Волосковые рецепторные клетки

Дальнейшего проникновения в механизмы частотного анализа на рецепторном уровне можно достичь, рассмотрев ухо у низших позвоночных. У амфибий волосковые клетки содержатся в удлиненном кусочке ткани, называемом папиллой (см. рис. 15.7). Эти клетки обладают сравнительно острой настройкой, и в них тоже происходит двухтоновое подавление, несмотря на отсутствие базилярной мембраны (и ее бегущей волны). У рептилий, например у ящериц, текториальная мембрана покрывает только низкочастотную область папиллы, и предположено, что высокочастотная избирательность зависит от градуальных различий в длине цилий волосковых клеток. У птиц механическая передача в среднем ухе происходит только через одну косточку, а в клеточных компонентах улитки имеется ряд особенностей. Так, сравнительные исследования показывают, что некоторые свойства, такие как бегущая волна, являются адаптациями для определенных видов, а основной механизм частотной избирательности и взаимодействия частотных ответов, возможно, зависит от особых свойств самих волосковых клеток. Теперь существует предположение, что в общем линейные свойства базилярной и текториальной мембран, наблюдаемые в настоящее время, могут быть значительно изменены нелинейными свойствами, которые не обнаруживаются в препаратах, взятых из трупов, или же не выявляются современными экспериментальными методиками. [c.407]

Рецепторные механизмы волосковых клеток. Каким образом эти движения базилярной мембраны стимулируют волосковые клетки Как показано на рис. 16.8, волосковые клетки опираются на базилярную мембрану, причем их поднятые кончики прикасаются к так называемой покровной (текториальной) мембране. Волосковые клетки делятся на два типа в зависимости от их отношения к кортиеву туннелю (рис. 16.8). [c.404]

При резком едвиге елоя матрикеа. навиеаюшего над группой волосковых клеток, стереоцилий отклоняются в сторону на несколько градусов при этом проницаемость клеточной мембраны изменяется и возникает направленный внутрь клетки ток, называемый рецепторным током (рис. 19-48). Величина ответа выходит на плато через 100-500 мкс, что соответствует времени, необходимому для открытия ацетилхолин-активируемого катионного канала в нервно-мышечном соединении, но гораздо меньше, чем нужно для возникновения электрических изменений при активации любого из известных рецепторов, не связанных с каналами. Поэтом> кажется весьма вероятным, что механический стимул непосредственно открывает ионный канал. Как показали эксперименты с изменением внеклеточных концентраций ионов, механически регулируемый ионный канал, подобно рецептору ацетилхолина, практически одинаково проницаем для всех небольших катионов, и проходящий через него ток образуют главным образом ионы калия. (Ионная среда внутри уха несколько необычна, и на мембране волосковой клетки создается большой электрохимический градиент К . ) По в какой части волосковой клетки находятся такие каналы и как преобразование сигнала связано со сложным строением клетки [c.340]

Барабанная лестница и лестница преддверия заполнены перилимфой и соединяются между собой у слепого конца улитки небольшим отверстием. Между ними находится треугольный в сечении улитковый проток (средняя лестница), содержащий эндолимфу. Он отделен от барабанной лестницы основной (базилярной) пластинкой, несущей волосковые рецепторные клетки, волоски (реснички) которых упираются в покровную (кортиеву) перепонку. Эта система, состоящая из основной пластинки, сенсорных (волосковых) клеток и покровной перепонки называется кортиевым (спиральным) органом. [c.330]

Устройство улитки таково, что звуковые волны при прохождении через нее изменяют свою амплитуду. Высокочастотные волны достигают максимальной амплитуды на одном конце улитки, а низкочастотные-иа другом. Таким образом, улитка напоминает спектроскоп, распределяя звуки различной частоты по различно расположенным слуховым волосковым клеткам. Рецепторные потенциалы, возникающие в определенной группе этнх клеток, сигнализируют о наличии звука определенной частоты. [c.122]

Специальные преобразователи превращают сенсорные стимулы в электрические сигналы. Например, у позвоночных волосковые клетки внутреннего уха представляют собой механорецепторы на свободной поверхности каждой волосковой клетки имеется пучок стереоцилий (гигантских микроворсинок), и при наклоне таких пучков открываются ионные каналы, что ведет к изменению мембранного потенциала Мембранный потенциал фоторецепторных клеток в глазу позвоночного изменяется при поглощении света молекулами родопсина, содержащимися в этих клетках. И в том, и в другом случае электрический сигнал, возникающий в сенсорной клетке вначале в форме рецепторного потенциала, передается соседним нейронам через химические синапсы. Однако два упомянутых класса клеток-рецепторов используют для выработки рецепторных потенциалов различные стратегии в основе одной лежат рецепторные молекулы, связанные с каналами, а другая зависит от молекул-рецепторов, не связанных с каналами. В волосковых клетках физическая связь между стереоцилиями порождает механические силы, которые прямо воздействуют на ионные каналы в плазматической мембране, заставляя их быстро открываться или закрываться. В палочках сетчатки активированные светом молекулы родопсина инициируют каскад ферментативных реакций, в результате которых в цитозоле гидролизуется цикличе- [c.345]

Механизм волосковых клеток удивительно чувствителен самые слабые звуки из тех, какие мы только можем слышать, растягивают вертикальные нити, прикрепленные к верхушкам стереоцилий, в среднем на 0,04 нм, что вдвое меньше диаметра атома водорода. Анализ рецепторного тока показывает, что в стереоцилий, вероятно, находится от одного до пяти механически регулируемых каналов. Каждая слуховая волосковая клетка человека несет около сотни стереоцилий, а в одном ухе имеется около 3500 таких клеток, так что способность слышать нам обеспечивают менее 4 млн. молекул-преобразователей. [c.341]

Рецепторы некоторых сенсорных клеток, которые располагаются в эпителии сенсорного органа, функционируют на границе с внешней, в частности с воздушной, средой (например, обонятельные клетки, волосковые клетки слухового аппарата). Они имеют значительно более сложное сфоение, чем хеморецепторы, функционирующие в гуморальной среде. Собственно рецепторные клетки всегда ориентированы по нормали к внешней фанице органа. Они окружены поддерживающими клетками, и в их апикальной части расположены специальные мембранные структуры — реснички и ворсинки. Например, на обонятельных нейронах расположено 6—8 модифицированных ресничек, и предполагается, что на их кончиках р1меются хеморецепторы запахов. [c.131]

Фоторецепторы палочки колбочки чувствительные к синему чувствительные к зелетому чувствительные к красному Слуховые рецепторные клегки внутренние волосковые клетки кортиева органа наружные волосковые клегки кортиева органа Рецепторы ускорения и силы тяжести волосковые клетки вестибулярного аппарата тип I тип II [c.189]

Специальные преобразователи переводят сенсорные стимулы в форму нервных сигналов. Например, в рецепторе растяжения мышцы окончание сенсорного нерва деполяризуется при растяжении и величина деполяризации-рецепторный потенциал-для дальнейшей передачи перекодируется в частоту импульсного разряда. Слуховые волосковые клетки, избирательно реагирующие на звуки определенной частоты, сами не посылают импульсов, а передают сигналы о величине рецетпорного потенциала соседним нейронам через химические синапсы. Таким же образом действуют фоторецепторы глаза. В фоторецепторах свет вызывает конформационное изменение молекул родопсина, и это благодаря участию внутриклеточного второго посредника ведет к закрытию натриевых каналов в плазматической мембране, к ее гиперполяризации и в результате-к уменьшению количества высвобождаемого медиатора. Далее вставочные нейроны передают сигнал ганглиозным клеткам сетчатки, которые пересылают его в мозг в виде потенциалов действия. Проходя череъ нейронную сеть с конвергентными, дивергентными и тормозными латеральными связями, информация подвергается обработке, благодаря которой клетки высших уровней зрительной системы могут выявлять более сложные особенности пространственного распределения световых стимулов. [c.130]

Рис. 17.43. Электронная микрофотографш внутреннего уха, на которой видно так называемое пятно — сенсорный участок одной из частей вестибулярного аппарата (органа равновесия), а именно круглого мешочка. Можно видеть опорные клетки (общий фон) с расположенными среди них рецепторными — волосковыми клетками (длинные выросты). При отклонении головы вбок кристаллы карбоната кальция, называемые отокониями (многогранная структура между выростами в нижней части), перемещаются с эндолимфой под действием силы тяжести и стимулируют волосковые клетки. Фотографш получена с помощью сканирующего электронного микроскопа.

Структура моде тги. Первый у р о в е н ь 1/1. При бинауральном предъявлении длительного звукового сигнала на основной мембране улитки каждого уха устанавливается волновой процесс, который воспринимается рецепторами — наруда1ыми волосковыми клетками кортиева органа. На основании результатов электрофизиологических исследований и работ по моделированию считаем, что первый — рецепторный — уровень модели (уровень [c.144]

И его сотрудники из Вудс-Хола производили внутриклеточную запись активности одиночных рецепторных клеток во время вращения экспериментального препарата. С увеличением центробежной силы наблюдалось повышение уровня шума на записях (рис. 15.4). Считается, что эти флуктуации обусловлены дробовым шумом, связанным со случайным характером процесса, приводящего к увеличению проводимости мембраны волосковой клетки. Эти флуктуации суммируются, создавая медленный деполяризационный рецепторный потенциал, вызывающий импульсы, частота которых нарастает по мере увеличения центробежной силы. Модель взаимодействий между статокони-ем и волосковой клеткой, которые могут обеспечить эти свойства, представлена на рис. 15.4Б—Г. [c.374]

Механизм электрорецепции показан на рис. 16.6. Применяемые экспериментатором стимулы представляют собой прямоугольные толчки тока. В ампуле они сглаживаются, потому что ее стенки обладают высокой емкостью. Таким образом, ампула действует как фильтр, пропускающий низкие частоты (он снижает высокочастотную часть, пропуская постоянное напряжение это действие как раз противоположно действию тельца Пачини при давлении). Стимул преобразуется в рецепторный потенциал в волосковой клетке. Он изменяет выход медиатора в [c.400]

У высших позвоночных все волосковые клетки находятся в эпителии перепончатого лабиринта внутреннего уха, где они образуют отдельные группы, или пятна . Волосковые клетки каждой группы закреплены на месте с помощью промежуточных поддерживаюирлх клеток, а сверху над ними нависает слой студенистого внеклеточного матрикса, соединенный с кончиками стереоцилий (рис. 19-46). При смещении слоя матрикса стереоцилий наклоняются, и в результате механической деформации волосковых клеток в них создается рецепторный потенциал (рис. 19-47), Специфические функции различных групп волосковых клеток определяются главным образом природой структур, которые окружают эти клетки и через которые передается силовое воздействие. В случае волосковых клеток, реагирующих на линейное ускорение и силу тяжести, нависающий матрикс оттягивается вниз благодаря плотным кристаллам карбоната кальция при ускоренном движении головы или ее наклоне матрикс смещается относительно волосковых клеток и стереоцилий [c.338]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология