Haarzelle (Innenohr)
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LoslegenEnglisch: hair cell
Definition
Haarzellen sind sekundäre Sinneszellen des Innenohrs, die als spezialisierte Rezeptoren mechanische Reize in elektrische Aktivität umwandeln. Sie gehören zur Klasse der Mechanorezeptoren und können – je nach Typ – durch Schall oder Rotations- bzw. Linearbeschleunigung erregt werden.
Abgrenzung
Auch pathologisch veränderte Blutzellen im Rahmen einer Haarzellenleukämie werden als Haarzellen bezeichnet.
siehe Hauptartikel: Haarzelle (Blut)
Einteilung
Man unterscheidet die cochleären Haarzellen der Hörschnecke und die vestibulären Haarzellen des Gleichgewichtsorgans. Die cochleären Haarzellen lassen sich weiter in innere Haarzellen und äußere Haarzellen differenzieren. Beide befinden sich im Corti'schen Organ und tragen die so genannten Haarbündel, welche die eigentliche Reizaufnahme besorgen. Diese Bündel bestehen aus einzelnen Stereozilien bzw. Stereovilli. Dabei handelt es sich um sehr lange Mikrovilli, die aus Aktinfilamenten bestehen. Die Transduktion der Reize an allen Haarzellen erfolgt mit Hilfe von Tip-Links. Dabei handelt es sich um eine mechano-elektrische Transduktion.
Cochleäre Haarzellen
Innere Haarzellen
Die inneren Haarzellen, englisch "Inner Hair Cells" (IHC), befinden sich in einer Zellreihe an der Innenseite des Corti-Organs, d.h. näher am Modiolus. Sie sind die eigentlichen "Tonaufnehmer" im Innenohr. Im Innenohr gibt es ungefähr 3.500 innere Haarzellen.
Äußere Haarzellen
Die äußeren Haarzellen, englisch "Outer Hair Cells" (OHC), stehen in bis zu drei Zellreihen auf der Außenseite des Corti-Organs. Auf ihrem apikalen Zellpol finden sich 3 Reihen W-förmig angeordneter Stereozilien. Die Stereozilien der äußeren Haarzellen sind in der Tektorialmembran verankert.
Die äußeren Haarzellen sind die aktiven Verstärker im Innenohr. Sie beeinflussen durch eine Längenänderung die Schwingungen des Corti-Organs ("elektro-mechanische Transduktion").[1] Bei einer Depolarisation kommt es zu einer Verkürzung der Zelle, bei einer Hyperpolarisation zu einer Längenzunahme. Die äußeren Haarzellen können auch anaerob arbeiten und sind die Verursacher der otoakustischen Emissionen (OAE). Im Innenohr befinden sich etwa 12.000 äußere Haarzellen.
Ausgehend vom Nucleus olivaris superior und vom Corpus trapezoideum erhalten sie eine umfangreiche efferente Innervation (olivocochleäres Bündel). Diese cholinergen Efferenzen wirken überwiegend hemmend und reduzieren die Verstärkungsleistung der äußeren Haarzellen. Sie tragen u.a. zur Verbesserung der Signalerkennung im Störgeräusch und zum Schutz vor Lärmschäden bei.[1]
Vestibuläre Haarzellen
Die vestibulären Haarzellen des Gleichgewichtsorgans sind in Stützzellen eingebettet. Sie weisen am apikalen Zellpol ca. 50–80 Stereozilien auf. Im Unterschied zu den cochleären Haarzellen besitzen die vestibulären Haarzellen zusätzlich ein langes, nur passiv bewegliches Kinozilium, zu dem hin die Stereozilien treppenförmig ansteigen. Beide Zilienarten ragen in eine gallertige Masse hinein.
Man unterscheidet bei vestibulären Haarzellen Typ-I- von Typ-II-Zellen. Typ-I-Zellen haben einen flaschenförmigen Zellkörper mit dünnem Hals, wohingegen Typ-II-Zellen eher zylindrisch geformt sind. Beide Typen unterscheiden sich auch funktionell: Typ-I-Zellen werden von einer kelchförmigen afferenten Nervenendigung (Calyx) umschlossen und nutzen neben der klassischen quantalen auch eine nicht-quantale Signalübertragung, während Typ-II-Zellen über knopfförmige (bouton-artige) Synapsen verfügen und ausschließlich quantal übertragen.[2] Zudem exprimieren die beiden Zelltypen unterschiedliche Kaliumkanäle, was ihre Empfangs- und Filtereigenschaften prägt.[3] Typ-II-Zellen empfangen darüber hinaus direkte efferente Fasern des Nervus vestibularis.
Klinik
Durch verschiedene Noxen können die Haarzellen in ihrer Funktion beeinträchtigt werden. Dazu gehören:
Quellen
- ↑ 1,0 1,1 Ashmore J, Oghalai JS, Dewey JB, et al. The Remarkable Outer Hair Cell: Proceedings of a Symposium in Honour of W. E. Brownell. J Assoc Res Otolaryngol. 2023;24(2):117–127.
- ↑ Eatock RA. Functional development and differentiation of mammalian vestibular hair cells and their synapses. Curr Top Dev Biol. 2025;165:235–306.
- ↑ Meredith FL, Rennie KJ. Channeling your inner ear potassium: K+ channels in vestibular hair cells. Hear Res. 2016;338:40–51.