2) 0 (+)
3) +80
4) -40
Значение 0 мВ в физиологии улитки используется прежде всего как условный референтный уровень для перилимфы, относительно которого описывают электрические потенциалы эндолимфы и рецепторных клеток. Поэтому отмеченный в тесте ответ можно интерпретировать как указание на нулевой референтный потенциал внеклеточной среды, окружающей базолатеральную поверхность волосковых клеток. При этом собственный мембранный потенциал волосковых клеток в покое не равен 0 мВ: у внутренних волосковых клеток он обычно составляет приблизительно −40…−60 мВ, у наружных — около −60…−70 мВ.
Функционирование слухового рецептора определяется значительной электрохимической разностью потенциалов между эндолимфой лестницы улиткового протока, имеющей эндокохлеарный потенциал около +80 мВ, и отрицательно заряженной внутренней средой волосковой клетки. Отклонение стереоцилий открывает механочувствительные MET-каналы, через которые K+ поступает из богатой калием эндолимфы в клетку и вызывает ее деполяризацию. Затем открываются потенциалзависимые Ca2+-каналы базолатеральной мембраны, что у внутренних волосковых клеток обеспечивает выделение глутамата и возбуждение афферентных волокон слухового нерва.
| Структура или показатель | Ориентировочный потенциал | Физиологическое значение |
|---|---|---|
| Перилимфа | Около 0 мВ | Используется как условный референтный уровень при описании кохлеарных потенциалов |
| Эндолимфа улиткового протока | Около +80 мВ | Формирует эндокохлеарный потенциал, создаваемый преимущественно сосудистой полоской |
| Внутренняя волосковая клетка | Примерно −40…−60 мВ | Отрицательный мембранный потенциал обеспечивает большой градиент для входа K+ |
| Наружная волосковая клетка | Примерно −60…−70 мВ | Изменения мембранного потенциала управляют электромотильностью посредством белка престина |
| MET-каналы стереоцилий | Потенциал-зависимый ток определяется электрохимическим градиентом | Открываются при механическом отклонении пучка стереоцилий и инициируют рецепторный потенциал |
| Рецепторный потенциал | Градуальный, переменной амплитуды | Волосковые клетки не кодируют звук типичным потенциалом действия; величина ответа зависит от степени отклонения стереоцилий |
Таким образом, значение 0 мВ корректно рассматривать как референтный потенциал перилимфы, относительно которого измеряются кохлеарные электрические потенциалы. В строгом электрофизиологическом смысле собственный мембранный потенциал волосковой клетки является отрицательным, поэтому формулировка тестового задания несколько упрощена. Для понимания механизма слуховой трансдукции принципиально важна большая разность потенциалов между положительно заряженной эндолимфой и внутренней средой волосковой клетки. Именно этот электрохимический градиент обеспечивает эффективное преобразование механических колебаний в электрический рецепторный сигнал.