So arbeitet die Hörzelle

Die der Hörzelle aufgezwungene Bewegung ihrer Härchen (Fühler) führt zu einem Einstrom von elektrisch positiv geladenen Salzen (Kaliumionen = K +) aus der sie umgebenden kaliumreichen Endolymphe.

Durch diesen Zustrom an positiv geladenen Kaliumionen bricht das bestehende Membranpotential der Hörzelle zusammen.

Das Membranpotential der Hörzelle entsteht dadurch, daß im Ruhezustand der Hörzelle sich im Inneren der Zelle etwas weniger Kaliumionen befinden wie in der die Hörzelle umfließenden äußeren Flüssigkeit (Endolymphe) und sich dadurch an der Trennwand (Zellmembran) zwischen dem Zellinneren und Zelläußeren ein Ladungsunterschied und damit ein sog. Membranpotential aufbaut.

Der durch die Bewegung der Membranfortsätze der Sinneszelle ausgelöste Zustrom von positiven Kaliumionen führt also zu einer Veränderung des vorbestehenden Membranpotentials, welche dann wiederum entlang des Hörnervs bis hin zum höheren Hörzentrums „entlangläuft“, d.h. als Nervenimpuls über den Hörnerv bis zu den höheren Hörzentren geleitet wird.

Dieser Vorgang, welchen wir als Höreindruck erleben, wird als Depolarisation der Zelle bezeichnet.

Die Depolarisation der Hörzelle verursacht im Hörorgan, abgesehen von der, bei der sog. cochleären Verstärkung notwendigen Zellarbeit, nur sehr geringe Arbeitsprozesse und damit einen nur sehr geringen Energieverbrauch, da die dabei ablaufenden biologischen Prozesse von der Energie, der von außen auf das Hörorgan eindringenden Schallwelle ausgelöst und unterhalten werden und weil der Einstrom von positiv geladenen Kaliumionen mit dem Konzentrationsgradienten (= von der außerhalb der Zelle höheren Kaliumkonzentration in die in der Zelle geringere Kaliumkonzentration) erfolgt und dies entsprechend der physikalischen Gesetzmäßigkeiten bezüglich des Verhaltens von Salz- (Ionen) lösungen unterschiedlicher Konzentrationen, ohne Arbeits-(=Energie) aufwand abläuft.

Um ein kontinuierliches Hören zu ermöglichen ist es aber notwendig, daß die Hörzelle in der unglaublichen Geschwindigkeit von Nanosekunden, die durch die Schallwelle verursachte Depolarisation wieder rückgängig macht.

Dieser biologische Vorgang wird als Repolarisation der Hör- (Sinnes, Nerven) zelle bezeichnet und bedeutet, daß die Hörzelle aus dem Zustand der Depolarisation, welcher auch als der Zustand der Erregung der Hörzelle bezeichnet werden kann, wieder zurückfindet in den Ruhezustand (= Zustand der Repolarisation) damit aus diesem heraus eine erneute Erregung (=Depolarisation), d.h. ein erneuter Höreindruck entstehen kann.

Bild 36

Die Repolarisation (die Wiederherstellung der Stille) der Hörzelle ist dabei der energieaufwendigste Teilprozess des gesamten Hörvorgangs!

Das ununterbrochene „Rückpumpen“ von Kalium entgegen des vorliegenden Konzentrationsgradienten (Konzentrationsunterschieds), also die Erarbeitung der Stille, verschlingt ungeheuere Mengen an Zellenergie (ATP). (www.dr-wilden.de)

Bild 37

Die bei jedem Hörvorgang für die Hörzellen auftretenden mechanischen Belastungen und energie-(ATP) verbrauchenden zellulären Arbeitsprozesse