У стереоціліямі є спеціалізаціями зовнішньої поверхні і апікальної плазматичної мембрани деяких епітеліальних клітин. Вони є нерухомими і дуже жорсткими мікроворсинками, що утворюють розгалужені кисті, як «китиці».
Стереокілії знаходяться в клітинах епідидимісу (органу, розташованому на задній межі яєчка, де дозрівають і зберігаються сперматозоїди) та в піліформних клітинах або сенсорних клітинах сліпої кишки, у внутрішньому вусі.
Електронна мікрофотографія стереокілії внутрішнього вуха жаб (Джерело: Bechara Kachar via Wikimedia Commons)
Вони являють собою довгі пальцеподібні відростки апікальної частини плазматичної мембрани цих клітин. Вони вимірюють діаметр від 100 до 150 нм і мають довжину не більше 120 мкм. При огляді групи стереокілій можна побачити розгалуження пальців різної довжини.
Вони складаються з актину, який є білком, що складає клітинний цитоскелет. Актин зв’язується з іншими фібриновими нитками фібрину та з плазматичною мембраною через езрін, інший білок. Розмежування між одним стереоклієм та іншим приблизно 10 нм.
У епідідімісі стереокілія збільшує площу поверхні мембрани та виконує функції всмоктування та секреції рідини, що становить один із компонентів сперми.
У сенсорних клітинах внутрішнього вуха ці структури виконують функції, пов’язані з генерацією сигналів, тобто беруть участь у процесі механоперетворення (перетворення механічного сигналу в електричний сигнал).
характеристики
Відмінна риса стереокілії - їх жорсткість. На відміну від інших спеціалізацій поверхні плазматичної мембрани, ці пальці не мають власної рухливості, і хоча вони збільшують площу поверхні мембрани, вони мають спеціалізовані функції.
У внутрішньому вусі, конкретно в кохлеї ссавців, стереокілії розташовані впорядковано і симетрично. Кожен ряд складається з стереокілії однакового розміру, так що стереокілія в паралельних рядах утворює "рампу вниз".
Скануюча електронна мікроскопія, що показує розташування стереокілії «драбинним переходом» (Джерело: Б. Качар, NIDCD через Wikimedia Commons)
У груші ці стереокілії купаються в ендолімфі, рідині, яка омиває мембранозний лабіринт внутрішнього вуха іонним складом, подібним до складу внутрішньоклітинної рідини. Тобто він має високу концентрацію K + і низьку концентрацію Na +.
Завдяки цим характеристикам ендолімфи сенсорні клітини внутрішнього вуха мають дуже різні електрофізіологічні характеристики від інших клітин організму. У той час як більшість клітин збуджені введенням натрію, вони роблять це введенням калію.
Ця особливість є причиною тимчасової глухоти, яка супроводжує вживання деяких препаратів, званих діуретиками, що збільшують об’єм сечі. Деякі діуретики збільшують втрати сечі К +, а зниження цього іона викликає глухоту.
Будова
Будова стереокілії дуже проста. У них центральна частина з актином, що надає їм жорсткість. У свою чергу, актин зв’язується з фібриновими волокнами та езрином, який зв’язує його з плазматичною мембраною.
У груші ссавців кожна волосяна клітина забезпечена від 30 до кількох сотень стереокілій, розташованих у три ряди різного розміру і симетрично, і двосторонньо. Один ряд довгих стереокілій, один середній і один ряд коротших стереокілій з кожного боку сліпої кишки.
Кожен стереокілій у місці свого введення в мембрану стає гострішим і закінчується, утворюючи своєрідну петлю, на якій він обертається або обертається. Ці базальні рухи зони шарніра пов'язані з відкриттям каналів і перетворенням механічного руху в електричний сигнал.
У слизовій оболонці кожен стереокілій має на своєму просвітницькому кінці іонний канал. Цей канал є білком, який утворює пори, відкриття яких регулюється воротами. Ворота з'єднані з регулюючою "пружиною", чутливою до натягу або розтягування.
Кожна пружина з'єднується з пружиною вищого сусіднього стереокліума за допомогою дуже тонких еластичних розширень. Ці розширення називають "шипковими з'єднаннями" або "кінцевими з'єднаннями".
Верхня частина стереокілії залишається жорсткою завдяки їх вбудовуванню в ретикулярну пластину (для тих, що належать до внутрішніх клітин) і в текторіальній мембрані (для тих, що належать до зовнішніх клітин).
Ці дві мембрани (текторіальна та ретикулярна пластинка) піддаються ковзаючим рухам одна над іншою в тому ж напрямку, але на різних осях, тим самим згинаючи вбудовану в них стереокілію внаслідок рухомих зрушень.
У епідідімісі стереокілія виконує деякі дуже різні секреторні функції, ніж кохлея, але вони структурно схожі.
Особливості
Функція стереокілії сенсорних клітин внутрішнього вуха полягає в тому, щоб спровокувати рецепторний потенціал, який індукує вивільнення нейромедіаторів у підключеному до нього нервовому волокні (яке спрямоване на центральну нервову систему) і породжує потенціал генератора.
Це відбувається через механічну деформацію, яку зазнає стереокілія внаслідок руху ендолімфи.
Ендолімфа рухається як наслідок передачі звукових хвиль через барабанну перетинку і руху ланцюга костянок у середньому вусі.
По мірі руху стереокілії до вищої стереокілії напруга, що створюється в місцях стику, відкриває ворота катіонного каналу і K + і Ca ++ надходять у сенсорну клітину. Це збуджує клітину, генеруючи електричну деполяризацію під назвою "рецепторний потенціал". Це ініціює вивільнення нейротрансмітерів у базальній частині клітини, яка синапсується з афферентной клітковиною.
Основний звільнений нейромедіатор є збудливим і виробляє потенціал генератора в нервовому волокні, який, досягнувши порогу, викликає потенціал дії.
Потенціал дії в первинних нервових волокнах, в свою чергу, ініціює стимуляцію нервового шляху, яка закінчиться в областях мозку, відповідальних за слух. Таким чином ми сприймаємо звук.
Функція стереокілії епідидиму пов’язана з реабсорбцією частини рідини, яка надходить у епідидиміс з яєчок. Крім того, вони сприяють секреції рідини, відомої як "епендимальний ліквор", що входить до складу рідких компонентів сперми.
Список літератури
- Монтанарі, Т. (2016). Гістологія: текст, атлас та обертання практичних аудиторій.
- Chabbert, C. (2016). Анатомія та фізіологія тамбура. ЕМС-отоларингологія, 45 (3), 1-9.
- Бінетті, А. (2015). Вестибулярна фізіологія. Журнал FASO, 14-21.
- Gartner, LP та Hiatt, JL (2012). Кольоровий атлас та текст гістології. Lippincott Williams & Wilkins
- Відділ біохімії та молекулярної біофізики Томас Джессел, Siegelbaum, S., & Hudspeth, AJ (2000). Принципи нейронної науки (т. 4, с. 1227-1246). ER Kandel, JH Schwartz, & TM Jessell (ред.). Нью-Йорк: McGraw-Hill.
- Koeppen, BM, & Stanton, BA (2009). Фізіологія Берна та Леві, оновлена версія електронної книги. Науки про здоров’я Ельзев'є.
- Barrett, KE, Barman, SM, Boitano, S., & Brooks, H. (2009). Огляд Ганон з медичної фізіології. 23. NY: McGraw-Hill Medical.