İÇ KULAK FİZYOLOJİSİ PDF

İÇ KULAK FİZYOLOJİSİ  İÇ KULAK I) Kemik Labirent (Osseous Labyrinth) 1. Vestibül 2. Semisürküler kanallar: anterior, posterior ve horizontal 3. Koklea (Kemik Koklear Labirent) 1. Yuvarlak pencere 2. Oval pencere 3. Kokle...

İÇ KULAK FİZYOLOJİSİ  İÇ KULAK I) Kemik Labirent (Osseous Labyrinth) 1. Vestibül 2. Semisürküler kanallar: anterior, posterior ve horizontal 3. Koklea (Kemik Koklear Labirent) 1. Yuvarlak pencere 2. Oval pencere 3. Koklear aqueduct II) Membranöz Labirent (Membranous Labyrinth) 1. Vestibüler sistem 1. Ampulla 2. Utricle 3. Saccule 2. Cochlear duct (Koklear Kanal) 1. Skala media: Korti organı (Corti organ)  Koklea 2 ¾ tur döner. Apekste kör bir nokta ile sonlanır. Orta ekseni modiolus olarak isimlendirilir. Boyu 35 mm.  Koklear kanal/Skala media:Duysal yapıları taşır. – Majör yapılar: Osseous spiral lamina, iç kulak zarları ve sıvıları, tüy hücreleri H: Helikotrema RW: Yuvarlak pencere ST: S.timpani M: Modiolus S: Stapes OW: Oval pencere SV: S.vestibuli  Korti organı: İşitsel tüy hücre resöptörlerini içerir Stria vaskularis: Skala media içinde ki endolenfa sıvısının iyonik ve metabolik kompozisyonun dengede olmasını sağlar. Scala medianın dış duvarı stria vascularis ile örtülüdür. Kokleanın temel metabolik kontrolünü sağlar.  Bazilar zar s.media’nın taban kısmını şekillendirir ve s.media ve s.timpani birbirinen ayırır. Tektoryal zar: Tüy hücrelerinin baş kısımlarını gömdükleri en üstte bulunan zar yapı.Akustik işlmede önemi ! DTH tektoryal zar ile iletişim durumunda, ancak İTH’nin bu zar ile iletişimi bilinmiyor! Reizzner’s zar: S.media’nın üst kısmını şekillendirir. Tektoryal zarın alt yüzeyi  TÜY HÜCRELERİ S.vestibül ve s.timpani perilenfa ile, S. media endolenfa ile, Korti organı içinde koklear duct boyunca uzanan bir tünel: Korti tüneli içi kortilenfa ile doludur. Korti organın iç kısmı inner rods (modiolar kısma doğru); dış kısmı ise outer rods (stria vascularis tarafına doğru uzanır)  İnner rodların iç kısmında İTH Outer rodların dış kısmında DTH yer alır.  TÜY HÜCRELERİ İç tüy hücreleri-Inner hair cell/İTH Dış tüy hücreleri-Outer hair cell/DTH  İç tüy hücreleri:3500 tüy hücre bulunur.Bazaldan apekse doğru tek sıra halinde dizilirler. Gözyaşı damlası şeklindedir.Herbir tüy hücrenin üst yüzeyi 50 stereocilia ile şekillenir. «U» şekil Dış tüy hücreleri: Apikal kısımda 3-4 sıra halinde dizilirler.12.000 adet DTH bulunur. Test tüpü şeklindedir. Herbir dış tüy hücrenin üst yüzeyi 150 stereocilia ile şekillenir. « W/V» şekil  İç kulak destek hücreleri: Dieter, Hensen, pillar, claudius, boettcher hücreleri Korti organın beslenme ve destek için hücresel düzeyde destek verirler.  Yost, sf:86-87 İTH KORTİ TÜNELİ DTH  DTH Stereosilyası İTH, DTH, DEITER, HENSEN HÜCRELER İTH stereosilyası Retiküler lamina P: Pillar Hücreleri D: Deiter’s hücreleri İTH: iç tüy hücreleri DTY: dış tüy hücreleri İç Kulak Fonksiyonu: Transdüksiyon-Dönüştürme: -Koklea biomekanik olarak bazilar zar üzerinde uyaran frekanslarını ayırır. -Bazilar zar ses enerjisini nörofizyolojik cevaplara dönüştüren işitsek duyu hücrelerini (tüy hücreleri) filtre bankası olarak yaratır. Transmission-İletim: - İşitsel tüy hücre resöptörleri işitsel sinir liflerini aktive eder. - İşitsel sinir lifleri akustik uyaranın frekans, amplitüd ve zamanlama bilgilerini şifreler ve sentral işitme sisteminde şifrelenecek bu bilgiyi sentral işitme sistemine iletir.  İç kulak bir organda 2 sensör-duyusal yapı içerir: 1. Vestibüler aparatlar: denge ve 3 boyutlu kafa hareketlerinden sorumlu mekanik- duyusal hücreleri içeren vestibüler yapı 2. İşitme aparatı: İşitme duyu hücresini içeren (Korti Organı) koklea Koklear ve vestibüler lifler beraber 8. kranyal siniri oluştururlar (acoustico‐lateralis).  Vestibüler mekanizma: Bireyin gövdesinin boşlukta algılanmasını sağlayan proprioceptive mekanizmaya girdi sağlar. – Semisürküler kanallar gövdenin rotatuar hareketlerine cevap verecek şekilde ünik olarak biçimlenmiştir. Tüm kafa hareketleri, sensör içeriği olan crista-ampullaris’in performansları ile belirlenir. – Utricle ve saccule gövde yada kafanın vertikal düzlemde hareketinden ,dönme, sırasındaki ivme hareketinin (hızlanması) algılanmasından sorumludur.Rotasyondan sorumlu değildir. 1. Semisirküler kanal Beyaz kısım: kemik labirent Gri kısım: membranöz labirent 2. Utricle 3. Saccule 4. Kokhlea 5. Ampulla (semisirküler kanal)  İşitsel mekanizma – Mekanik Fonksiyon – Elektriksel Fonksiyon  İşitsel mekanizma – Mekanik Fonksiyon: İç kulak gelen akustik uyaranın spektral ve akustik analizlerinin yapılmasından sorumlu bir yapı. Spektral/akustik analiz: Gelen sinyalin farklı frekans içeriklerinin tanımlanması ve ayrışması, zamansal bilgini belirlenmesi. Koklea gelen akustik uyaranın frekans içeriklerini ayıklar, ayrıştırır, amplitüd özelliğine karar verir: yani uyaranın temel temporal özelliklerini tanımlar.: akustik uyaranın işitsel olarak ilk işlemlendiği yerdir! Bundan sonraki işlemleme işitsel yolda uyaran ilerledikçe gerçekleşir (beyne kadar)  İlerleyen Dalga: – Kemikçik zincir vibrasyonu sonucunda oval pencere titreştiği zaman, skala vestibül içinde bir dalga hareketi kurulmuş olur. – Kemik labirent içine yerleşmiş olan sıvı dolu alanların varlığı nedeni ile, oval pencerede koklear sıvıların içeriye doğru yer değiştirmesi, mutlaka başka bir yerde dışa doğru yer değiştirme hareketi ile eşleşmelidir. Bu durum skala timpanide olan yuvarlak pencere ile gerçekleşir. Ne zaman stapes s. vestibül içindeki perilenfayı sıkıştırırsa, Reizzner’s zar s.media’ya doğru; bazilar zarda s.timpaniye doğru ilerler: s.vestibül içindeki sıvının kompresyonun direkt olarak bazilar zara iletilmesinden kaynaklanır.  Ne zaman oval pencere stapes ile içe doğru çekilse, yuvarlak pencere de iç kulak sıvı basıncının artması ile dışa doğru itilecektir. Stapes tabanı oval pencerede ne zaman böyle ileri-geri hareket ederse, koklear sıvılar içinde dalga hareketi meydana gelecektir. Bu dalga hareketi skala media’yı dalgaya benzer şekilde yer değiştirmesine neden olur. Bu yer değiştirme hareketi Bazilar ve Reizzner’s zar yapıları ile daha şekillenir.  Frekans: Saniyedeki titreşim sayısı Timpan zar- kemikçik- stapes tabanındaki osilasyon – salınım sayısı toplamıdır. 100 Hz lik bir ses: stapes tabanında saniyede 100 defa içeri-dışarı hareketini oluşturacaktır ve bu peryodik vibrasyon bazilar zara iletilerek, dalga hareketini oluşturacaktır: «İLERLEYEN DALGA HAREKETİ»  REZONANS EĞRİLERİ Bazilar zar gelen uyaranın vibrasyon frekansına direkt gelecek şekilde dalga hareketini destekler. Spesifik olarak; – Yüksek frekanslı sesler kokleaya iletildiğinde, kokleanın bazal kısmında vibrasyona neden olacak (bazilar zarın vestibül kısma yakın) – Alçak frekanslı sesler ise, daha uzun ilerleyen dalga hareketi ile sonuçlanıp, apeks kısmına kadar ilerleyeceklerdir. Zar boyunca daha uzun mesafe alacaklar. – Yüksek ve alçak frekanslı sesler beraber ise, ayrı ayrı işlenecektir.  George von Bekesy: İlerleyen Dalga Bekesy, bazilar zarın gelen uyaranın vibrasyona geçtiği frekansa direkt karşılık gelen dalga hareketine göre, şekillendiğini bulmuştur. Hatta bu yer değişimini 4 farklı zamanda düşünelim: Bazilar zarda ilerleyen dalga bazla kısımdan apikal kısma doğru olmaktadır.  Bu yerdeğişim hareketi bazaldan apekse doğru gittikçe amplitüdü gradual olarak artış gösterir. Artma noktasında öyle bir noktaya ulaşır ki : maksimum amplitüdde yer değişim gerçekleşir. Maksimum noktadan sonra amplitüd keskin olarak düşmeye başlar. Simetrik bir çerçeveye sahiptir, çünkü yukarı aşağı pozitif peak (tepe noktası) noktalar üzerinde aynı patternde oluşum mevcuttur. Stapes koklea sıvıları içinde basınç dalgaları yaratır. Basınç dalgaları bazilar zar üzerinde vibrasyonlar yaratır. Bazilar zar üzerindeki hareket bazaldan apekse doğrudur: ilerleyen dalga İlerleyen dalga hareketi ile bazilar zar üzerinde neresi olursa olsun, bazilar zar gelen uyaranın frekansında titreşime geçecektir. İlerleyen daganın amplitüdü uyaranın frekansına ve amplitüdüne bağlı olarak farklı lokalizasyonlarda değişiklik gösterir.  Şekilde 4 farklı uyaranın frekansı için bazilar zardaki yer değişim paternlerinin çerçeveleri-yapısı. Uyaran frekansı arttıkça, yer değişimin tepe noktası bazal noktaya doğru yani stapes tabanına doğru yaklaşmaktadır. Uyaran frekansı azaldıkça, tüm bazilar zar belli derecede yer değişim hareketine uğruyor. -Sürekli bir saf ses uyaranın anlık farklı zamanlarda olan ilerleyen dalga çerçeveleri. -Zar boyunca farklı lokasyonlarda, opozit yönlerdeki yer değişimleri. -Saf ses uyaranlar için, ilerleyen dalga çerçevesi, tek bir maksimum yer değişim noktası gösterir. Stapes Helikotrema  Uyaran frekansı arttıkça, bazilar zarın daha fazla sınırlı alanı yer değişimine uğruyor. Böylece koklea gelen ses uyaranı üzerinde frekans analizi yapabiliyor. Genel olarak, tüm frekanslar için, özellikle çok alçak frekanslar için (50 Hz), koklea içindeki maksimum yer değişim noktası, gelen uyaranın frekansı ile ilişkili DİYEBİLİRİZ!  Zara çarpan ve stapes tabanında yer değişim hareketi yaratan akustik uyaranın frekansı, bazilar zar boyunca olan yer değişimin lokasyonu ile ayırt ediliyor ve farklı frekanstaki uyaranlardan ayrılabiliyor. Alçak frekansı sesler uzun ilerleyen dalga boyuna sahip oldukları için, apekse doğru maksimum yer değişimine neden oluyor ve bazilar zar boyunca daha uzun ilerleme yapabiliyor. Bu durumda ilerleyen dalga kompleks seslerin frekans içeriklerini ayırabiliyor, çünkü yüksek frekanslı sesler bazal alanlarda; alçak frekanslı seslerde apikal alanlarda işleniyor. Eğer sesin hem alçak hemde yüksek frekanslı komponenti varsa, bu içerikler ayrı ayrı işleme giriyor. İşleme girilen alanlar?  İşleme girdikleri yer bazilar zarın uygun kısımları. Maksimum amplitüd noktası: Korti organındaki tüy hücrelerin nöral ateşlemesinin primer noktasıdır. A: Ani bir vibrasyonu paterni ve bu vibrasyona gösterilen o anki ilerleyen dalga hareketi. B: Her iki kısmı da zara tutturulmuş olan daha doğru bir ilerleyen dalga hareketi. Şekilde zar üzerindeki birçok nokta faz dışı! Özellikle apeksteki hareketler daha büyük ve daha faz dışı! Bazal Apeks  Bazilar zarın sese cevabındaki yer değişimi longitidünal ve transverse dalga hareketi! İlerleyen dalga bazaldan apekse doğru. İlerleyen dalganın mesafesi uyaranın frekansına bağlıdır; alçak frekanslar daha ileriye gider! Stapesin ileriye doğru hareket ile vibrasyonun ortaya çıktığı zaman arasında fark: – 200 Hz 2,5 msn sonra vibrasyon(peeyodu uzun) – 4000 Hz çok daha erken vibrasyon (peryodu kısa) Bazilar zardaki yerdeğişimin büyüklüğü ses seviyesine bağlıdır: ses eseviyesi arttıkça, yerdeğişimin amplitüdü artar!  YER TEORİSİ İlerleyen dalga bazaldan apekse doğru ilerler; ilerleyen dalganın tepe noktaları da bazaldan apekse doğru yani yüksek frekanslardan alçak frekanslara doğru değişim gösterir. İlerleyen dalga, alçak frekanslar için, nerdeyse tüm bazilar zar ilerleyecek (yeterli derecede şiddette); Ancak yüksek frekanslar için sadece bazal alan uyarılacaktır.  Bir objenin Fr: impedans özelliğine bağlı Fr stiffness ile direkt ilişkili Fr mass-kütle ile ters orantıda ilişkili Standart bir impedansı olan (gitar teli) bir obje kendi Fr ile ilişkili frekanslarda ki standing –sabit dalgaları destekleyecektir. Ancak bazilar zar impedansı kendi uzunluğu boyunca değişmektedir. Böylece zar üzerindeki belirli lokasyonda, yani, maksiumum yer değişim noktasındaki ilerleyen dalgayı destekleyecektir, sabit dalgayı değil. Çünkü impedans sabit değil.  L penceredeki Bazilar zar üzerindeki impedans değişimini etkileyen faktörler: Koklear sıvılar içinde yaratılan dalga hareketi oval pencerede kokleanın bazal kısmından orijin aldığı için, ilerleyen dalga hareketinin bazaldan apekse doğru olduğu görüşü yaygındır. Ancak, iç kulak çalışmaları: oval penceredeki vibrasyonun kaynağı kokleanın herhangibir yerinde olabilir! Apekside içine alacak şekilde. Yani bazilar zar üzerinde yer değişim hareketinin etkisi yok. Kaynağının iç kulaktaki bazilar zarın stiff gradyan yapısıdır.  Bekesy bazilar zarın stiff yapısını ölçmüş; daha geniş ve gevşek, gerilim yok Bazal kısım daha dar ve katı, küçük bir gerilim var. Stiffness bazaldan apekse doğru azalacaktır. Zar bazaldan apekse doğru gittikçe kütlesel durum apekse doğru gittikçe artış gösterecektir. Zar ayrıca bazaldan apekse doğru gittikçe genişleyecektir.: Ayrıca mass-kütle yapı arttıkça, rezonant frekansıda azalacaktır. Apekste daha düşük rezonant frekansı olacaktır. «stiff, mass, width»: «gerginlik, kütle, genişlik» MÜKEMMEL FREKANS ANALİZİ  Bazilar zar bazaldan apekse doğru ilerledikçe; – Zarın genişliği artacaktır (daha fazla kütle-mass) – Zar daha incelecektir (daha az stiff yapı) – Hacimin artması (rezistansın düşmesi) – Stereocilia ‘nın daha uzaması (daha fazla kütle-mass ve daha az stiff yapı) Böylece Fr stapesten uzaklaştıkça (bazal) düşecektir. Bazal daha stiff, ancak kütlesel olarak daha az.  Bu 3 özellik: Bazilar zarı mükemmel bir frekans analizatörü. Önemli faktör: nasıl başladığı değil; ilerleyen dalganın bazaldan başlayıp, apekse doğru ilerlemesidir. Çünkü, bazilar zarın impedans gradyan yapısı vardır. Eğer orta kulak sistemini yok edersek (kemikçik vibrasyonu) ilerleyen dalga bazaldan apekse doğru ilerleyecektir. Çünkü bazilar zarın impedans gradyan faktörü vardır.  Bazilar zar hareketi ile tüy hücrelerinin ateşlenmesi Tüy hücrelerinin ateşlenmesi birçok değişkene bağlıdır. İnsan kokleası 35mm uzunluğunda ir kemik tüptür ve içine membranöz bir labirent yerleşmiştir. Korti organı duyusal bir hücredir. Bazilar zar üzerinden görünür. Korti organı: tüy hücreleri, destek hücreleri, tektoryal zar, retüküler lamina.  Destek hücreleri: yapısal ve metabolik olarak korti organına destek verir. Her tüy hücresinin ince silyaları vardır. DTH silyaları jelatinöz bir yapıya sahiptir ve tektoryal zara gömülüdür. İTH modiolusa (kemik yapı) yakındır ve işitme sinir liflerinin %90-95’i İTY ile iletişim halindedir ve silyaları başka bir yapı ile asla bağlantılı değildir.  Korti organı 2 zar ile sınırlanmış: – Üstte tektoryal zar – Altta bazilar zar Tektoryal zarın tutunduğu kısım spiral limbustur ve modiolusa daha yakındır. Bazilar zarın tutunduğu kısım spiral lamina (kemik yapı) Bu fix tutunmalar nedeni ile bazilar zarda vertikal hareketler oluşacaktır.  Ne zaman bazilar zar upward hareket etse (s.vestibüliye doğru), DTH silyaları tetoryal zara gömülürler ve radyal yönde-horizontal, shearing force olayına neden olurlar. Yer değişim downward durumunda ise, radyal shearing action opozit yönde harekete geçer. Bu gücün elektriksel ve kimyasal işlemlerin tüy hücrelerinde gerçekleştiğini ve bunu başlattığına inanılır. Böylece, tüy hücrelerinin bazal kısmı ile kontakt halinde olan işitme sinir liflerinin aktivasyonuna yol açar.  Elektriksel fonksiyon