Unterschied zwischen inneren und äußeren Haarzellen

Das Hauptunterschied zwischen inneren und äußeren Haarzellen liegt das innere Haarzellen wandeln Schallschwingungen aus der Flüssigkeit in der Cochlea in elektrische Signale um, die dann über den Hörnerven an das Gehirn übertragen werden, während die äußeren Haarzellen leise Töne verstärken, die mechanisch in die Flüssigkeiten der Cochlea gelangen.

Innere und äußere Haarzellen sind die aufnahmefähigen Zellen im Innenohr. Sie sind in zwei Reihen entlang des Cochlea-Kanals angeordnet. Die Haare dieser Zellen stehen in Richtung des Cochlea-Kanals vor. Im Allgemeinen sind äußere Haarzellen zahlreicher als innere Haarzellen beim Menschen.

Wichtige Bereiche

1. Was sind innere Haarzellen?
     - Definition, Fakten, Funktion
2. Was sind äußere Haarzellen?
     - Definition, Fakten, Funktion
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen inneren und äußeren Haarzellen?
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen inneren und äußeren Haarzellen?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

Elektromotorik, innere Haarzellen, Kinocilium, äußere Haarzellen, Prestin, Stereozilien

Was sind innere Haarzellen?

Innere Haarzellen sind die Haupttypen von empfänglichen Zellen in der Cochlea, die für die Umwandlung von Schallwellen in Nervenimpulse verantwortlich sind. Im Allgemeinen sind in der menschlichen Cochlea bei der Geburt etwa 3.500 innere Haarzellen vorhanden. Die Schallschwingungen kommen durch die Flüssigkeit der Cochlea. Bei der Umwandlung werden die Nervenimpulse über den Hörnerv an den Hörgehirnstamm und an den Hörkortex übertragen.

Abbildung 1: Steriocilia und Kinocilium

Beide an der apikalen Oberfläche der inneren Haarzellen Steriocilia und eine längere steriocilia genannt Kinocilium sind anwesend. Es gibt ungefähr 100 winzige Stereozilien. Das Kinocilium befindet sich auf einer Seite der inneren Haarzelle. Sowohl Steriocilia als auch Kinocilium liegen den Tectorialmembranen der Cochlea gegenüber. Die angrenzenden Steriozilien sind durch Proteinfilamente an der Spitze der Steriozilien miteinander verbunden. Die zugehörigen Ionenkanäle dieser Filamente öffnen sich als Reaktion auf Spannung. Während die Steriocilia zusammen mit der Flüssigkeit der Cochlea geschlagen wird, erzeugt die Deformation der Steriocilia zum Kinocilium eine Spannung an den Filamenten. Dies öffnet die Ionenkanäle und dringt mit den Calciumionen in die Zelle ein, um sie zu depolarisieren. Nach der Depolarisierung setzt die Haarzelle einen Neurotransmitter frei, wahrscheinlich Glutamat von der Basis in die afferenten Fasern des N. vestibularis communis. Kinocilium ist auch für die Identifizierung von Kopfbewegungen verantwortlich, abgesehen von der Umwandlung von Schallwellen in Nervenimpulse. Daher dienen innere Haarzellen auch als vestibuläres Organ.

Was sind äußere Haarzellen?

Äußere Haarzellen sind die andere Art von Haarzellen in der Cochlea. Sie sind in der Corti-Orgel in drei Reihen angeordnet. Die Hörempfindlichkeit bei Säugetieren ist ähnlich wie bei anderen Wirbeltieren ohne die Funktion der äußeren Haarzellen. Die Empfindlichkeit liegt bei etwa 50 dB. Daher besteht die Hauptfunktion der äußeren Haarzellen darin, die Schallwellen mit einer geringen Amplitude vorzuverstärken. Äußere Haarzellen erhöhen die Empfindlichkeit von etwa 200 kHz bei Meeressäugern.

Abbildung 2: Corti-Orgel

Die Verstärkung der Schallwellen mit niedriger Amplitude erfolgt durch die Elektromobilität. Prestin ist das Trasnmembranprotein, das spezifisch in der lateralen Membran der äußeren Haarzellen exprimiert wird. Es zieht sich zusammen und verlängert sich je nach Depolarisation und Hyperpolarisierung der äußeren Haarzellen. Diese mechanische Reaktion beruht auf den spannungsabhängigen Konformationsänderungen des Prestins. Das System heißt Cochlea-Verstärker.

Ähnlichkeiten zwischen inneren und äußeren Haarzellen

• Innere und äußere Haarzellen sind zwei Arten von empfänglichen Zellen, die in den inneren Haaren gefunden werden.
• Sie kommen im Corti-Organ vor, das sich auf der Basilarmembran in einem der drei Kompartimente der Cochlea befindet.
• Sie sind entlang des Cochlea-Kanals angeordnet.
• Steriozilien bedecken den Scheitelpunkt der Zellen. Ein Kinocilium tritt auf einer Seite der Spitze auf.
• Steriocilia und Kinocilium werden zusammen als Haare bezeichnet.
• Ihre Haare ragen in Richtung der Tectorialmembranen der Cochlea.
• Das Ruhemembranpotential der Haarzellen beträgt -65 mV.
• Wenn sie depolarisiert werden, dringen Calciumionen in diese Zellen ein, was zur Freisetzung von Glutamat an den peripheren Enden der Fasern des Nervus vestibulocochlearis führt.

Unterschied zwischen inneren und äußeren Haarzellen

Definition

Innere Haarzellen beziehen sich auf die rezeptiven Zellen in der Cochlea und wandeln die Schallwellen in ein Nervensignal um, während äußere Haarzellen sich auf die rezeptiven Zellen in der Cochlea beziehen, die durch die Bewegung der Haarbündel den schwachen Ton mechanisch vorverstärken.

Nummer

Die Anzahl der inneren Haarzellen ist gering und in der menschlichen Cochlea sind ungefähr 3500 innere Haarzellen vorhanden. Es gibt mehr äußere Haarzellen; Es sind ungefähr 12.000 Zellen vorhanden.

Reihenanzahl

Innere Haarzellen sind in einer Reihe angeordnet, während äußere Haarzellen in drei Reihen angeordnet sind.

Ort

Innere Haarzellen befinden sich an den Enden der inneren Haarzellen, während äußere Haarzellennerven an den Enden der äußeren Haarzellennerven angeordnet sind.

Funktion

Innere Haarzellen wandeln Schallschwingungen aus der Flüssigkeit in der Cochlea in elektrische Signale um, während äußere Haarzellen Geräusche mit niedrigem Pegel, die in die Flüssigkeiten der Cochlea gelangen, mechanisch verstärken.

Innervation

Innere Haarzellen werden von stärker afferenten Nerven als efferente Nerven innerviert, während äußere Haarzellen von stärker efferenten Nerven als afferente Nerven innerviert werden.

Prestin

Innere Haarzellen exprimieren kein Prestin, während äußere Haarzellen Prestin in hohem Maße exprimieren, da das Motorprotein den Elektromotorisierungsprozess unterstützt.

Fazit

Innere Haarzellen sind die Haupttypen von Rezeptoren, die im Corti-Organ gefunden werden und die sowohl für die auditorische als auch für die vestibuläre Empfindlichkeit verantwortlich sind. Die äußeren Haarzellen sind für die Schallwellen mit geringer Amplitude empfänglich und verstärken das Signal mechanisch, so dass Säugetiere Geräusche mit einer höheren Empfindlichkeit als andere Wirbeltiere hören können. Der Hauptunterschied zwischen inneren und äußeren Haarzellen liegt hauptsächlich in ihrer Funktion.

Referenz:

1. „Kapitel 7D - Auditory System“. ÜBERPRÜFUNG DER KLINISCHEN UND FUNKTIONALEN NEUROSCHNIK - SWENSON, hier erhältlich   
2. Frolenkov, Gregory I. „Regulation der Elektromobilität in der äußeren Cochlea-Haarzelle.“ The Journal of Physiology, Blackwell Science Inc., 1. Oktober 2006, hier erhältlich

Bildhöflichkeit:

1. "Haircell Frog Sacculus" Von A. James Hudspeth, M. D., Ph.D. - Persönliche Kommunikation (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia 
2. "Organ of Corti" Von Madhero88 - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia