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Mechano-elektrische Transduktion

Englisch: mechanoelectric transduction

1 Definition

Als mechano- elektrische Transduktion bezeichnet man die Umwandlung eines mechanischen Reizes in ein elektrisches Signal.

2 Physiologie

Dieser Transduktionsvorgang findet sich bei verschiedenen Rezeptoren, u.a. mechanosensitiven Nozizeptoren, Mechanorezeptoren des Tastsinns und den Haarzellen des Innenohrs.

2.1 mechanoelektrische Transduktion der äußeren Haarzellen

Meist wird der Begriff der mechano- elektrischen Transduktion für die Reiztransduktion der äußeren Haarzellen des Innenohres verwendet. Diese wandeln die durch die Wanderwelle erzeugte mechanische Schwingung der Tektorialmembran (siehe auch Corti-Organ) in elektrische Ströme um.
Der zelluläre Mechanismus beruht auf der Abschwerung der am apikalen Zellpol befindlichen Stereozilien, die in Kontakt zur Tektorialmembran stehen. Hierbei werden die zwischen den Zilien befindlichen Glykoprotein-Fäden (Tip-Links) gespannt, was eine Öffnung mechanisch induzierter Transduktionskanäle in der Zilienmembran zur Folge hat. Über den konsekutiven Kaliumeinstrom kommt es zur Depolarisation der Zellmembran, die zu einer Öffnung spannungsinduzierter Calciumkanäle führt. Die einströmenden Calciumionen ermöglichen die Ausschüttung des im basalen Zellpol vesikulär gespeicherten Neurotransmitters Glutamat. Glutamat induziert in der nachgeschalteten Afferenz des Nervus cochlearis ein Aktionspotential (die elektrische Antwort auf den ursprünglich mechanischen Reiz).

Zusätzlich zur mechano- elektrischen Transduktion findet sich bei den äußeren Haarzellen eine elektro-mechanische Transduktion. Diese äußert sich in einer aktiven Längenänderung der Haarzelle als Reaktion auf einen akustischen Reiz.

Beide Vorgänge, die mechano-elektrische und die elektro-mechanische Transduktion, dienen dem Hörvorgang als Grundlage des Gehörsinns.

Fachgebiete: Physiologie

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