Abb(1): Aus Schmidt/Thews: Physiologie des Menschen

Sowohl das Schallsinnesorgan, als auch die Schwere- und Drehsinnesorgane des Gleichgewichtssinnes befinden sich im Innenohr. Dort sind sie in die bindegewebige Hülle des häutigen Labyrinthes eingelagert, das mit Endolymphe gefüllt und von Perilymphe umgeben ist.

Abb(2): Aus Schmidt/Thews: Physiologie des Menschen

Sowohl Schwere- als auch Drehsinnesorgane des Gleichgewichtssinnes befinden sich im Labyrinth des Innenohres. Es gibt in jedem Ohr jeweils zwei Schweresinnesorgane, die auf lineare Beschleunigungen ansprechen: Macula utriculi und Macula sacculi und drei Drehsinnesorgane, die durch Rotationsbeschleunigungen gereizt werden: das vordere vertikale, das hintere vertikale sowie das horizontale Bogengangorgan Die Maculaorgane bestehen aus einem Sinnesepithel mit Haar- und Stützzellen.

Die Haarbündel ragen in eine gallertartige, mucopolysaccharidhaltige Masse, in die zusätzlich CaCO3-Kristalle eingelagert sind. Daher spricht man auch von Otolithenmembran. Die Bogengangorgane bilden nahezu kreisförmige, geschlossene Kanäle, die mit Endolymphe gefüllt sind. Unterbrochen werden die Kanäle von der Ampulle, in der das Sinnesepithel auf einem Vorsprung (Christa) sitzt. Auch hier ragen die Haarbüschel in ein gallertartiges Gebilde, die Cupula.

Die Maculaorgane zeigen Linearbeschleunigungen des Kopfes und seine Stellung im Schwerefeld der Erde an. Durch die eingelagerten CaCO3 Kristalle ist die Dichte der Otholithenmembran doppelt so hoch, wie die umgebende Endolymphe. Daher wirkt bei linearen Beschleunigungen eine viel größere Trägheitskraft auf die Membran, die sie bei possitiven Beschleunigungen um einen winzigen Betrag zurück bleiben läßt, bei negativen Beschleunigungen schiebt sie sich entsprechend vor.Dadurch werden die Haarbüschel abgeschert, die Haarzellen also adäquat gereizt.

Abb(3):Aus Birbaumer/Schmidt: Biologische Psychologie

Macula utriculi liegt etwa waagrecht im Raum und wird so durch horizontale Beschleunigungen, wie Anfahren und Bremsen gereizt, Macula sacculi dagegen ist senkrecht angeordnet und wird ständig durch die Gravitationsbeschleunigung erregt. Für jede Stellung des Kopfes im Raum gibt es eine ganz bestimmte Konstellation der Abscherungen aller vier Maculaorgane.

Abb(4): Aus Schmidt/Thews: Physiologie des Menschen

Durch eine Drehbeschleunigung bleibt die Endolymphe aufgrund ihrer Trägheit gegenüber den Wänden des Ganges zurück. Dadurch entstehen Druckunterschiede auf beiden Seiten der Cupula, die Flüssigkeit drückt in Gegenrichtung zur Drehbewegung, wodurch auch hier die Haarbüschel abgeschert weden. Da jeder der drei Bogengänge in einem Ohr ungefähr in einer der drei Raumachsen liegt, können alle möglichen Drehbewegungen durch unterschiedliche Erregungskonstellationen der Nervenfasern wahrgenommen werden.

Alle Informationen über Kopfhaltung und Bewegung werden über Nervus vestibularis zunächst auf vier Vestibularkerne weitergeleitet. Dort werden sie mit Informationen der Propriorezeptoren (Halssensoren, Gelenksensoren) ergänzt und verglichen und dann über Nervenbahnen zu den Skelettmuskeln weitergegeben, wo sie Reflexe auslösen, die Gleichgewicht und aufrechten Gang ermöglichen.