Tế bào lông là những tế bào cảm giác trong ốc tai, biến rung động âm thanh thành tín hiệu điện cho não. Mỗi tai chỉ có khoảng 15.000 tế bào như vậy, và ở người, khi chúng chết đi thì cơ thể không tạo được tế bào mới thay thế. Vì thế tổn thương do tiếng ồn quá lớn hay do tuổi tác cộng dồn theo năm tháng, khó hồi phục.
Tế bào lông nằm ở đâu và trông thế nào
Bên trong ốc tai, trải dọc màng đáy từ cửa vào tới đỉnh, là một dải mô tinh vi gọi là cơ quan Corti. Tế bào lông xếp trên dải này thành hàng rất đều, giống những phím đàn. Ở mỗi tai:
- Khoảng 3.500 tế bào lông trong, xếp thành một hàng.
- Khoảng 12.000 tế bào lông ngoài, xếp thành ba hàng.
Gọi là "lông" nhưng đó không phải lông tóc. Trên đỉnh mỗi tế bào là một chùm vài chục đến hơn trăm sợi nhỏ, cứng, gọi là lông lập thể, xếp theo bậc thang từ thấp đến cao. Các sợi cạnh nhau nối với nhau bằng những sợi protein mảnh như sợi chỉ ở đầu ngọn. Toàn bộ chùm lông chỉ cao vài phần nghìn milimét.
Đỉnh tế bào ngâm trong một loại dịch đặc biệt của ốc tai, rất giàu ion kali và mang điện thế dương so với bên trong tế bào. Sự chênh lệch điện này giống như một cục pin luôn nạp sẵn, giúp tế bào lông phản ứng cực nhanh.
Từ cái nghiêng lông đến tín hiệu điện
Khi âm thanh làm màng đáy rung, chùm lông bị đẩy nghiêng qua lại so với lớp màng mái phía trên. Cơ chế diễn ra như sau:
- Chùm lông nghiêng về phía sợi cao nhất thì các sợi nối ở đầu ngọn bị kéo căng.
- Sợi nối kéo mở những "cánh cửa" ion nhỏ trên đầu lông.
- Ion kali tràn vào tế bào, điện thế bên trong thay đổi.
- Tế bào lông trong giải phóng chất dẫn truyền thần kinh, kích thích sợi thần kinh thính giác bám bên dưới.
- Khi chùm lông nghiêng ngược lại, cửa đóng, tín hiệu giảm.
Chu trình mở – đóng này có thể lặp lại hàng nghìn lần mỗi giây, bám theo đúng nhịp của tiếng bổng. Đó là một trong những cơ chế cảm giác nhanh nhất cơ thể. Với tiếng rất nhỏ, chùm lông chỉ cần nghiêng một khoảng cỡ kích thước nguyên tử là đã đủ tạo tín hiệu.
Hai loại tế bào lông, hai việc khác nhau
| Tế bào lông trong | Tế bào lông ngoài | |
|---|---|---|
| Số lượng mỗi tai | Khoảng 3.500, một hàng | Khoảng 12.000, ba hàng |
| Việc chính | Gửi tín hiệu âm thanh lên não | Khuếch đại rung động, làm tai nhạy và phân biệt cao độ tinh hơn |
| Nối với thần kinh | Phần lớn sợi thần kinh hướng lên não bám vào đây | Nhận nhiều tín hiệu điều khiển từ não xuống |
| Khi bị hỏng | Mất "đường truyền", âm thanh không tới được não | Tai kém nhạy, tiếng nhỏ không nghe thấy, các âm sát nhau bị nhoè |
Tế bào biết nhảy múa
Năm 1985, nhóm của William Brownell (Mỹ) công bố một phát hiện bất ngờ: tế bào lông ngoài tách khỏi ốc tai, khi bị kích thích điện, tự co ngắn và giãn dài theo nhịp. Về sau người ta tìm ra protein chịu trách nhiệm cho chuyển động này và đặt tên là prestin (từ chữ "presto" – rất nhanh trong âm nhạc).
Nhờ khả năng co giãn ấy, tế bào lông ngoài đẩy thêm vào rung động của màng đáy ở đúng vị trí ứng với tần số đang nghe, như người đẩy xích đu đúng nhịp. Tai nhờ đó nhạy hơn rất nhiều, và mỗi điểm trên màng đáy "chọn lọc" tần số sắc nét hơn.
Tai cũng phát ra tiếng
Hệ quả kỳ lạ của bộ khuếch đại này: tai khoẻ phát ra những âm rất nhỏ, có thể thu được bằng micro nhạy đặt trong ống tai. Năm 1978, nhà vật lý người Anh David Kemp đã ghi được các âm này, gọi là âm ốc tai (âm phát xạ ốc tai). Ngày nay, đo âm ốc tai là một trong những phương pháp dùng để sàng lọc thính lực cho trẻ sơ sinh: nhanh, không đau, bé ngủ vẫn đo được. Nếu tế bào lông ngoài hoạt động kém, âm này yếu hoặc không có.
Vì sao tế bào lông hỏng rồi khó hồi phục
Da, gan, niêm mạc ruột liên tục thay tế bào mới. Tế bào lông ốc tai ở người thì được hình thành đầy đủ từ trước khi sinh, và sau đó cơ thể gần như không tạo thêm. Mỗi tế bào chết là mất vĩnh viễn ở vị trí đó.
Điều thú vị là không phải loài nào cũng vậy. Cuối thập niên 1980, các nhà khoa học phát hiện ở chim, tế bào lông bị tiếng ồn phá hỏng có thể được thay mới từ các tế bào nâng đỡ xung quanh, và thính giác hồi phục đáng kể. Cá và lưỡng cư cũng có khả năng này. Động vật có vú, kể cả người, thì đã mất nó.
Đây là một hướng nghiên cứu sôi động: làm sao "đánh thức" lại khả năng tái tạo ở người. Song song, từ năm 2023–2024, một số thử nghiệm liệu pháp gen cho trẻ bị điếc bẩm sinh do một gen cụ thể (gen otoferlin) đã công bố kết quả bước đầu đáng chú ý. Đó là các nghiên cứu cho một nhóm nhỏ trường hợp đặc biệt, chưa phải cách chữa phổ biến cho nghe kém do tuổi hay do tiếng ồn.
Điều gì làm tế bào lông bị tổn thương
- Tiếng ồn quá lớn hoặc kéo dài: rung động quá mạnh có thể làm gãy, đổ chùm lông; tiếng ồn kéo dài còn làm tế bào kiệt sức về chuyển hoá. Tế bào ở đáy ốc tai, nơi xử lý tiếng cao khoảng 3.000–6.000 Hz, thường chịu thiệt trước.
- Tuổi tác: tế bào lông, sợi thần kinh và mạch máu nuôi ốc tai cùng lão hoá dần theo năm.
- Di truyền: nhiều trường hợp nghe kém bẩm sinh liên quan đến gen điều khiển cấu trúc chùm lông hay các kênh ion.
- Một số thuốc và bệnh lý: có những thuốc dùng trong điều trị bệnh nặng có thể ảnh hưởng tai trong. Khi cần dùng, bác sĩ sẽ cân nhắc và có thể theo dõi thính lực; người bệnh không tự ý ngưng thuốc mà nên hỏi bác sĩ nếu thấy ù tai, nghe kém.
"Ù tai một đêm rồi hết" có thật sự hết?
Sau một buổi hát karaoke hay xem ca nhạc sát loa, nhiều người thấy tai ù, tiếng nghe như nghẹt, sáng hôm sau thì bình thường lại. Đó là hiện tượng ngưỡng nghe bị đẩy lên tạm thời: tế bào lông mệt, chùm lông tạm mất độ căng.
Tuy nhiên, năm 2009, Sharon Kujawa và Charles Liberman (Mỹ) công bố thí nghiệm trên chuột: sau một lần tiếp xúc ồn, ngưỡng nghe hồi phục hoàn toàn, nhưng một phần mối nối giữa tế bào lông trong và sợi thần kinh đã mất vĩnh viễn. Hiện tượng này được gọi là "nghe kém ẩn": đo thính lực thông thường có thể vẫn bình thường, nhưng nghe tiếng nói trong môi trường ồn kém đi. Mức độ ở người còn đang được nghiên cứu, nhưng thông điệp đã rõ: đừng coi "ù rồi hết" là vô hại.
Bảo vệ 15.000 tế bào không thay được
- Giữ mức nghe hợp lý: WHO dùng mốc khoảng 85 dB tối đa 8 giờ mỗi ngày, cứ tăng khoảng 3 dB thì thời gian an toàn giảm một nửa. Ở khoảng 100 dB (mức thường gặp gần loa ở buổi diễn), thời gian an toàn chỉ còn khoảng mười lăm phút.
- Ở chỗ ồn, tăng khoảng cách với nguồn âm là cách đơn giản nhất: đứng xa loa gấp đôi, mức âm giảm đáng kể.
- Cho tai nghỉ: sau một buổi ồn lớn, nên có thời gian yên tĩnh để tai hồi lại.
- Người làm việc trong xưởng máy, công trường nên dùng đồ bảo vệ tai đúng cách và đo thính lực định kỳ theo quy định nơi làm việc.
- Với trẻ nhỏ: không cho bé đeo tai nghe mở to lâu, tránh để bé đứng sát loa ở tiệc cưới, lễ hội.
Khi nào cần đi khám
- Nghe kém đột ngột, nhất là một bên: đi khám tai mũi họng ngay, càng sớm càng tốt.
- Ù tai sau tiếng ồn lớn mà không đỡ sau một hai ngày, hoặc ù tai một bên kéo dài.
- Ù tai kèm chóng mặt, buồn nôn.
- Thấy nghe tiếng người nói trong quán đông khó hơn trước rõ rệt, hay phải hỏi lại.
- Ù tai hoặc nghe kém xuất hiện khi đang dùng thuốc điều trị: báo ngay cho bác sĩ đang điều trị.
- Trẻ không giật mình với tiếng động, không quay về phía tiếng gọi, chậm nói: khám bác sĩ nhi hoặc tai mũi họng nhi.
Câu hỏi thường gặp
Tế bào lông trong tai là gì?
Là tế bào cảm giác trong ốc tai, có chùm "lông" nhỏ trên đỉnh. Khi âm thanh làm chùm lông nghiêng, các kênh ion mở ra và tế bào tạo tín hiệu điện gửi lên não qua dây thần kinh thính giác.
Tế bào lông ốc tai có mọc lại được không?
Ở người và động vật có vú, tế bào lông ốc tai gần như không tái tạo sau khi chết. Chim, cá và lưỡng cư thì làm được, nên các nhà khoa học đang nghiên cứu cách kích hoạt lại khả năng này ở người, nhưng chưa thành phương pháp điều trị phổ biến.
Mỗi tai có bao nhiêu tế bào lông?
Khoảng 15.000: khoảng 3.500 tế bào lông trong xếp một hàng và khoảng 12.000 tế bào lông ngoài xếp ba hàng. Con số này rất nhỏ so với hàng triệu tế bào cảm nhận ánh sáng ở mắt.
Ù tai sau khi đi karaoke có làm hỏng tai không?
Ù tai sau tiếng ồn là dấu hiệu tế bào lông đã bị quá tải. Ngưỡng nghe thường hồi lại sau vài giờ đến vài ngày, nhưng nghiên cứu trên động vật cho thấy một phần mối nối thần kinh có thể mất vĩnh viễn. Nếu ù kéo dài hơn một hai ngày nên đi khám tai mũi họng.
Vì sao tiếng ồn thường làm mất nghe tiếng cao trước?
Tế bào lông ở đáy ốc tai, nơi xử lý tiếng cao, nằm gần cửa vào và chịu mọi rung động mạnh đầu tiên. Vì vậy tổn thương do ồn thường bắt đầu ở dải khoảng 3.000–6.000 Hz trước khi lan sang các dải khác.
