انواع سمعک

گرادیانهای الکترومکانیکی و جریان یونی

مجراهای یونی، پمپ نیستند بلکه صرفاً راهرو هستند. فعالسازیشان منجر به جریان یونی مثبت در سلولهای مویی نخواهد شد مگر اینکه نیروهای خارجی برای به حرکت در اوردن آن جریانها کار کنند. از قیمت سمعک  به یاد اورید که جریان یونی از دو نوع گرادیان پیروی میکند: گرادیانهای ولتاژ و گرادیانهای غلظت (در مجموع معروف به گرادیانهای الکترومکانیکی). گرادیانهای ولتاژ از دفع متقابل ذرات مشابه باردار شده (یونها) ناشی میشوند. یونهای بطور مثبت باردار شده از یکدیگر در مناطقی که یک بار خالص منفی تر دارند دور خواهند شد یعنی به طرف یک گرادیان ولتاژ. مضافاً تمام ذرات چه باردار شده چه بارادار نشده خودشان را بطور همگن در یک واسطه توسط جاری شدن به طرف گرادیان غلظتشان توزیع خواهند کرد. هر دوی این گرادیانها برای درک شار جریان مثبت از میان سلولهای مویی شان مورد نیاز هستند. 

اسکالا مدیای حلزونی یک قسمت خارج سلولی (شکل 3-10) بطور خاص تشکیل شده است. مایع اندولنف که این فضا را پر میکند یک غلظت پتاسیم بالا نوعاً خاص درون سلولها دارد. مایع اندولنف   یک غلظت سدیم پایین هم دارد. مایع پری لنف که مجرای صماخی و مجرای دهلیزی (وستیبول) را پر میکند از نظر پتاسیم پایین و از نظر سدیم بالا است از انجا که نمونه ای از بیشتر مایعات خارج از سلولی است و روی همرفته در ترکیب بندی مشابه مایع مغزی نخاعی پیرامون مغز است. اگر قرار بود یکی سیم مثبت یک ولت متر را داخل اسکالا مدیا قرار بدهد و سیم منفی را داخل فضای پری لنفاتیک قرار دهد مشاهده میشد که اسکالا مدیا بطور مثبت باردار میشود. این پتانسیل مایع درون حلزونی معمولاً حدود 80 + تا 90 میلی ولت مستقیماً با فعالسازی تلمبه زنی یونهای پتاسیم در اسکالا مدیا توسط عروق خونی نوار باریک در ارتباط است. یونهای سدیم از اسکالا مدیا در این فرایند برداشته میشوند. توجه داشته باشید که جریان پتاسیم از اندولنف به پری لنف به این ترتیب بسیار تسهیل میشود زیرا هر دو گرادیانهای ولتاژ و غلظت برای به حرکت دراوردن پتاسیم بیرون از اسکالا مدیا تراز میشوند. آن دقیقاً چیزی است که اتفاق می افتاد اگر سلولهایی که مرز اسکالا مدیا را تشکیل میدهند توسط درزگیرهای ویژه معروف به اتصالات محکم متصل نمیشدند. در عوض پایینترین مسیر مقاومت برای پتاسیم جهت گریختن از اسکالا مدیا ازمیان سلولهای مویی از طریق کانالهای ورارسانی استروسیلیا است. داخل سلول مویی هم مانند اسکالا مدیا در پتاسیم بالاست. اما برخلاف اسکالا مدیا سلول مویی بطور منفی پلاریزه میشود. این بدان خاطر است که سلولهای مویی مانند نورونها بسیار نفوذ پذیر پتاسیم در امتداد غشاهای پایه ای جانبی هستند و به سمت پتانسیل تعادلی برای پتاسیم کشیده میشوند. بنابراین طرح زیر ظاهر میشود: یونهای پتاسیم به طرف یک گرادیان ولتاژ از اسکالا مدیا در سلولهای مویی جاری میشوند حتی اگر هیچ گرادیان غلظتی بین انها وجود نداشته باشد. گرادیان ولتاژ که این جریان را به جلو میراند کمابیش مجموعی از پتانسیل استراحت سلول مویی و پتانسیل درون حلزونی است. سپس یونهای پتاسیم از بدنه ی سلول مویی به طرف گرادیان غلظتشان در فضای پیرامونی برون لنفی جاری میشوند حتی اگر مرحله ی اخر ضد گرادیان ولتاژ در غشای سلول باشد.