Auswirkungen des Gleichgewichtssinns auf andere Körpersysteme
Wirbeltiere nehmen über das Gleichgewichtsorgan und Otholitensystem die Körperlage im Raum wahr und halten das Gleichgewicht. Jüngsten Erkenntnissen zufolge beeinflusst das Gleichgewichtsorgan auch Herzkreislauffunktion, zirkadianen (Tag-Nacht)-Rhythmus, Nährstoffaufnahme und Knochenmineralisierung. Störungen des Gleichgewichtssystems können zu Krankheiten wie orthostatischer Hypotonie und Schlafstörungen führen. Neben klinischen Anwendungen können neue Erkenntnisse zur Biologie des Gleichgewichtsorgans aber auch die Weltraumforschung voranbringen. Das EU-finanzierte Projekt SVETA (Vestibular system, cognition and vegetative regulations) sollte die internationale Zusammenarbeit mit fachspezifischen Forschungszentren für Gravitationsphysiologie fördern. Schwerpunkte waren die Effekte kurzzeitiger Stimulation des Gleichgewichtssystems auf Herz-Kreislauf- und Hirnfunktion, Verlust des Gleichgewichtssinns und Hyperstimulation. Die Ergebnisse zeigten, dass bei Versuchen mit mehrdeutiger Stimulation wie Neigung oder Verschiebung die kardiovaskuläre Antwort bei gleichem Stimulus des Gleichgewichtssystems abweichen kann. Um die Weiterleitung vestibulärer Informationen zu klären, wurden Verbindungen zwischen Innenohr und Hippocampus genauer untersucht und die jeweiligen Nervenbahnen identifiziert. Eine bilaterale vestibuläre Störung bei Ratten störte die räumliche Wahrnehmung und die zirkadiane Regulierung von Temperatur und Bewegungsaktivität. Allerdings wurden diese Effekte wie auch Veränderungen der Knochendichte nach und nach kompensiert. Außerdem untersuchte man, inwieweit eine gestörte sensorische Integration autonome Funktionen beeinträchtigt. Hier kamen zwei Methoden zum Einsatz, die die kardiovaskuläre Funktion stören: längeres Liegen in Kopf-Tieflage (head down bed rest, HDBR) und Trockentauchen (dry immersion, DI). Dabei veränderten HDBR und DI die periphere und zentrale Verarbeitung vestibulärer Informationen, was wiederum kardiovaskuläre Funktionen beeinflusste. Insgesamt bestätigt die Studie den Einfluss des Gleichgewichtssystems auf kognitive und autonome Funktionen. Dieser Zusammenhang erklärt zumindest teilweise den schädlichen Effekt längerer Schwerelosigkeit auf Astronauten, was wiederum neue Möglichkeiten zur Erforschung von Krankheiten bietet, die vom Gleichgewichtssystem herrühren.
Schlüsselbegriffe
Gleichgewichtssystem, Vestibularsystem, Otolithenorgane, HDBR, DI, kardiovaskuläre Regulation
