Info om  djur   Fråga   Svar   Djurfakta   Artiklar   Källor 

Lunds universitet
Facebook

Balansorgan, båggångar och hinnsäckar: om människans jämviktssinne

Nina Rogelius
Reviderat av Anders Lundquist

För att ett djur ska kunna röra sig kontrollerat, måste det kunna hålla balansen. Detta gör människor och andra däggdjur med hjälp av ett organ, som talar om för hjärnan hur kroppen rör sig. Detta organ kallas jämviktsorganet eller balansorganet.

Däggdjurens jämviktsorgan består av tre båggångar och två hinnsäckar på vardera sidan av huvudet. I båggångar och hinnsäckar finns hårceller, som jämviktsorganets sinnesceller kallas. Varje hårcell är på ovansidan försedd med flera tunna utskott, "sinneshår". När sinneshåren böjs i en viss riktning aktiveras hårcellen, när de böjs i motsatt riktning inaktiveras den. Båggångar och hinnsäckar är belägna i innerörat och står i förbindelse med hörselsnäckan (öronsnäckan, cochlea). Läs först beskrivningen av balansorganets anatomi i faktarutan nedan. Du kan läsa om hörselsnäckans anatomi och funktioner på en annan sida. Texten fortsätter under faktarutan.

Innerörat med balamsorganet och öronsnäckan

Balansorganets uppbyggnad

En labyrint, men förtvivla inte! Detta är en schematisk bild av den så kallade hinnlabyrinten som är belägen inuti benlabyrinten, en hålighet i tinningbenet. Den senare har ungefär samma form som hinnlabyrinten. I hinnlabyrinten finns dels innerörat, dels balansorganet, vars funktioner förklaras i huvudtexten. Den vänstra labyrinten är en spegelbild av den högra. Det finns vätska både mellan benvävnaden och den mjukväggiga hinnlabyrinten (perilymfa; ljust brun) och inuti hinnlabyrinten (endolymfa; ljust blå).
    Till vänster ses de tre båggångarna som ligger i rymdens tre plan. De utgår från och mynnar i den ena hinnsäcken, utriculus. I ena änden av av varje båggång finns en uppsvälld ampull med en samling av hårceller, kupulan, som sticker in i gångens hålrum från dess vägg.
    Den spiralvridna hörselsnäckan (öronsnäckan, cochlea) är förbunden med den andra hinnsäcken, sacculus, genom en smal gång.
    I både utriculus och sacculus finns ett tillplattat område med hårceller, makulan.
    Från båda hinnsäckarna utgår smala gångar, som sammansmälter till den endolymfatiska gången. Den senare avslutas med den endolymfatiska säcken, belägen inuti den hårda hjärnhinnan. Den endolymfatiska gångens och säckens funktioner tros bland annat vara att absorbera endolymfa och reglera dess sammansättning. Courtesy of Didier Descouens from Wikimedia Commons under GNU Free Documentation License.

Båggångarna registrerar vinkelacceleration, det vill säga huvudets roterande acceleration. Eftersom de mäter acceleration, reagerar de när huvudet påbörjar en roterande rörelse (positiv acceleration) och när det avslutar en sådan rörelse (negativ acceleration). Notera att de inte reagerar när huvudet roterar med konstant vinkelhastighet, som ett cykelhjul gör när man cyklar med konstant hastighet.

Vi har tre båggångar i båda balansorganen, men beskriver nu vad som händer i ett av organen. De tre cirkelformade, ihåliga båggångarna ligger i räta vinklar mot varandra i tre plan, som golvet och väggarna gör i ett hörn av ett rum. Varje båggång är mest känslig för rotation av huvudet i sitt plan. I varje gång finns en ampull, som är en utbuktning av båggången inuti vilken hårcellerna ligger. Hårcellernas hår pekar in i båggångens hålrum och är omgivna av en kupula, som är en geléaktig massa. Denna massa kan röra sig fram och tillbaka så att håren böjs och därigenom påverkar hårcellen att skicka information till hjärnan. Båggångarna innehåller en vätska som kallas endolymfa.

När man påbörjar en roterande rörelse av huvudet tenderar endolymfan, på grund av sin fysikaliska tröghet, att stanna kvar. Detta leder till att kupulan, och därmed hårcellernas hår, böjs. Hårcellerna skickar information om detta till hjärnan. Jämför med följande situation. När en karusell startar, pressas man mot ryggstödet. På grund av trögheten tenderar man själv att stanna kvar, när karusellen börjar röra sig. Eftersom karusellen och därmed huvudet roterar, reagerar hemolymfan i en vågrät båggång likadant och dess kupula böjs. När karusellen stannar, fortsätter man själv framåt. På samma sätt fortsätter endolymfan framåt på grund av sin tröghet, när karusellen och huvudet slutar att rotera. Kupulan böjs då åt andra hållet.

Hinnsäckarna registrerar rätlinjig acceleration, det vill säga när huvudet accelererar i en riktning, till exempel rakt framåt eller rakt bakåt. Notera att de inte reagerar när när huvudet rör sig med konstant hastighet, som när man cyklar rakt fram med konstant hastighet.

Det finns två hinnsäckar, utriculus och sacculus. På väggens insida i båda hinnsäckarna finns ett område med hårceller som kallas makula. Vi har således två makulor i båda balansorganen, men beskriver nu vad som händer i ett av organen. Hårcellernas sinneshår sticker in i en geléaktig massa som ligger ovanpå makulan i hinnsäckens endolymfa. Inuti gelémassan finns ett stort antal kristaller av kalciumkarbonat, otoliter. Otoliterna gör att massans densitet (täthet), och därmed dess fysikaliska tröghet, blir mycket högre än endolymfans. När huvudet börjar röra sig framåt, tenderar gelémassan på en makula att stanna kvar på grund av sin fysikaliska tröghet och då böjs sinneshåren. När huvudet slutar att röra sig, fortsätter gelémassan framåt och sinneshåren böjs i motsatt riktning. Om man byter ut karusellen ovan mot en bil som rör sig rakt fram, förstår man hur det hela fungerar. När bilen accelererar pressas man själv mot sätets ryggstöd, när den saktar farten kastas man framåt.

De båda makulorna ligger vinkelrätt mot varandra, vilket gör att de tillsammans klarar av accelererande rörelser i alla riktningar. Varje makula har hårceller som är vända åt många olika håll och därmed är känsliga för acceleration i olika riktningar. Den vågräta makulan i utriculus reagerar därför på acceleration i horisontalplanets alla riktningar. Maculan i sacculus är placerad lodrät och parallell med kroppens spegelplan, alltså det plan som delar kroppen i en högersida och en vänstersida som är i det närmaste spegelbilder av varandra. Makulan i sacculus reagerar således på vertikal acceleration, till exempel när vi åker hiss, något som den horisontella makulan inte klarar av. Den reagerar också på acceleration i andra riktningar i spegelplanet, dock inte lika starkt.

Hinnsäckarnas makulor registrerar också tyngdkraften (gravitationen) och ger då information om huvudets läge i förhållande till lodlinjen. Om man böjer huvdudet framåt och håller det stilla, lutar man på de vågräta makulorna. Makulornas otoliter faller då neråt, ungefär som en kula på ett lutande plan. De lossnar emellertid inte från gelén, som de är inbäddade i. I stället böjer de sinneshåren så att vissa hårceller aktiveras och skickar tätare eller glesare med signaler till hjärnan. Makulornas hårceller skickar ständigt signaler till hjärnan, även när huvudet är upprätt. Lutar man de vågräta makulorna år ena hållet, ökar signalstyrkan, lutar man dem åt det andra hållet minskar signalstyrkan. I båda fallen förblir signalstyrkan konstant, så länge man lutar på huvudet. Notera att detta inte är en reaktion på rörelse, utan en statisk reaktion orsakad av huvudets läge.

Makulorna kan alltså reagera på två typer av stimuli, dels huvudets lineära acceleration, dels huvudets statiska läge i rummet.

Vi använder även andra sinnen än jämviktssinnet för att hålla balansen. Jämviktsorganet får hjälp av ögonen som förmedlar synintryck till hjärnan, så att balansen lättare kan hållas. Att synens information är viktig märks tydligt då man ska försöka att hålla balansen med slutna ögon. Information från receptorer (mottagare av sinnesintryck) i ledkapslar, ledband, senor, muskler och hud hjälper oss också att avläsa kroppens rörelser och kroppsdelarnas läge i rummet. Dessa receptorer reagerar på mekaniska stimuli.

Jämviktsorganets hårceller överför med hjälp av nervceller sin information till hjärnan. i hjärnan tolkas informationen från jämviktsorganen, från ögonen och från receptorerna i rörelseapparaten och huden. Åksjuka beror på en kraftig stimulering av jämviktsorganen. Förmodligen är det en motstridig information till hjärnan från balanssinnet jämfört med andra sinnen som ger upphov till illamåendet. När man åker bil, ger ögonen hjärnan information om att man sitter stilla i förhållande till föremålen i bilen och bilens inredning, i synnerhet om man inte tittar ut genom bilfönstren. Balansorganet ger däremot besked om att man rör sig, till exempel när bilen svänger genom vägens kurvor eller accelererar.

Sammanfattningsvis så har jämviktsorganen flera viktiga funktioner. De ger information som hjälper oss att styra huvudets läge och rörelser samt hela kroppens balans och rörelser. De har också stor betydelse vid styrningen av ögonens rörelser, till exempel när vi vrider på huvudet samtidigt som vi fixerar en punkt i omgivningen med ögonen. Allt detta sker både medvetet och omedvetet.

Läs mer om öron, balanssinne och jämviktsorgan och om styrning av människans ögonrörelser på andra sidor.
 

Referenser

Texten har uppdaterats och utökats år 2020 av Anders Lundquist.

K.E. Barnett, S.M. Barman, S. Boitano, and H.L. Brooks: Ganong's review of medical physiology (23rd ed, McGraw-Hill Lange, 2010).

R.W. Hill, G.A. Wyse, and M. Anderson: Animal Physiology (3rd ed, Sinauer, 2012).

F. H. Linthicum Jr et al.: The periductal channels of the endolymphatic duct, hydrodynamic implications (Otolaryngology­Head and Neck Surgery 150:441-447, 2014).

E. P. Widmayer, H. Raff, and K. T. Strang: Vander's human physiology (13th ed, McGraw-Hill, 2014).
 

Till början på sidan

Till "Artiklar om djur"


Zoofysiolog, skribent och webbansvarig:
Anders Lundquist, senior universitetslektor emeritus
Adress: Biologiska institutionen, Lunds universitet, Biologihus B, Sölvegatan 35, 223 62 Lund
Telefon: 046-222 93 53
E-post:
Senast uppdaterad: 26 februari 2020
Webbplatsen använder kakor. Surfar du vidare, godkänner du detta. Läs mer här.

Creative Commons License
Detta verk är licensierat under en Creative Commons Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar 2.5 Sverige Licens.