На стереоцилите са специалности на външната повърхност и апикалната плазмената мембрана на някои епителни клетки. Те са неподвижни и много твърди микроворси, които образуват разклонени четки, подобни на кичури.
Стереоцилиите се намират в клетките на епидидимиса (органът, разположен на задната граница на тестиса, където зреят и се съхраняват сперматозоидите) и в пилиформените клетки или сензорните клетки на кохлеята, във вътрешното ухо.
Електронна микрография на стереоцилия на вътрешното ухо на жабите (Източник: Bechara Kachar чрез Wikimedia Commons)
Те са дълги пръстовидни процеси на апикалната част на плазмената мембрана на тези клетки. Те са с диаметър от 100 до 150 nm и са с дължина най-много 120 μm. При разглеждане на група стереоцилия могат да се видят разклонени пръсти с различна дължина.
Те са съставени от актин, който е протеин, който изгражда клетъчния цитоскелет. Актинът се свързва с други фибринови филаменти и с плазмената мембрана чрез езрин, друг протеин. Разделянето между един стереоцилий и друг е приблизително 10 nm.
В епидидимиса стереоцилия увеличава повърхността на мембраната и изпълнява функции на абсорбция и секреция на течност, която представлява един от компонентите на спермата.
В сензорните клетки на вътрешното ухо тези структури изпълняват функции, свързани с генерирането на сигнали, тоест участват в процеса на механо-трансдукция (превръщане на механичен сигнал в електрически сигнал).
характеристики
Отличителната черта на стереоцилията е тяхната твърдост. За разлика от другите специализации на повърхността на плазмената мембрана, тези пръсти нямат собствена подвижност и въпреки че увеличават повърхностната площ на мембраната, имат специализирани функции.
Във вътрешното ухо, по-специално в кохлеята на бозайниците, стереоцилиите са подредени по подреден и симетричен начин. Всеки ред е съставен от стереоцилия със същия размер, така че стереоцилията в паралелните редове да образува „низходяща рампа“.
Сканираща електронна микроскопия, показваща подреждането на стълбата на стереоцилия (Източник: Б. Качар, NIDCD през Wikimedia Commons)
В кохлеята тези стереоцилии се къпят в ендолимфа, течност, която къпе мембранозния лабиринт на вътрешното ухо с йонна композиция, подобна на тази на вътреклетъчната течност. Тоест, той има висока концентрация на К + и ниска концентрация на Na +.
Поради тези характеристики на ендолимфа, сензорните клетки на вътрешното ухо имат много различни електрофизиологични характеристики от другите клетки в тялото. Докато повечето клетки се вълнуват от навлизането на натрий, те правят това с навлизането на калий.
Тази особеност е причина за временната глухота, която съпътства употребата на някои лекарства, наречени диуретици, които увеличават обема на урината. Някои диуретици увеличават загубите на K + в урината и намаляването на този йон причинява глухота.
структура
Структурата на стереоцилия е много проста. Те имат централна част с актин, което им придава твърдост. От своя страна, актинът се свързва с фибринови влакна и езрин, който го свързва с плазмената мембрана.
В кохлеята на бозайниците всяка космена клетка е снабдена с 30 до няколкостотин стереоцилия, подредени в три реда с различна големина и симетрично и двустранно. Един ред дълги стереоцилии, един среден и един ред по-къси стереоцилии от всяка страна на кохлеята.
Всеки стереоцилиум, в мястото му на вмъкване в мембраната, става по-остър и завършва, образувайки вид шарнир, върху който се върти или върти. Тези основни движения на шарнирната зона са свързани с отварянето на каналите и превръщането на механично движение в електрически сигнал.
В кохлеята всеки стереоцилиум има йонен канал в луминалния си край. Този канал е протеин, който образува пори, чието отваряне се регулира от порта. Портата е свързана с регулираща "пружина", чувствителна към опън или разтягане.
Всяка пружина е свързана с пружината на висшия съседен стереоцилиум с помощта на много фини еластични разширения. Тези разширения се наричат "шипкови фуги" или "крайни връзки".
Горната част на стереоцилия остава твърда благодарение на вграждането им в ретикуларната ламина (за тези, принадлежащи към вътрешните клетки) и в текториалната мембрана (за тези, принадлежащи към външните клетки).
Тези две мембрани (текторна и ретикуларна ламина) търпят плъзгащи се движения една върху друга в същата посока, но по различни оси, като по този начин огъват вградената в тях стереоцилия поради срязващи движения.
В епидидимиса стереоцилията изпълнява някои много различни секреторни функции в сравнение с кохлеята, но те са структурно подобни.
Характеристика
Функцията на стереоциалията на сензорните клетки на вътрешното ухо е да провокира рецепторен потенциал, който индуцира освобождаването на невротрансмитери в свързаното с него нервно влакно (което е насочено към централната нервна система) и създава потенциал на генератора.
Това се случва поради механичната деформация, претърпяна от стереоцилия, поради движението на ендолимфа.
Ендолимфа се движи като следствие от предаването на звукови вълни през тъпанчевата мембрана и движението на веригата от костилки в средното ухо.
Докато настъпва движението на стереоцилия към висшата стереоцилия, генерираното в кръстовищата напрежение отваря портата на катионния канал и К + и Са ++ влизат в сензорната клетка. Това възбужда клетката, генерира електрическа деполяризация, наречена "рецепторен потенциал". Това инициира освобождаването на невротрансмитери в базалната част на клетката, която се синапсира с аферентното влакно.
Освободеният главен невротрансмитер е възбуждащ и произвежда потенциал на генератор в нервното влакно, който при достигане на прага предизвиква потенциал за действие.
Потенциалът за действие в първичните нервни влакна от своя страна инициира стимулирането на нервния път, което ще завърши в зоните на мозъка, отговорни за слуха. По този начин ние възприемаме звук.
Функцията на стереоцилия на епидидимиса е свързана с реабсорбцията на част от течността, която влиза в епидидимиса от тестисите. В допълнение, те допринасят за секрецията на течност, известна като "епендимална течност", която е част от течните компоненти на спермата.
Препратки
- Монтанари, Т. (2016). Хистология: текст, атлас и ротация на практически класове.
- Chabbert, C. (2016). Анатомия и физиология на вестибула. EMC-отоларингология, 45 (3), 1-9.
- Бинети, А. (2015). Вестибуларна физиология. Списание FASO, 14-21.
- Gartner, LP и Hiatt, JL (2012). Цветен атлас и текст на хистологията. Lippincott Williams & Wilkins
- Катедра по биохимия и молекулярна биофизика Thomas Jessell, Siegelbaum, S., & Hudspeth, AJ (2000). Принципи на невралната наука (том 4, стр. 1227-1246). ER Kandel, JH Schwartz и TM Jessell (ред.). Ню Йорк: McGraw-Hill.
- Koeppen, BM, & Stanton, BA (2009). Физиология в Берн и Леви, актуализирано издание на електронната книга. Elsevier Health Sciences.
- Barrett, KE, Barman, SM, Boitano, S., & Brooks, H. (2009). Преглед на Ганонг за медицинската физиология. 23. NY: McGraw-Hill Medical.