proefpersoon niet meer kan uitmaken wat er gezegd wordt. 4 De proefpersoon vergroot zijn oorschelp door met zijn hand achter het oor een extra grote schelp te vormen. 5 Noteer je waarneming (1). 6 De proefpersoon vergroot zijn oorschelp door de papieren trechter naar de geluidsbron te richten. 7 Noteer je waarneming (2).

uitwendig oor rotsbeen middenoor inwendig oor Afb. 78 De drie delen van het menselijk gehoorzintuig ©VAN IN tHema 02 HoofDstuk 2 117

3 Wat neem je waar? a Waarneming 1:

b Waarneming 2: 4 Besluit 1 oorschelp 3 trommelvlies

2 gehoorgang 4 kraakbeen

spierweefsel rotsbeen 1 oorschelp

3 trommelvlies 2 gehoorgang 4 kraakbeen geluidsgolven 6 smeerklieren

oorlel 5 haartjes

6 smeerklieren 5 haartjes rotsbeen spierweefsel Afb. 79 Het uitwendig oor bestaat uit de oorschelp, de gehoorgang en het trommelvlies. 3D Het uitwendig oor bestaat uit de oorschelp (1), de gehoorgang (2) en het ©VAN IN geluidsgolven trommelvlies (3). • De oorschelp (1) vangt geluiden op en geleidt ze naar de gehoorgang. Dat merk je goed door je handen achter je oorschelpen te plaatsen als je iets beter wilt horen: hoe groter de schelp, hoe meer geluid in je gehoorgang terechtkomt. De oorschelp bestaat uit kraakbeen (4).

WEETJE De unieke vorm van het oor, met plooien en richels, zorgt ervoor dat bepaalde toonhoogtes worden versterkt. Vooral frequenties in het bereik van de menselijke stem worden versterkt. Het kraakbeen is verbonden met drie spieren om de oren te kunnen bewegen in de richting van het geluid. De meeste mensen kunnen die spieren niet meer gebruiken. • De gehoorgang (2) geleidt de geluidsgolven naar het trommelvlies. De vorm en lengte van de gehoorgang zorgt voor een versterking van de toonhoogtes van de menselijke stem, wat belangrijk is voor het verstaan van de menselijke spraak. De wanden van de gehoorgang zijn bezet met haartjes (5) en bevatten smeerklieren (6) die oorsmeer produceren. Oorsmeer houdt de huid en het trommelvlies soepel en is waterafstotend. Het vangt ook stof en vuil op en vormt een ongunstig leefmilieu voor bacteriën. Heel wat mensen gebruiken wattenstaafjes om de oren te reinigen. Maar al dat gepeuter werkt averechts. Het oor is immers een zelfreinigend orgaan: de huid van de gehoorgang wordt spiraalvormig vernieuwd in de richting van de uitgang. Op die manier wordt een teveel aan oorsmeer mee naar buiten meegenomen. Wanneer je een wattenstaafje inbrengt, duw je het oorsmeer terug, waardoor een ophoping ontstaat. Bovendien kun je de kwetsbare huid of zelfs het trommelvlies beschadigen. Het best laat je dus de natuur zijn gang gaan. Als je de oren toch wilt reinigen, beperk je dan tot de opening. Als vuistregel geldt dat het wattenpluimpje nooit volledig in de gehoorgang mag verdwijnen. Beter is echter om enkele druppels olie in te brengen, waardoor het oorsmeer oplost. WEETJE GEBRUIK WATTEN- STAAFJE ©VAN IN

wand van de gehoorgang hamer zichtbaar doorheen het trommelvlies

TRILLEN TROMMELVLIES

Het uitwendig oor bestaat uit de oorschelp, de gehoorgang en het trommelvlies. • De oorschelp vangt geluiden op en leidt ze naar de gehoorgang. De oorschelp is opgebouwd uit kraakbeen. Door haar unieke vorm worden bepaalde frequenties versterkt en andere verzwakt. • De gehoorgang leidt de geluidsgolven naar het trommelvlies. • Als het trommelvlies gaat bewegen door de drukveranderingen in de middenstof, worden geluidstrillingen overgebracht op het middenoor. ` Maak oefening 12 op p. 149.

B Het middenoor

OPDRACHT 29

Wat gebeurt er in het middenoor als de luchtdruk wijzigt?

1 Waar heb je soms last van bij het opstijgen en landen in een vliegtuig?

• Het trommelvlies (3) sluit de gehoorgang af en vormt de grens tussen het uitwendig oor en het middenoor. Het is een vlies dat eruitziet als een trommelvel en eigenlijk ook dezelfde functie heeft. Het wordt niet aan het trillen gebracht door drumstokken maar door drukveranderingen in de middenstof. Via het trommelvlies worden trillingen in de middenstof doorgegeven aan het middenoor.

Afb. 80 Beeld van het trommelvlies gezien vanuit de gehoorgang trommelvlies ©VAN IN 2 Hoe kun je dat verhelpen?

Het middenoor ligt achter het trommelvlies en bestaat uit de trommelholte en de gehoorbeentjes.

6 aambeeld 7 stijgbeugel

2 rotsbeen evenwichtszenuw

5 hamer gehoorzenuw 8 ovaal venster 9 rond venster trommelvlies gehoorgang 1 trommelholte 3 buis van Eustachius 4 keelholte Afb. 81 Schematische voorstelling van de bouw van het middenoor De trommelholte (1) is een met lucht gevulde holte in het rotsbeen (2) van de schedel. Ze staat via de buis van Eustachius (3) in verbinding met de keelholte (4). Normaal is die buis dicht omdat de wanden tegen elkaar liggen, maar bij het slikken of geeuwen gaat de buis even open. Zo wordt de luchtdruk in de trommelholte gelijk aan de luchtdruk van de omgeving en het uitwendig oor, bijvoorbeeld in een vliegtuig. Als de luchtdruk van het middenoor niet dezelfde is aan die van het uitwendig oor, horen we minder goed, omdat het trommelvlies dan bol of hol staat. Als het trommelvlies bol of hol staat, staat het te gespannen en wordt het moeilijker aan het trillen gebracht door geluiden. Als de buis van Eustachius niet goed werkt, kan het middenoor geïrriteerd raken en vocht afscheiden. Daardoor verhoogt de druk in het middenoor, wat zeer pijnlijk is en kan leiden tot een middenooronsteking. Het trommelvlies wordt naar buiten gedrukt en kan door de verhoogde druk zelfs scheuren. Dat kan vermeden worden door een trommelvliesbuisje of diabolo te plaatsen. Een trommelvliesbuisje zorgt voor een betere verluchting van het middenoor. Meestal blijft het enkele maanden zitten en valt het daarna vanzelf uit. Omdat het trommelvlies een levend membraan is, groeit het gaatje vanzelf dicht. WEETJE Afb. 82 VIDEO TROMMELVLIESBUISJE ©VAN IN

In de trommelholte ligt een keten van drie gehoorbeentjes die aansluiten op het trommelvlies: de hamer (5), het aambeeld (6) en de stijgbeugel (7).

10 spiertjes

Afb. 83

Het trommelvlies en de drie gehoorbeentjes van het middenoor

In de wand van de trommelholte naar het inwendig oor toe, liggen twee openingen die met een vlies zijn afgedekt. De bovenste opening is het ovaal venster (8) en de onderste opening het rond venster (9). De hamer zit vast op het trommelvlies. Als het trommelvlies trilt, trilt de hamer mee. Die brengt de trilling via het aambeeld en de stijgbeugel over op het ovaal venster, dat de scheiding vormt tussen het middenoor en het inwendig oor. Omdat de oppervlakte van het ovaal venster bijna zeventien keer kleiner is dan die van het trommelvlies, worden de geluidstrillingen versterkt doorgegeven van het trommelvlies naar het veel kleinere ovaal venster. De functie van het middenoor is dan ook het versterken en geleiden van geluidstrillingen. Heel luide geluiden zouden de gehoorbeentjes zo hevig kunnen laten bewegen dat er beschadigingen zouden optreden. Twee spiertjes (10) die verbonden zijn met de gehoorbeentjes, kunnen de beweging van de gehoorbeentjes beperken. Ze verzwakken op die manier harde geluiden.

Het middenoor bestaat uit een trommelholte en drie gehoorbeentjes: hamer, aambeeld en stijgbeugel. Als het trommelvlies gaat bewegen door geluidstrillingen, worden de trillingen door de keten van gehoorbeentjes overgebracht op het binnenoor, via het ovaal venster. Tijdens het overbrengen van de trillingen wordt het geluid versterkt. De buis van Eustachius zorgt ervoor dat de luchtdruk aan beide zijden van het trommelvlies gelijk is. ` Maak oefening 13, 14 en 15 op p. 149-150.

7 stijgbeugel 5 hamer 6 aambeeld trommelvlies ©VAN IN 122 tHema 02 HoofDstuk 2

C Het inwendig oor

Het inwendig oor is het deel van het gehoorzintuig waar de geluidsprikkels opgevangen worden door geluidsreceptoren en omgevormd worden tot zenuwimpulsen.

Afb. 84 Schematische voorstelling van de bouw van het inwendig oor

VIDEO SLAKKENHUIS Het inwendig oor is opgebouwd uit de halfcirkelvormige kanalen (1), het voorhof (2) en het slakkenhuis (3). Alleen in het slakkenhuis worden geluidsprikkels verwerkt. In de halfcirkelvormige kanalen en het voorhof ligt het evenwichtszintuig. Het slakkenhuis is een onderdeel van het benig en vliezig labyrint. Het benig labyrint (4) is opgebouwd uit een stelsel van gangen in het rotsbeen. Binnenin het benig labyrint liggen vliezen die de vorm van het benig labyrint volgen. Dat is het vliezig labyrint (5). Bekijk het ook even via de QR-code.

1 halfcirkelvormige kanalen 2 voorhof ovaal venster

rond venster

3 slakkenhuis evenwichtszenuw gehoorzenuw 5 vliezig labyrint gevuld met endolymfe 4 benig labyrint gevuld met perilymfe ©VAN IN ovaal venster

rond venster

Afb. 85 Doorsnede van het inwendig oor: benig en vliezig labyrint. De pijlen geven aan hoe vloeistoftrillingen vanaf het ovaal venster via het slakkenhuis worden voortgeleid naar het rond venster.

De twee labyrinten zijn gevuld met vloeistof: • de vloeistof in het vliezig labyrint is de endolymfe; • de vloeistof rond het vliezig labyrint is de perilymfe.

Het verband tussen het benig en het vliezig labyrint en tussen endolymfe en perilymfe kunnen we vergelijken met een vinger in een handschoen. In die vergelijking komt de handschoen overeen met het rotsbeen en dus met de wand van het benig labyrint. De huid van de vinger correspondeert met het vliezig labyrint. De smalle ruimte tussen handschoen en vinger bevat perilymfe. In de vinger zit als het ware endolymfe.

Afb. 86 Het slakkenhuis ontrold voorgesteld Het deel van het inwendig oor dat het gehoorzintuig vormt is het slakkenhuis (3). Het bestaat uit drie gangen die spiraalvormig gedraaid zijn. De bovenste gang begint aan het ovaal venster (8) en gaat aan de top van het slakkenhuis over in de onderste gang, die op zijn beurt eindigt aan het rond venster (9). De bovenste en de onderste gang bevatten perilymfe. Tussen de bovenste en de onderste gang ligt de middengang met endolymfe. bovenste gang (met perilymfe) ovaal venster rond venster onderste gang (met perilymfe) middengang (met endolymfe) membraan van Reissner basaalmembraan Endo in het Grieks betekent binnenin. Peri in het Grieks betekent rondom, eromheen. WEETJE De vliezen in het slakkenhuis vormen de scheiding tussen de bovenste gang en de middengang en tussen de onderste gang en de middengang. Op het basaalmembraan op de bodem van de middengang bevinden zich de eigenlijke geluidsreceptoren. De geluidsreceptoren zijn mechanoreceptoren die gevoelig zijn voor druk en beweging. Samen met steuncellen vormen de receptorcellen het orgaan van Corti. De receptorcellen hebben haarvormige uitstulpingen en worden daarom ook haarcellen genoemd. De haartjes staan in contact met het dakmembraan, een vrij onbeweeglijk vlies dat boven het orgaan van Corti ligt. ©VAN IN WEETJE In het begrip mechanoreceptoren herken je het woord ‘mechanisch’: iets dat werkt met bewegende delen.

2 1 2 1

Afb. 87 Schematische tekening van het orgaan van Corti

Het inwendig oor bevat het eigenlijke gehoorzintuig: het slakkenhuis. Het slakkenhuis is opgebouwd uit drie gangen gevuld met vloeistof. • De bovenste gang vertrekt aan het ovaal venster en gaat in de top van het slakkenhuis over in de onderste gang. • De onderste gang eindigt aan het rond venster. • De middengang bevat het orgaan van Corti. Dat is opgebouwd uit receptorencellen, in dit geval de haarcellen, en steuncellen. De haartjes van de geluidsreceptoren staan in contact met het dakmembraan. ` Maak oefening 16, 17 en 18 op p. 150-151. 3 1 bovenste gang met perilymfe 2 middengang met endolymfe 3 onderste gang met perilymfe

4 membraan van Reissner 5 dakmembraan 7 haarcel 6 basaalmembraan 8 zenuwvezel

1 2 3 3 7 haarcellen in het orgaan van Corti©VAN IN tHema 02 HoofDstuk 2 125