Saç hücresi

Saç hücreleri ya da saç duyusal hücreler , ikincil bir tür duyu hücreleri içinde (reseptörler) sinir sistemi arasında omurgalı sinir aktivitesi içine mekanik uyaran dönüştürün. Apikal stereosili taşırlar ve bu nedenle mekanoreseptörler sınıfına aittirler . Saç hücreleri, türlerine bağlı olarak ses, su akımları, dönme veya doğrusal hızlanma ile uyarılabilir. Saç hücreleri memeli iç kulaktaki edilmiştir iyi okudu .

inşaat

Saç hücreleri, hücre gövdesi ve uyarıcıyı emmeye hizmet eden saç benzeri yapılardan oluşur. Bu saç demeti, üstteki hücrenin üzerine oturur ve bir silium (kinozilia) ve birkaç stereovilden oluşur . İnsanlarda kokleanın tüy hücrelerinin kirpikleri , dengenin aksine , doğumdan sonra geriler. Tek tek stereoviller uçlarda birbirine bağlanır, bu bağlantılara "uç bağlantıları" denir. Hücrenin alt ucunda, saç demetinin karşısında, saç hücresinin uyarılmasının haberci maddelerin yani nörotransmiterlerin salınmasına yol açtığı bir bölge vardır . Burada, saç hücreleri oluşturan sinaps ile internöron taşımak şeklinde bilgi aksiyon potansiyelleri içine merkezi sinir sistemi (MSS) .

işlevi

Uyaran alımı - iletim

Bir saç hücresinin işlevinin şematik gösterimi. Sol: engelleme, orta: tahriş olmadan, sağ: uyarılma.
Saptırma sırasında bir saç hücresinin kanal ilişkilerinin şematik gösterimi

Uyaranların emilmesi için belirleyici olan iç saç hücrelerinin yapısı saç demetini oluşturur. Bireysel stereoviller , uç bağlantılarıyla uçlara bağlanır. Bu bağlantıların alt ucunda (daha kısa stereovillus üzerinde), gerilime bağlı olarak uç bağı tarafından açılan veya kapatılan, transdüksiyon kanalı adı verilen iyon kanalı vardır . Ancak, transdüksiyon kanalını oluşturan molekül henüz tanımlanmamıştır. Kanalların açılması, hücreyi depolarize eden pozitif potasyum iyonlarının akışına yol açar . Saç demetine etki eden bir saptırma kuvveti olmadan, kanallar yalnızca kısmen açıktır - bu nedenle hücre, dinlenme sırasında orta derecede heyecanlanır. Stereovilli, kirpikler yönünde döndürüldüğünde, kanallar açılır ve potasyum akışı yoluyla saç hücresinin uyarılmasına yol açar. Kirpikler üzerindeki sapmalar kanalları kapatır. Kirpiklerin düzenlenmesi ile belirlenenin dışındaki bir eksen üzerindeki hareketler, kanal açıklığında bir değişikliğe yol açmaz ve dolayısıyla hücrenin uyarılma durumunda hiçbir rol oynamaz.

Heyecanı iletmek

Birincil duyu hücrelerinin aksine, saç duyu hücreleri (ikincil duyu hücreleri) bir aksiyon potansiyeli geliştirmez . Bu, akustik olarak hareket eden reseptörün yüksek hızıyla üretilemezdi. Salınan vericilerin miktarı daha çok reseptör potansiyelinin seviyesi tarafından belirlenir .

İç kulaktaki saç hücrelerinin iletim mekanizması

İnsan iç kulağının kokleasında üç sıra dış ve bir sıra iç saç hücresi vardır . Kokleadaki mekanik hareketlerin duyusal kaydı, neredeyse yalnızca iç tüylü hücreler aracılığıyla gerçekleşirken, dış tüylü hücreler v. a. CNS'nin üst düzey merkezleri tarafından elde edilen efferent innervasyon . Prensip olarak, iç kulaktaki (iç) tüy hücrelerinin mekanik sapması, yukarıda açıklandığı gibi, potasyum iyonlarının akışı ile bir elektrik sinyaline aktarılır. Ancak, bazı ayrıntılar var.

İyon dağılımı

Kıl hücresinin alt, bazal kısmı, Corti organının iç ve dış tünelinde ve düğüm boşluğunda bulunan ve bileşiminde perilenf ile benzer olan Corti'nin lenfleri ile çevrilidir . scala vestibuli (ve Scala timpani ) doldurur. Stereovilli ile saç hücresinin ucu bulunur ve endolymph scala medya . Perilenf, yüksek bir sodyum konsantrasyonuna ve düşük bir potasyum iyonu konsantrasyonuna sahiptir. Endolenfte bu oran tersine çevrilir (birçok potasyum iyonu, birkaç sodyum iyonu). Tüy hücresinin bu iki dış bölgesi arasında bir voltaj farkı vardır: endolenf (üstte), perilenf (aşağıda) ile karşılaştırıldığında pozitif olarak +85 mV yüklüdür. Dinlenme pozisyonunda (stereovil saptırılmadığında), saç hücresinin sitoplazması perilenf ile karşılaştırıldığında negatif yüklüdür. Saç hücresinin endolenf sıvısı ile çevrili üst kısmında, hücre içi ile çevre arasında −155 mV'luk bir voltaj gradyanı vardır. Perilenf ile çevrili alt hücre alanında, çevreleyen alanda −70 mV'luk bir voltaj farkı vardır.

Depolarizasyon

Saç hücrelerinin stereovilleri, kokleanın baziler zarının mekanik titreşimleriyle en uzun stereocilium yönünde saptırılırsa, bu, saç hücrelerindeki potasyum kanallarının (yukarıda açıklandığı gibi) uç-bağlantı bağlantıları yoluyla açılmasına neden olur. Kıl hücresinin üst bölgesinde (endolenf sıvısı) bir K iyon akışı vardır. Bu akış, hücrenin iç kısmının endolenfden 155 mV daha negatif yüklü olması nedeniyle ortaya çıkar. Bu, K iyonları şeklinde akan pozitif yüklere yol açar. Potasyumun kimyasal denge potansiyeli 0 mV'dir, çünkü hücre içi konsantrasyon endolenf ile aynıdır, ancak −155 mV elektrik potansiyeli ile hücre dışı ve içi arasındaki voltaj farkını pozitif olmaya "çabalar". Potasyum iyonları hücre içinde kalsiyum kanallarının açılmasına ve kalsiyumun içeri akmasına neden olur. Diğer nöronlarda olduğu gibi, bu depolarizasyona ve dolayısıyla nörotransmiterlerin aşağı yönde nöronlara salınımının artmasına yol açar.

Yeniden polarizasyon

Transdüksiyonun tuhaflığı, potasyumun hem de-kutuplaşmadan hem de repolarizasyondan sorumlu olmasıdır. Saç hücresinin üst kısmına akan potasyum iyonları, sırayla tüm hücre zarında daha fazla potasyum kanallarının açılmasına yol açar. Depolarizasyona bağlı olarak artan kalsiyum, ayrıca K kanallarını açmak için. Perilenf ile çevrili alt hücre alanında, bununla birlikte, çevreyle −45 mV'de üst bölgeye göre daha düşük voltaj farkı vardır. Yukarıdan içeri giren potasyum, hücrenin alt kısmındaki potasyum kanallarından tekrar dışarı akar.

  • perilenfte, hücrenin iç kısmına kıyasla çok düşük bir potasyum konsantrasyonu vardır.
  • Potasyum, −80 mV'lik denge potansiyelini üretmeye çalışır.

İkincisi, voltaj farkını -45 mV'den -80 mV'ye düşürmek için K iyonları şeklindeki pozitif yüklerin dışarı akması gerektiği anlamına gelir. Potasyum çıkışı saç hücresinin yeniden polarize olmasına neden olur.

Saç demetlerinin motor işlevi

Bir olan resimler taramalı elektron mikroskobu (sadece iki dış saç hücrelerinin saç demetleri memelilerde ). Paket şekli: sol V tipi, sağ W tipi.

Son zamanlarda yapılan araştırmalar, kara omurgalılarının iç kulağındaki stereosilyaların (saç demetleri), mekanoreseptör işlevlerine ek olarak motor işlevine ( hareketlilik ) sahip olduğunu göstermiştir . Stereosilyanın uçlarındaki mekano-elektrik dönüştürücüler, ters yönde, yani elektro-mekanik dönüştürücüler olarak çalışır. Enerji verirler ve böylece onları uyaran ses dalgalarını yükseltirler. Önceki hipotezlere göre, stereosilyanın sensör ve motor fonksiyonlarının bu kimliği, frekans koordinasyonunu ve dolayısıyla işitme organının frekans çözünürlüğünü geliştirmeye hizmet eder . Memeli olmayanlarda, bu hipotez artık oluşturulmuş ve genel olarak kabul edilmiştir. Olarak , memelilerde aynı zamanda özel vardır, özelliği , dış saç hücreleri (hücre gövdesinin motor fonksiyon koklear amplifikatörü ), henüz aydınlatılmamıştır nasıl motorlar ve hücre gövdesi demeti saç etkileşimde motorlar ayrıntılı olarak göstermektedir.

kabarma

  1. ^ David P. Corey (2006): Saç hücresi iletim kanalı nedir? , J. Physiol. 576: 23-28.
  2. ^ Zenner H.-P .: Dinleyin. Fizyoloji, biyokimya, hücre ve nörobiyoloji. G. Thieme Verlag, Stuttgart, 1994.
  3. ↑ Klinke, Silbernagl, 2005 baskısı, s.664
  4. ↑ James O. Pickles: İşitme Fizyolojisine Giriş , Bingley, Emerald Group Publishing 2012, 430 pp. ISBN 1-78052-166-9 , s. 135 ve 137.

İnternet linkleri