03411 1. Biologische Grundlagen IV.5 Gleichgewicht und Bewegung

Vestibularorgan

• Gleichgewichtsorgan
• Bildet mit Kochlea das Labyrinth im Innenohr
• Besteht aus den beiden Makulaorganen (mit Endolymphe gefüllt) und den Bogengängen (mit Perilymphe gefüllt)

Makulaorgane

• Scculus und Utriculus
• Erfassen Informationen über Lage und Lageveränderung des Menschen
• Enthalten Sinnesepithelien -> in ihnen befinden sich die Haarzellen
• Haarzellen: Sinneszellen des Vestibularorgans; an ihrem oberen Ende befinden sich je 60-100 Sinneshärchen (Stereozilien);
• Stereozilien: ragen in die Otholitenmembran; Längste Stereozilie-> Kinozilium

Otholithenmembran

• gallertartige Masse
• wird durch Otholiten (kleinste Kalkkristalle) beschwert

Lineare Beschleunigung (Translationsbeschleunigung)

• Bsp. Sprung, Sturz, Anfahren/Bremsen Auto
• Mit Körper fest verbundene Sinneszellen werden mitbewegt
• Otholitenmembran reagiert träger -> sie bleibt zurück, dadurch werden die Stereozilien ausgelenkt -> führt je nach Richtung zu Erregung oder Hemmung der ableitenden Nerven
• Auch in Ruhe verbleibt gewisse Grundaktivität

Aufrechte Kopfhaltung

• Sacculus befindet sich ungefähr in senkrechter Stellung -> Ständige Reizung der Sacculus Haarzellen
• Utriculus liegt nahezu waagerecht -> seine Sinneszellen sind nicht gebogen
• Über beide Organe können daher Lage und Lageveränderung vollständig abgebildet werden

Bogengänge (vorderer, hinterer und seitlicher)

• verfügen ebenfalls über Sinnesepithel
•  deren Stereozilien ragen in gelartige Masse hinein (Cupula)
• Drehbewegungen
• Haben verschiedene Ausrichtungen

Cupula

• gelartige Masse in Bogengängen
• bildet mit Haarzellen eine Sperrwand in jedem Bogengang
• nicht beschwert -> reagiert daher nicht auf Translationsbeschleunigiung
• reagiert auf Drehbeschleunigungen (Kopfdrehungen)

Kopfdrehungen

• Bogengänge machen die Bewegung mit, darin befindliche Endolymphe bleibt zunächst zurück -> Druck auf Culupa entsteht -> sie lenkt aus und somit Auslenkung der Stereozillen
• Ableitender Nerv wird je nach Richtung aktiviert
• drei Bogengänge haben jeweils verschiedene Ausrichtungen -> sind in der Lage Gesamtheit aller möglichen Drehbewegungen vollständig abzubilden

Reizweiterleitung und Verarbeitung

• Haarzellen des Vestibularorgans sind sekundäre Sinneszellen -> bewirken Aktivierung des afferenten Nervus vestibularis
• Einige Nervus vestibularis Fasern ziehen direkt zum Kleinhirn, der Großteil zum Vestibularkernen der Medulla oblongata
• Über Medulla oblangata erreichen Informationen aus dem Gleichgewichtsorgan das Kleinhirn -> sendet seinerseits Informationen in die Vestibularkerne zurück
• Von den Vestibularkernen gibt es Verbindungen zu den Augenmuskelkernen im Mittelhirn und den Motoneuronen des Rückenmarks -> Ausgleichsbewegungen der Augen und des Körpers werden hierüber eingeleitet
• Informationen erreichen aus den Vestibulariskernen über den Thalamus den Kortex und dort die sensumotorischen Areale -> Informationen aus den verschiedenen Systemen werden integriert (ermöglicht auch bei geschlossenen Augen, die Körper- und Kopfhaltung jederzeit bewusst machen)

Vestibuläre Reflexe

• vestibulookuläre Reflexe:  Bei Drehbewegungen des Kopfes werden reflektorisch die Augen so bewegt, dass sich das Gesichtsfeld nicht verschiebt
• vestibulospinalen Reflexen: Bewegungen zum Beispiel beim Übergang vom Stehen zum Gehen so koordiniert, dass man nicht stürzt