Haarzelle

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 16. November 2021

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Haarzellen sind Sinneszellen, die zur Gruppe der Mechanorezeptoren gehören. Sie wandeln mechanische Schallwellen in der Hörschnecke und mechanisch-physikalische Beschleunigungsreize in den Vestibularorganen in elektrische Nervenimpulse um, die sie an den Nervus vestibulocochlearis abgeben.

Definition

Haarzellen sind in der Lage, mechanisch-physikalische Reize in elektrische Impulse umzuwandeln und werden deshalb als Sinneszellen zu der Gruppe der Mechanorezeptoren gezählt. Die Sinneshärchen – Stereozilien, Stereovilli und bei den Haarzellen der Vestibularorgane je eine Kinozilie – bestehen aus Mikrofilamenten, einer im Körper häufig verwendeten Proteinstruktur.

Die Umwandlung von mechanisch-physikalischen Reizen geschieht über das Abbiegen der Sinneshärchen, die je nach Richtung der Abbiegung Kalium-Ionenkanäle weiter öffnen oder schließen und die Zelle durch den Einstrom positiver Kalium-Ionen depolarisieren können.

Anatomie

Haarzellen bestehen aus dem Zellkörper (Soma), dem Zellkern und den Sinneshärchen, die sich am oberen Ende der Zelle befinden. Bei den Haarzellen in den Gleichgewichtsorganen setzen sich die Sinneshärchen aus einer Kinozilie und mehreren Mikrovilli zusammen.

Bei den Haarzellen in der Cochlea bilden sich die Kinozilien beim Menschen direkt im Anschluss an die Geburt wieder zurück, so dass nur Mikrovilli vorhanden sind. Die Mikrovilli sind in diesem Fall an ihren Spitzen über sogenannten Tip-Links miteinander verbunden.

Die Haarzellen in den Organen des Vestibularapparates verfügen jeweils über mehrere Mikrovilli, die nicht über Tip-Links miteinander verbunden sind und über eine Kinozilie, der eine Hauptaufgabe bei der Übersetzung mechanischer Impulse in nervliche Aktionspotenziale zukommt.

Bei den Haarzellen in der Cochlea muss zwischen inneren und äußeren Haarzellen unterschieden werden. Beide Typen der Haarzellen sind ähnlich aufgebaut und befinden sich im Corti-Organ in der Cochlea. Die beiden Typen von Haarzellen unterscheiden sich hauptsächlich über ihre nervliche Anbindung an den Nervus vestibulocochlearis.

Die inneren Haarzellen verfügen hauptsächlich über afferente Fasern zur Meldung ihrer empfangenen Schallreize, während die äußeren Haarzellen über efferente Fasern verbunden sind, also auch Meldungen aus dem ZNS empfangen können.

Die Haarzellen im Ohr sind sehr wichtig für die Hörfähigkeit. Reize werden an das zentrale Nervensystem weitergeleitet.

Funktion

Die Hauptaufgabe der Haarzellen im Innenohr in der Cochlea im Corti-Organ und in den Vestibularorganen besteht darin, mechanische Schwingungen in elektrische Nervenimpulse umzuwandeln, die über den Nervus vestibulocochlearis an das ZNS weitergeleitet werden.

Gleichzeitig fungieren die äußeren Haarzellen in der Cochlea als Empfänger von Informationen und „Anweisungen“ vom ZNS. Während die inneren Haarzellen hauptsächlich zur Meldung der „übersetzten“ Hörimpulse über afferente Fasern mit dem Nervus vestibulocochlearis verbunden sind, verfügen die äußeren Haarzellen auch über eine Vielzahl efferenter Fasern, über die Meldungen vom ZNS an die Haarzellen gelangen.

Die äußeren Haarzellen können ihr Funktionsprinzip umkehren. Sie wandeln die elektrischen Impulse unter Energieaufwand in mechanisch-motorische Bewegung um und fungieren als eine Art selektiver Verstärker für bestimmte Geräusche oder Töne.

Die afferenten Nervenfasern der Haarzellen in den Vestibularorganen laufen ebenfalls im Nervus vestibulocochlearis zusammen und verzweigen sich später wieder, weil eine sehr komplexe Verschaltung mit anderen Gehirnkernen und Hirnzentren sowie zu den Augenmuskeln besteht, um beschleunigungsabhängige Reflexe wie den vestibulären Augenreflex auslösen und steuern zu können.

Erkrankungen

Trommelfellruptur

Gehörgangsentzündung

Mittelohrentzündung

Nervenentzündung

Hirntumor

Symptome, die auf eine funktionelle Störung der Haarzellen hindeuten, können im Falle des Hörens auch auf einer Störung der vorgelagerten „mechanischen Stufe“ beruhen. Der oder die äußeren Gehörgänge können durch Fremdkörper blockiert oder das Trommelfell beschädigt sein. Auch kann eine Mittelohrentzündung zu ähnlichen Hörproblemen führen wie Haarzellen, die in ihrer Funktion beeinträchtigt sind.

Beeinträchtigungen der Haarzellen selbst und/oder nachgeordneter Stellen, die die Nervenimpulse verarbeiten und zu virtuellem Hörempfinden oder zu gefühlten Beschleunigungsempfindungen verarbeiten, können durch Nervenentzündungen, durch benigne oder maligne Hirntumore oder durch Neurotoxine verursacht werden.

Die Beschwerden, die dadurch entstehen, werden wie eine Schwerhörigkeit empfunden oder es werden Geräusche oder Pfeiftöne wahrgenommen wie z. B. Tinnitus. Im Bereich des Gleichgewichtssinns können sich Schwindelgefühle, Drehschwindel, Lagerungsschwindel und andere unangenehme Bewegungsempfindungen einstellen mit Unwohlsein, das bis zum Erbrechen führen kann.

Quellen

Herold, G.: Innere Medizin. Selbstverlag, Köln 2016
Zenner, H.P.: Praktische Therapie von Hals-Nasen-Ohren-Krankheiten, Schattauer Verlag, 2008 3
Groß, U.: Kurzlehrbuch Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie, Georg Thieme Verlag, 3. Auflage, 2013
Trautmann, A.: Allergologie in Klinik und Praxis. Thieme, Stuttgart 2013

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