El órgano del equilibrio forma parte del oído interno. El vestíbulo es la parte central del laberinto óseo del oído interno. El órgano del equilibrio debe su nombre al vestíbulo: también se denomina el sistema vestibular.
En el vestíbulo hay dos "burbujas" que se conectan a través de delicados canales. Las burbujas, llamadas utrículo y sáculo, contienen células ciliadas sensoriales que desembocan en una membrana gelatinosa, dispuesta horizontalmente en el utrículo y verticalmente en el sáculo. En la superficie de las capas gelatinosas hay pequeños cristales (otolitos). Los cambios de postura hacen que las capas gelatinosas se muevan, con la consiguiente fuerza de cizallamiento que desplaza los cilios sensoriales. Así percibimos la gravedad y la aceleración lineal.
Los conductos son tres conductos semicirculares llenos de líquido que conducen al vestíbulo. Están situados perpendiculares entre sí y representan los tres planos espaciales. Estos tubos en forma de U también contienen células ciliadas sensoriales sensibles al movimiento. Nos permiten percibir los movimientos rotatorios de la cabeza.
A través del nervio del equilibrio (nervio vestibular), la información registrada por el órgano del equilibrio se transmite a determinadas áreas del cerebro y del tronco encefálico, donde se procesa. Los tres componentes —el órgano del equilibrio del oído interno, el nervio del equilibrio y las áreas cerebrales asociadas— se denominan sistema del equilibrio.
Se distingue entre la parte central-vestibular y periférica-vestibular del órgano del equilibrio: "central" se refiere a la posición central que ocupa en el cerebro; esto significa que las causas centrales-vestibulares del vértigo se encuentran en el propio cerebro. "Periférico" significa "en el exterior", y se refiere a las estructuras que no están localizadas en el cerebro: el órgano del equilibrio del oído interno y el nervio del equilibrio. Hablar de causas no vestibulares del vértigo indica que estas causas son totalmente ajenas al sistema del equilibrio. Se trata, p. ej., de problemas cardiovasculares o efectos secundarios de los medicamentos, pero también de trastornos de otros sistemas sensoriales responsables de la orientación espacial.
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