Wie entsteht das endocochleäre Potential und welche Zellen und Kanäle sind beteiligt?

Das endocochleäre Potential ist ein wichtiger Bestandteil der elektrochemischen Umgebung im Innenohr, insbesondere in Cochlea. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der Umwandlung von Schallwellen in elektrische Signale, die vom Gehirn interpretiert werden.

Das endocochleäre Potential entsteht hauptsächlich durch die Aktivität von speziellen Zellen, den sogenannten Stria vascularis-Zellen, die sich in der Wand der Scala media der Cochlea befinden. Diese Zellen sind für die Produktion und Aufrechterhaltung des hohen Kaliumgehalts und des negativen Potentials im Endolymphe verantwortlich.

Die wichtigsten Schritte und beteiligten Komponenten sind:

1. **Stria vascularis**: Diese Zellen sind für die Sekretion von Kaliumionen (K+) in die Endolymphe verantwortlich. Sie enthalten spezialisierte Transportproteine, die Kalium aktiv in die Endolymphe pumpen.

2. **K+-Kanäle**: Die Stria vascularis nutzt verschiedene Kaliumkanäle, insbesondere den KCNQ1-Kanal, um Kaliumionen in die Endolymphe abzugeben. Diese Kanäle sind entscheidend für die Erzeugung des endocochleären Potentials.

3. **Basolaterale Membran**: Die basolaterale Membran der Stria vascularis-Zellen enthält auch Natrium-Kalium-Pumpen (Na+/K+-ATPase), die helfen, das elektrochemische Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, indem sie Natriumionen (Na+) aus der Zelle pumpen und Kaliumionen hinein.

4. **Endolymphe**: Die Endolymphe hat ein hohes Kalium- und niedriges Natriumkonzentration, was zu einem positiven Potential im Vergleich zur Perilymphe führt, die eine andere ionische Zusammensetzung hat.

Das resultierende endocochleäre Potential beträgt etwa +80 bis +100 mV und ist entscheidend für die Funktion der Haarzellen, die die mechanischen Schwingungen in elektrische Signale umwandeln. Diese Signale werden dann über den Hörnerv an das Gehirn weitergeleitet.