Das Ohr – ein Gleichgewichtsorgan

Das Ohr als Gleichgewichtsorgan – Biologie

Bestimmt ist dir manchmal schwindelig. Zum Beispiel dann, wenn du im Bus zur Schule fährst oder wenn du dich ganz schnell drehst und abrupt stehen bleibst. Doch warum ist das so? Um das zu verstehen, müssen wir wissen, was der sogenannte Gleichgewichtssinn ist und wie er funktioniert.

Was ist der Gleichgewichtssinn? – Definition

Mithilfe des Gleichgewichtssinns können wir uns im Raum orientieren. Wir nehmen Bewegungen wahr und wissen, ob wir aufrecht stehen oder hocken, ob wir liegen oder sogar kopfüber stehen. Diese Wahrnehmung funktioniert über spezielle Sinnesorgane. Im Allgemeinen sind Sinnesorgane Ansammlungen von Sinneszellen, die auf bestimmte Reize reagieren. Im Falle des Gleichgewichtssinns übernimmt das Gleichgewichtsorgan diese Funktion.

Gleichgewichtsorgan – Aufbau und Funktion

Das Gleichgewichtsorgan befindet sich in unserem Innenohr. Es setzt sich aus mehreren Organen, also Anhäufungen von Sinneszellen, zusammen. Dabei handelt es sich um Drehsinnesorgane und Lagesinnesorgane. In der folgenden Abbildung siehst du den Aufbau des Ohres.

Was sind Drehsinnesorgane?

Mit den Drehsinnesorganen nehmen wir Drehbewegungen wahr. Die Drehsinnesorgane bestehen aus Bogengängen, die sich oberhalb der Gehörschnecke in unserem Innenohr befinden. Für jede mögliche Drehbewegung gibt es je einen Bogengang, also insgesamt drei senkrecht zueinander stehende Bogengänge. Sie sind mit einer durchsichtigen Flüssigkeit gefüllt – der sogenannten Ohrlymphe. Außerdem befinden sich in den Bogengängen die Ampullen, in denen die Sinneszellen liegen. Bei Drehbewegungen dienen die Sinneshaare der Sinneszellen, die im Ruhezustand senkrecht stehen, als Sensoren. Sie sind von einer Gallertkappe bedeckt, einer gelartigen Flüssigkeit.

Wenn wir uns drehen, passiert Folgendes: Der Körper dreht sich um eine Achse, also auch die entsprechenden Bogengänge. Die Ohrlymphe folgt der Bewegung zunächst nicht – aufgrund ihrer Trägheit möchte sie in ihrer ursprünglichen Position verharren. Das ist so, als würdest du in einem Auto sitzen: Wenn es beschleunigt, also an Geschwindigkeit gewinnt, ist dein Körper zunächst träge. Er möchte im Ruhezustand verbleiben, was du daran merkst, dass du in den Sitz gedrückt wirst.

Die Gallertkappe, die sich ja mit den Bogengängen bewegt, wird durch die stillstehende Ohrlymphe in die Richtung gedrückt, die der Drehbewegung entgegengesetzt ist. Die Verbiegung der Sinneshaare löst ein elektrisches Signal in den Drehsinneszellen aus. Dieses Signal wird über Nerven an das Gehirn weitergeleitet und wir wissen, dass wir uns drehen.
Wenn wir uns gleichmäßig weiter drehen, wird irgendwann die Trägheit der Ohrlymphe überwunden: Die Flüssigkeit bewegt sich nun gleichermaßen wie die Bogengänge. Die Sinneshaare werden nicht mehr verbogen und keine weiteren Signale ausgelöst. Und was passiert nun, wenn wir aufhören, uns zu drehen? Dann drehen sich die Bogengänge zwar nicht mehr, dafür aber die Flüssigkeit – so wie zu Beginn unserer Drehung ist sie träge und möchte zunächst ihren Zustand beibehalten, also weiter in Bewegung bleiben. Auch hier können wir wieder an das Beispiel mit dem Auto denken: Wenn wir abrupt bremsen, will unser Körper durch die Trägheit noch weiter in Bewegung bleiben. Dadurch werden wir nach vorne, also gegen den Gurt, gedrückt.

Die Gallertkappe, die nun eigentlich stillsteht, wird also von der Flüssigkeit wieder zur Seite gedrückt – die Sinneszellen senden wieder ein Signal an unser Gehirn, das uns glauben lässt, wir würden uns drehen. Unsere Augen wiederum sehen, dass wir stillstehen. Dadurch, dass widersprüchliche Signale an unser Gehirn geschickt werden, empfinden wir ein Schwindelgefühl.

Was sind Lagesinnesorgane?

Die Lagesinnesorgane dienen der Wahrnehmung von translatorischen Bewegungen. Also von Bewegungen nach vorne, nach hinten, nach oben und unten. Sie liegen zwischen der Gehörschnecke und den Bogengängen im sogenannten Vorhof. Es gibt zwei Lagesinnesorgane, die senkrecht zueinander angeordnet sind – so können wir horizontale und auch vertikale Bewegungen wahrnehmen.

Der Aufbau der Lagesinnesorgane ähnelt dem der Drehsinnesorgane: Die Sinneshaare der Sinneszellen liegen in einer Gallertplatte. Diese ist mit Kalkkristallen bedeckt. Durch deren Gewicht wird die Trägheit bei einer Bewegung erhöht: Bewegen wir uns zum Beispiel nach vorne, folgen die Kalkkristalle der Bewegung vorerst nicht: Die Gallertplatte und somit auch die Sinneshaare werden nach hinten gebogen und lösen ein Signal in den Sinneszellen aus, das wieder über Nervenfasern an unser Gehirn geleitet wird.
Warum kann es nun also passieren, dass uns im Bus schlecht wird? Zwar sitzen wir im Bus still auf unserem Platz – durch die Bewegung des Busses werden aber trotzdem Gallertplatten samt Haarsinneszellen unserer Lagesinnesorgane verbogen. Es wird ein Signal ausgelöst, das uns mitteilt, dass wir uns in Bewegung befinden. Mit unseren Augen nehmen wir jedoch das Innere des Busses war – und das bewegt sich nicht. Auch hier nehmen wir mit unterschiedlichen Sinnen unterschiedliche Signale wahr, was wieder zu einem Schwindelgefühl führt. Daher hilft es, bei der Fahrt aus dem Fenster in Fahrtrichtung zu schauen, denn dann stimmen die Signale aus Ohr und Auge wieder überein.

Auch beim Fahrstuhlfahren erfährt der ein oder andere ein Schwindelgefühl. Hier teilt uns das Lagesinnesorgan eine vertikale Bewegung mit. Wenn der Fahrstuhl bremst, sind die Kristalle der Gallertkappe vorerst noch träge: Sie bewegen sich weiter in Richtung der vorherigen Bewegung, Gallertkappe und Sinneshaare werden also verbogen und wir nehmen eine Bewegung wahr, obwohl wir schon zum Stehen gekommen sind – uns wird schwindelig.

Verarbeitung im Gehirn

Eine Bewegung kann unterschiedliche Signale in unseren Gleichgewichtsorganen auslösen: Eine Achterbahnfahrt zum Beispiel reizt durch Loopings und schnelle Beschleunigungen nach vorne sowohl die Dreh- als auch die Lagesinnesorgane. Außerdem können wir von unseren zwei Ohren unterschiedliche Signale erfahren: zum Beispiel dann, wenn wir unseren Kopf zur Seite neigen. Dann erfährt nämlich eins unserer Ohren eine stärkere Dreh- und Lageveränderung als das andere Ohr. In unserem Gehirn werden all diese Informationen gesammelt und ausgewertet. Durch das Zusammenspiel mehrerer Signale wissen wir genau, wie unser Körper orientiert ist. Dabei unterstützen außerdem unsere anderen Sinne: Mithilfe unseres Seh- und Tastsinns können wir die Informationen aus dem Ohr mit dem, was wir sehen und fühlen, abgleichen. Meist erhalten wir dadurch ein stimmiges Gesamtbild. Wie oben beschrieben können sich die Wahrnehmungen aber auch widersprechen und dadurch zu einem Schwindelgefühl führen.