Tancující vláskové buňky v uchu

2. duben 2012 | 06.00 |

Ucho má tři části: vnější, střední a vnitřní. Zvuky se boltcem a zvukovodem přenáší na bubínek, který tvoří hranici mezi vnějším a středním uchem.  Bubínek se zvukem rozechvěje a tyto vibrace se ve středním uchu zesilují a přenášejí 3 kůstkami: kladívkem, kovadlinkou a třmínkem na oválné okénko, za kterým začíná vnitřní ucho. To tvoří kochlea, neboli hlemýžď a 3 polokruhovité kanálky a 2 váčky vytvářející  rovnovážný (vestibulární ) orgán.  Kochlea je z části vyplněna zvláštní tekutinou – endolymfou a zčásti normální mezibuněčnou kapalinou – perilymfa. Centrem slyšení v kochlee je Cortiho orgán, kde se vlnění bazilární membrány a endolymfy přenáší do vláskových buněk.  

Kochlea funguje jako spektrální analyzátor, který dokáže rozložit zvuky na komponenty. Minivibrátory jsou ve skutečnost vláskové buňky. Ty jsou v kochlei rozesety podél celé jejich délky na bazilární membráně.  A jejich koce s vláskovými výběžky jsou omývány kapalinou – endolymfou.  Jde přitom o jednu řadu vnitřních vláskových buněk, kterých je asi 3500 a 3-4 řady vnějších vláskových buněk, kterých je v lidské kochlee kolem 11 000. Vnitřní a vnější vláskové buňky plní rozdílné funkce. To je spojené se skutečností, že Cortiho orgán se chová jako nelineární prvek, který dokáže nejen analyzovat, ale také dolaďovat a zesilovat.

Za zesilování zvuku jsou zodpovědné vnější vláskové buňky. Když se v reakci na zvuk rozvibruje bazilární membrána a rozvlní endolymfa  ohnou se výběžky těchto vláskových buněk a dovnitř začnou proudit ionty draslíku, čímž depolarizují buněčnou membránu. Tím se aktivuje pozoruhodná bílkovina prestin, připomínající takový molekulární motorek, který dokáže celou vnější vláskovou buňku rozvibrovat v rytmu přicházejícího zvuku. Navíc se zdá, že se při depolarizaci membrány také může aktivovat pohyb výběžků vláskových buněk. Zejména díky prestinu tak vlásková buňka doslova tancuje. Což v 80-tých letech minulého století krásně předvedl jeden britský fyziolog .  Jeho video, kde izolovaná vlásková buňka tancuje do rytmu klasického rokenrolu Rock Around The Clock obletělo svět, když jej do svého pořadu zařadila stanice BBC.

Vnější vláskové buňky tak zesilují zvuky v rozsahu 0 – 40 dB, které pak po zesílení mohou být detekovány vnitřními vláskovými buňkami. Hlasitější zvuky pak vnitřní vláskové buňky detekují přímo. Aktivují se draslíkem, podobně jako vnější vláskové buňky.  Na rozdíl od nich ale neobsahují prestin. Místo toho v nich depolarizace membrány otevře kanálky selektivní pro vápník. Následný přísun vápníku pak spouští uvolnění neurotransmiteru glutamátu, který aktivuje zakončení zvukového nervu v bazální části těchto buněk. Tak se nakonec akustický vzruch (mechanická vibrace) mění na elektrickou excitaci, která nakonec doputuje až do sluchového centra v mozku.

Zdroj:  Pavel Jungwirth 

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 ˇ 2 ˇ 3 ˇ 4 ˇ 5
známka: 0.00 (0x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře