Cellule Ciliate

Cellule cigliate esterne

Le cellule cigliate esterne percepiscono le vibrazioni della membrana basilare mediante i loro fasci di stereociglia. Le stereociglia si trovano immerse nell’endolinfa, un fluido che possiede un potenziale elettrico di +80 mV rispetto a quello della perilinfa che circonda la parte inferiore della cellula.

Sempre rispetto a questo, l’interno delle cellule possiede invece un potenziale negativo di -70 mV, mantenuto dalle potenti batterie a sodio e potassio delle membrane cellulari. Pertanto, attraverso le stereociglia si forma una differenza di potenziale di circa 150 mV capace di generare correnti elettriche fino a 8 nA.

Quando le stereociglia più alte si inclinano leggermente per effetto delle oscillazioni della membrana tectoria, il fascio stereocigliare si apre a ventaglio, mettendo in tensione filamenti proteici che fanno aprire i canali stereocigliari (piccole valvole poste sulle sommità delle stereociglia).

L’apertura di questi canali determina l’ingresso di correnti elettriche sufficienti a depolarizzare la cellula di alcuni millivolt, causando la contrazione della cellula.

Cellule cigliate interne

Le cellule cigliate interne sono localizzate nell’organo di Corti verso l’interno rispetto all’asse della chiocciola, queste cellule (non contrattili) sono i sensori che trasmettono i segnali al nervo acustico.

Come nel caso delle cellule cigliate esterne, l’apertura dei canali stereocigliari determina l’ingresso di una corrente elettrica che fa cadere il potenziale intracellulare. Le stereociglia più alte delle cellule cigliate interne, a differenza da quelle esterne, non sono fissate alla membrana tectoria e pertanto la loro deflessione non è proporzionale allo spostamento relativo della membrana. Esse subiscono invece l’azione viscosa del fluido messo in moto dalle oscillazioni della membrana tectoria. In questo modo la forza agente sulle stereociglia risulta proporzionale alla velocità della membrana. Questo serve a equalizzare la risposta elettrica ai segnali di alta frequenza compensando la caduta di potenziale elettrico causata dalla capacità parassita della membrana cellulare.

In condizioni di risonanza la membrana tettoriale attiva le cellule motrici con un ritardo di un quarto del periodo rispetto all’oscillazione della membrana basilare. In questo modo, le forze applicate dalle cellule motrici alla membrana basilare si comportano come le spinte che bisogna imprimere ad un’altalena per aumentarne il movimento. Anche le oscillazioni delle cellule ciliate interne seguono quelle della membrana tettoriale col ritardo di un quarto di periodo.

Da questo si deduce come le cellule cigliate siano il vero e proprio trasduttore meccanico elettrico e gli impulsi elettrici da essi generati sono inviati, attraverso i neuroni, al sistema nervoso centrale.

Ulteriori dettagli possono essere reperiti a questo link.