Matu šūna: struktūra, funkcija un slimības

Mati šūnas ir maņu šūnas, kas atrodas iekšējā ausī gliemežnīcā un vestibulārajos orgānos. Tie ir iekļauti mehānoreceptoru kategorijā, jo tie ar sensoro cilšu palīdzību tulko skaņas un vestibulāros ziņojumus, kas pienāk kā mehāniski stimuli, elektriskos nervu impulsos un var tos pārraidīt uz smadzenes caur vestibulokohleāro nervu (VIII galvaskausa nervs) un arī saņem signālus no turienes.

Kas ir matu šūna?

Mati šūnas ir maņu šūnas, kas var pārveidot mehāniskos stimulus elektriskos nervu impulsos, izliecot to kinociliju, un tāpēc tiek klasificētas kā mehānoreceptori. Termiņš mati šūna ir nedaudz maldinoša, jo “maņu matiņi”, stereocilijas un stereovili nav matiem līdzīgas vai cilijveida struktūras. Drīzāk tie sastāv no aktīna pavedieniem, strukturālā proteīna, kas parasti atrodas organismā, un atšķirībā no cilijas (piemēram, ārējā dzirdes kanāls), viņiem nav bazālā ķermeņa. Kad stereocilija ir mehāniski novirzīta, tā ģenerē elektrisko signālu, kas tiek pārraidīts uz smadzenes caur vestibulokohleāro nervu (VIII galvaskausa nervs). Vienlaikus, kad stereocilija tiek novirzīta, neirotransmiteri tiek atbrīvoti matu šūnas galā, kas atrodas pretī tiem, ļaujot tiem sazināties ar starpposma starpneironiem, izmantojot sinapses. Matu šūnas galvenokārt atrodas gliemežnīcā, kur tie mehāniski pārveido ienākošos skaņas viļņus elektriskos impulsos un vienlaikus atbrīvo neirotransmiterus. Citas matu šūnas atrodas vestibulārajos orgānos, kur tās visu iespējamo virzienu mehāniskos translācijas un rotācijas paātrinājumus trīsdimensiju telpā “tulko” elektriskos nervu impulsos un kurjera vielās.

Anatomija un struktūra

Matu šūnas, kas atrodas gliemežnīcā, ir jānošķir no kopējām 3,500 iekšējām matu šūnām no aptuveni 12,000 XNUMX ārējām matu šūnām, kurām katrai ir atšķirīgas funkcijas. Matu šūnas sastāv no šūnu ķermeņa, no kura augšējā galā izvirzās “matu saišķi”, kas sastāv no stereocilijas un stereovilliem. Katra atsevišķa matu šūna ir savienota ar vestibulokohleārā nerva šķiedrām. Iekšējās matu šūnas pārsvarā ir aferentas šķiedras, kas no šūnām pārraida ziņojumus uz atbilstošajiem smadzenes centros. Ārējās matu šūnās galvenokārt ir efferentās šķiedras, kas saņem instrukcijas un informāciju no smadzenēm. Matu šūnu atsevišķie stereovilli, kas atrodas gliemezī, ir savienoti pie galiem (galu saites). Tas nav gadījumā ar matu šūnām vestibulārajos orgānos. Katra no 3 lokiem matu šūnas rotācijas paātrinājumu uztveršanai atrodas sabiezējumā katra loka pamatnē. Stereocilijas galiņi izvirzās želatīniskajā kupolā, un inerces dēļ tie ir saliekti un uzbudināti ar rotācijas paātrinājumu attiecīgajā plaknē. Otolīta orgānos sacculus un utriculus želatīnvielu, kurā izvirzīta stereocilija, nosver tā saucamie otolīti, kas sastāv no kalcijs karbonāta kristāli, un inerces dēļ lineārā paātrinājuma laikā tiek izvadīts no atpūtas stāvokļa tā, ka stereocilija ir saliekta un pārveido mehānisko stimulu elektriskos signālos.

Funkcija un uzdevumi

Matu šūnu pamatfunkcija un uzdevums ir pārveidot mehāniskos stimulus elektriskos nervu impulsos, vienlaikus atbrīvojot neirotransmiterus, lai sazinātos ar interneuroniem caur sinapses. Matu šūnām, kas atrodas gliemežnīcā, ir pienākums pārveidot ienākošos skaņas signālus elektriskos impulsos tā, lai piķis, tembrs un tilpums var definēt dzirdes centri. Lai noteiktu piķi, maņu sistēma izmanto aktīvo pastiprinātāju. Vienkārši sakot, ārējās matu šūnas var pastiprināt ienākošo signālu, izmantojot sevis rezonansi un pašdarbību, kas pēc tam tiek pārveidota par elektrisko signālu un tiek pārraidīta ar iekšējām matu šūnām. Matu šūnām vestibulārajos orgānos ir jāpārvērš paātrinājumi elektriskos impulsos. Arī šeit katra atsevišķa matu šūna ir savienota ar vestibulokohleārā nerva afferentajām šķiedrām, lai kustības centri smadzenēs varētu “aprēķināt”, kādā virzienā ķermenis šobrīd translācijas un / vai rotācijas virzienā un cik lielā mērā paātrinās. (ātrumu) vestibulārie orgāni nevar noteikt. Palēninājumi ir jūtami kā paātrinājumi pretējā virzienā. Sakarā ar inerces principu, ko izmanto vestibulārie orgāni, pēc katra spēcīgāka paātrinājuma apstāšanās ir īss nepatiess signāls, jo pasāžu endolimfai ir vajadzīga vairāk nekā viena sekunde, lai pēc pēkšņas apstāšanās atkal varētu atpūsties, piemēram, piruete inerces dēļ. Fenomens izpaužas a reibonis kas ilgst tikai īsu brīdi pēc straujas ķermeņa rotācijas.

Slimības

Funkcionālo traucējumu cēloņi līdz matu šūnu pilnīgai funkcionālai mazspējai galvenokārt ir problēmas ienākošo stimulu augšupējā mehāniskajā apstrādē vai problēmas ar pašām matu šūnām. funkcionālie traucējumi matu šūnu signālu pakārtotajā nervu apstrādē. Dzirdes izjūtas gadījumā īslaicīgus funkcionālos traucējumus mehāniskā augšupējā stadijā parasti var izraisīt krūšu kurvja, ārējo dzirdes kanālu aizsprostojums vai iekaisums no vidusauss. Attiecībā uz jēgu līdzsvarot, “mehāniskajā” prekursora stadijā var rasties neparastas kustību sajūtas, pateicoties vestibulārā orgāna endolimfa viskozitātes izmaiņām, papildus iekšējai ausu infekcija kas ietekmē vestibulāros orgānus zāļu vai narkotikas (īpaši alkohols). Slimības, kuru izcelsme ir pašās matu šūnās, ir ārkārtīgi reti un praktiski nav zināmas. Tomēr matu šūnas gliemežnīcā var rasties īslaicīgi vai neatgriezeniski bojājumi atkarībā no ārkārtas trokšņa ilguma un intensitātes. Atšķirībā no dažām putnu sugām, cilvēku matu šūnas nav atjaunojamas. Turklāt matu šūnas var neatgriezeniski sabojāt asinsrites traucējumu dēļ, ko izraisa to trūkums skābeklis. Disfunkciju matu šūnu signālu nervu apstrādē var izraisīt vestibulokohleārā nerva bojājumi vai smadzeņu hematomas vai smadzeņu audzēji vai citi nervu traucējumi.

Tipiski un bieži sastopami ausu traucējumi

  • Ausu plūsma (otoreja)
  • Vidusauss iekaisums
  • Auss kanāla iekaisums
  • Mastoidīts
  • Ausu furunkuls