İÇ KULAĞIN ANATOMO-FİZYOLOJİSİ

Prof. Dr. İbrahim HIZALAN

İÇ KULAĞIN YAPISI

İç kulak temporal kemik içinde yer alır ve işlevsel olarak iki kısımdan oluşur: koklear sistem ve vestibüler sistem.

Vestibül’e açılan üç semisirküler kanal (superior, posterior ve lateral) ile vestibülün içinde utrikül (utriculus) ve sakkül (sacculus) vestibüler sistemi oluşturular. Normal koşullarda bu sistem denge ile ilişkili olmakla beraber, ana sistemin bir parçası olarak işitme sistemindeki bozukluklardan da etkilenebilirler.

Koklea kemik labirent’in salyangoz şeklindeki kısmıdır ve iç kulağın primer işitme organını barındırır, giderek azalan çapı ile kendi üzerinde 2 ^5/8 kere sarılır ve apeks’de kör olarak sonlanır. Merkezi dikey aksına “modiolus” adı verilir ve iç duvar olarak görev yapar.

Koklea’nın spiral kanalı yaklaşık 35 mm. uzunluğundadır ve tüm uzunluğu boyunca iç duvara dayalı ince bir kemik raf ile (kemik spiral lamina) kısmi olarak ikiye ayrılır.

Bu çıkıntının ucundan itibaren baziler membran apeks bölgesi hariç kemik koklea’nın dış duvarındaki spiral ligaman’a bağlanır ve spiral kanalı üst (scala vestibüli) ve alt (scala tympani) olarak iki boşluğa ayırır. Bu iki boşluk apeks’de birleşmiş olurlar (burada baziler membran olmadığından).  Baziler membran toplam 34 mm. uzunluğundadır. Apikal uçta daha geniş, daha gevşek ve daha gerilimsizdir. Bazal ucu daha dar ve daha serttir.

Üst boşluk (scala vestibüli) stapes’in tabanının oturduğu oval pencere’den (fenestra vestibüli) helicotrema’ya kadar uzanır.

Alt boşluğun (scala tympani) yuvarlak adı verilen bir açıklığı vardır ve ince bir membran scala tympaniyi timpan boşluğundan ayırır.

Reissner membranı isimli narin bir membran kemik spiral lamina’nın üzerindeki bir noktadan yukarıya doğru diagonal uzanır ve dış duvarda baziler membranın yapıştığı yerin biraz üzerinde bir yere bağlanır. Koklea boyunca apeks’e doğru devam eder ve helicotrema’da baziler membranla birleşerek sonlanır.

Şekil 3- koklea kıvrımları kesiti

Şekil 4- Koklea'nın kesitleri

Böylece koklea’nın ortasında tamamen izole bir kanal (=kese) oluşur ve koklear kese ya da koklear duktus (DC) (=scala media) adını alır. Koklear duktus, “yukarıda” çapraz olarak Reissner membranı, “aşağıda” yatay olarak baziler membran ve “dışta” stria vascularis ile sınırlanır.

Koklear duktus’un dış duvarındaki stria vascularis çok vaskülarize bir yapıdadır ve elektriksel aktivite açısından bir nevi batarya gibi görev yapar; koklea’nın temel metabolik kontrolunu sağlar.

Koklear duktus membranöz labirentin bir parçasıdır; içinde kendi sıvısı olan endolenf vardır. Koklear duktus’un çevresinde, scala vestibuli ve scala tympani’de perilenf vardır.

Şekil 5- koklea’nın histolojik kesiti

İç kulak sıvıları kimyasal yapısı

Perilenf, Endolenf ve Corti organı arasında belirgin kimyasal yapı ve elektriksel potansiyel farklılıkları vardır ve bu iç kulağın görevi açısından çok önemlidir (3).

Perilenfi tipik bir ekstrasellüler sıvıdır ve ionik kompozisyonu plasma ya da BOS ile yakındır. Ana katyon Sodium’dur. Scala Vestibuli ve scala tympanideki perilenflerin içeriği de idantik değildir. SV de daha fazla Kt ve daha az Na+ vardır (4).

Şekil 6 – Koklear sıvıların yapısı.

- Salt AN. Washington University, St. Louis-’ den

Endolenf, ion kompozisyonu vücudun başka hiçbir yerindekine benzemeyen özel bir ekstrasellüler sıvıdır. Ana katyon Potasyum’dur ve teorik olarak hiç sodyum yoktur. Total iyon içeriği de perilenf’den fazladır (4).

Endolenf’in ayrıca çok düşük Ca++ içeriği (yaklaşık 20 mikroMolar) ve yaklaşık 85 mV kadar pozitif voltajı vardır (4).

Corti organı

Koklear duktus’da, baziler membranın scala media yüzünde Corti organı yer alır.  Corti organı içinde, koklear duktus boyunca uzanan bir tünel vardır (= Corti tüneli). Bu tünelin içindeki sıvıya da cortilenf adı verilir.

Corti organı sensoriyel (tüylü hücreler) ve destek hücrelerden oluşur:

* Sensoriyel hücreler iç tüylü hücreler(İTH) ve dış tüylü hücreler (DTH) olmak üzere iki gruptur. Tüylü hücre sayıları toplam:16.000 civarındadır ve bunların % 80 ini DTH ler oluşturur (12.500 hücre). Kalanı da İTH lerdir (3.500 hücre). Sensoriyel hücreler mekanik enerjiyi elektrik potansiyellerine çevirirler (2). Bu aksiyon potansiyelleri beyin sapındaki akustik nukleuslara ve beyindeki akustik merkezlere iletilirler(2).

* Destek hücrelerden Deiters hücreleri tüylü hücrelerin altında bulunurlar ve her bir tüylü hücreye bir Deiters hücresi düşer. Silendrik Deiters hücresinin üst ucu çanak şeklinde bir yapı oluşturur ve buraya da tüylü hücrenin tabanı oturur. Dieters hücresinin gövdesi bazilar membrana oturur. Bu yolla doğa Corti organına, beslenme ve destek için çok nazik bir hücresel destek sistemi sağlamış olur (2).

Şekil 7- sensoriyel h. ve destek h. SEM

Şekil 8- sensoriyel h. ve destek h. şema

Tektoriyal membran

Her DTH nın siliyasının en uzun boylu sırasının uçları, tektoriyal membran denen, renksiz liflerden oluşan bir doku ile temastadır (5). Tektoriyal membran yumuşak, şerit tarzında bir yapıdır; bir ucundan spiral limbus’a, diğer ucundan da belki Corti organının dış kenarına (destek hücreler tarafına) bağlıdır.

Şekil 9- tektoriyal membran

Enerji transdüksiyonu ve nakli

Stapes’in titreşimleri ve itmesi perilenfi, scala vestibuli boyunca hareket ettirir; bu hareket helicotrema’dan scala tympani’ye geçerek yuvarlak pencere membranını dışa doğru iter.

Şekil 10 ve 11- Titreşimlerin oval pencere yoluyla (scala vestibuli) iç kulağa girip helikotremaya uzanıp, scala tympani yoluyla yuvarlak pencereye ulaşması

Perilenfin bu hareketi gerek endolenfin, gerekse bazilar membranın titreşmesine yol açar. Bazilar membranın titreşmesi de, üzerindeki Corti organının tüylü hücrelerinin siliyalarının eğilmesine neden olur. Bu eğilme hareketi, tüylü hücrenin bazalindeki sinir ucunun nöral potansiyel başlatmasına yol açar. Böylece mekanik enformasyon nöral enformasyona dönüşmüş olur.

Şekil 12, 13 ve 14- bazilar membranın titreşmesi, Corti organının tüylü hücrelerin görünümü ve membranın titreşmesine bağlı olarak siliyaların eğilmesi yoluyla nöral potansiyelin oluşması

Bazilar membranın titreşme patterni çok defa aynı kalır. Bazilar membran boyunca her nokta stimulus ile aynı frekansda titreşir; fakat bu titreşimin amplitüdü, stimulusun frekansına ve şiddetine göre bölgelere göre farklılık gösterir.

Bazilar membranın eni ve gevşekliği stapesden helikotremaya doğru giderek artar; böylece, doğal titreşme frekansı helikotremaya doğru giderek azalır.

Şekil 15- ilerleyen dalgalar teorisi

Koklea’nın bazalinde (stapes’e yakın) dalga boyu kısa olan yüksek frekans sesler; apikalinde dalga boyu uzun olan alçak frekans sesler doğal titreşme frekansına da uygun olarak ağırlıklı olarak algılanır.

Şekil 16 ve 17- Seslerin frekanslarına göre, koklea’da farklı algılanma yerlerinin şematik görünümü

Koklear Emisyonlar

Kulağa bir klik sesi verilirse, klik’ten 5-10 m.sec. sonra, iç kulaktan klik’e doğru bir eko varmış gibi, tıkalı dış kulakta bir ses ortaya çıkar. Her ne kadar bu eko’nun bir koklear potansiyel olduğuna dair kanıt yoksa da, bulgular eko’nun koklea’dan geldiğini ve orta kulak ya da MSS’deki bir nöral aktiviteden gelmediğini gösterir. Uyarılmış akustik emisyonlar muhtemelen, aktif koklear sistemin direkt bir sonucudur.

Dış kulakta bir akustik eko’nun kaydına ek olarak; herhangi bir akustik stimülasyon olmadan da koklea’dan kaynaklanan saf ses benzeri emisyonların dış kulakta ölçülebildiği de bir gerçektir (1).

Oto Akustik Emisyon (OAE)

Uzun yıllar boyunca koklea’nın sadece bir ses alıcı organ olduğu, gelen titreşim enerjisini elektriksel potansiyellere ve sinir impulslarına dönüştürdüğü kabul edilmişti. Kemp ile başlayan çalışmalar bize kulağın aynı zamanda ses ürettiğini de göstermiştir (=OAE) (7). 1978 de Kemp ilk kez koklear emisyonları dış kulak yolundan kaydetti. OAE, dış tüylü hücre reseptörleri tarafından jenere edilen akustik enerjidir.

KAYNAKLAR:

1. Yost WA. Fundamentals of hearing. 4th edition. Academic Press, San Diego,

2000.

2. Morlet T. Kresge Hearing Research Laboratory of the South Louisiana State University Health Sciences Center, New Orleans.

3. Engström H, Engström B. Structure and function of the inner ear. Widex publications, Uppsala, 1976.

4. Salt AN. Cochlear fluids composition. Washington University, St. Louis http://oto.wustl.edu/cochlea/intro3.htm

5. Engström H. Engström B. Hearing. Some notes on structure and function. Widex publications, Uppsala, 1982.

6. XV. World Congress of Otorhinolaryngology Head and Neck Surgery, Istanbul, Satellite symposium: Clinical testing of Evoked Acoustic Emissions, June 20, 1993.

7. Engström H, Engström B. The ear. With some notes on the structure of the human ear. Widex publications, Uppsala, 1988.

8. Salt AN. The endocochlear potential. Washington University, St. Louis http://websites.golden-orb.com/ENT-Information/100034.php.

9. Akyol U, Belgin E. Otoakustik emisyonlar. Seminer notları, Ankara Numune Hast. ve Hacettepe Üniv. Tıp Fak., Ankara,

10. OAE web site. Transiently evoked otoacoustic emissions. http://www.otoemissions.org:

11.   Hyde ML. Evoked potential audiometry. Scott-Brown’s Otolaryngology