Vücudumuzun GPS Sistemi - Vestibüler Sistem
Gün içerisinde çevreden birçok uyaran alırız, bunları beynimiz aracılığıyla işlemler ve bu uyaranlara bir yanıt oluştururuz. Çevreden aldığımız her türlü bilgi beynimizi değiştiriyor ve biçimlendiriyor. Aynı zamanda aldığımız her uyaran ve bilgi beynimizde değişikliklere yol açar. Bu sebeple de becerilerimiz, fonksiyonlarımız ve davranışlarımız biçimlenir. Bebeklikten bu yana çevreyi algılamamızı, deneyimlememizi ve yaşamımızı devam ettirmek için gerekli becerileri öğrenmemizi sağlayan bu sisteme duyu bütünleme sistemi denir. Davranış, öğrenme ve sosyal beceriler duyu bütünleme sisteminin dışa vurulan kısmıdır.
Duyu Bütünleme, sistemlerimiz içerisinden, hareketlerimiz sırasında dengeyi sağlayan, hızımızı ve gücümüzü ayarlamamıza yardımcı olan ve tüm bu hareketlerin akış halinde olmasını, yani motor planlamayı ve koordinasyonu sağlayan sistemimiz, tartışmasız vestibüler sistem ile ilişkilidir. Peki ya vestibüler sistem nedir?
Vestibüler Sistem Nedir?
Vestibüler sistem; beynimize hareket, baş pozisyonu ve uzaysal yönelim hakkında bilgi sağlamaktan sorumlu olan duyusal bir sistemdir. Aynı zamanda dengemizi korumamıza, hareket sırasında başımızı ve vücudumuzu stabilize etmemize ve duruşu korumamıza izin veren motor fonksiyonlarla da ilgilidir. Bu nedenle, vestibüler sistem normal hareket ve denge için gereklidir.
Vestibüler sistem birkaç yapı ve yoldan oluşur, fakat sistemin ana bileşenleri iç kulakta vestibüler labirent adı verilen birbirine bağlı bölmeler sisteminde bulunur. Vestibüler labirent, yarım daire kanallarından ve otolit organlardan oluşur. Bu labirent vestibüler duyular için reseptörler içerir. Bu reseptörler, vestibüler bilgiyi vestibulokoklear sinir yoluyla serebelluma ve beyin sapındaki vestibüler çekirdekler olarak adlandırılan çekirdeklere gönderir. Vestibüler çekirdekler daha sonra bilgiyi göz kaslarından serebral kortekse kadar çeşitli hedeflere iletir.
Vestibüler Sistemin Yapısı ve Fonksiyonları
Vestibüler duyular, iç kulakta, koklea ile sürekli olan bir dizi birbirine bağlı odacık olan vestibüler labirentte başlar. Vestibüler labirentin en çok tanınan bileşenleri yarım daire kanallarıdır. Bunlar, her biri kafanın dönebileceği bir düzlemde yer alan, birbirine yaklaşık olarak dik açılarda konumlandırılmış üç tüpten oluşur. Bu yapı, kanalların her birinin başı yukarı ve aşağı sallama, iki yana sallama veya sağa ve sola eğme hareketlerinden birini algılamasına olanak tanır. Başın bir eksen etrafındaki bu hareketlerine dönme ivmesi denir.
Yarım daire kanalları, bileşim olarak nöronlarda bulunan hücre içi sıvıya benzeyen endolenf adı verilen bir sıvı ile doludur. Baş döndürüldüğünde, endolenfin hareket düzlemine karşılık gelen kanal boyunca hareket etmesine neden olur. Bu yarım daire şeklindeki kanaldaki endolenf, ampulla adı verilen kanala akar. Ampulla içinde, vestibüler sistemin duyu reseptörleri olan tüy hücrelerini içeren crista ampullaris adı verilen bir duyu organı bulunur.
Tüylü hücreler adını, her hücrenin tepesinden uzanan stereocilia adı verilen küçük "kıllar" topluluğu olduğu için alır. Tüy hücresi stereocilia, uçları arasında uzanan, uç bağlantıları olarak bilinen ince liflere sahiptir; uç bağlantıları da iyon kanallarına eklenir. Tüy hücrelerinin stereocilia'ları hareket ettirildiğinde, uç bağlantıları, ilişkili iyon kanallarını çeker ve bir milisaniyenin çok küçük bir kısmı için açılır. Bu, iyonların tüy hücrelerinin depolarizasyonuna neden olmak için iyon kanallarından geçmesine izin verir. Tüy hücrelerinin depolarizasyonu, nörotransmiterlerin salınmasına ve vestibulokoklear sinirin uyarılmasına yol açar.
Yarım daire kanallarıyla ilişkili tüylü hücreler, crista ampullaris'ten, tüy hücrelerini endolenften ayıran kupula adı verilen jelatinimsi bir maddeye uzanır. Bununla birlikte, endolenf ampullaya aktığında, kupulanın bozulmasına neden olur ve bu da tüy hücrelerinin hareketine yol açar. Bu, kafa hareketi hakkındaki bilgileri beyin sapının yanı sıra serebellumdaki vestibüler çekirdeklere ileten vestibulokoklear sinirin uyarılmasını sağlar.
Vestibüler sistem, lineer ivmeyi, yerçekimi kuvvetlerini ve eğilme hareketlerini tespit etmek için otolit organlar olarak bilinen diğer iki organı kullanır. Vestibüler labirentte iki otolit organı vardır: kesecik ve kese. Kesecik, yatay düzlemdeki hareketi algılamak için özelleşirken, kesecik dikey düzlemdeki hareketi algılar.
Otolit organlardaki duyu süreci, yarım daire kanallarındaki süreçle bazı benzerlikler taşır fakat bazı belirgin farklılıklar da vardır. Yarım daire kanalları gibi, otolit organları da tüy hücrelerinin bulunabileceği bir duyu organı içerir. Buna da makula denir. Yarım daire biçimli kanallarda olduğu gibi tüy hücrelerinin üzerinde jelatinimsi bir tabaka bulunur; otolit organlarda ise jelatinimsi tabakanın üzerinde otolitik membran adı verilen başka bir lifli yapı vardır. Otolitik zar, içine gömülü otokonya adı verilen küçük kalsiyum karbonat kristallerine sahiptir. Bu kristaller, otolitik zarı yapının geri kalanından daha ağır hale getirir; lineer hızlanma meydana geldiğinde, otolitik zarın makulaya göre kaymasına neden olur, bu da tüy hücrelerinin yer değiştirmesine ve dolayısıyla bu hücrelerden nörotransmitterlerin salınmasına yol açar. Otolit organların yapısı, onları özellikle lineer hızlanma ve baş eğme gibi hareketlere karşı hassas hale getirir.
Vestibüler sistem, denge, stabilite ve postürü korumak için yarım daire kanalları ve otolit organlar yoluyla elde edilen hareket hakkındaki bu bilgiyi kullanır: Bunu yapmasının bir yolu, refleks hareketlerine dahil olmasıdır. Örneğin, vestibulo-oküler refleks (VOR), vestibüler sistem ile göz kasları arasındaki bağlantıları içeren ve başımızı hareket ettirdiğimizde bile bakışımızın belirli bir noktada sabit kalmasını sağlayan bir mekanizmadır. Vestibüler sistemin bozulması, ister doğuştan gelen bir patolojiden, ister alkol zehirlenmesi gibi geçici bir durumdan dolayı olsun, vertigo, denge kaybı ve mide bulantısı gibi semptomları içerebilir ve şiddeti hafiften yetersizliğe kadar değişebilir.
Kaynakça:
Karakol, S. N. (2020). Sağlıklı yetişkin bireylerde suppression head ımpulse paradigm (SHIMP) yönteminin geleneksel head ımpulse test (HIMP) yöntemiyle karşılaştırılması (Master's thesis, Sağlık Bilimleri Enstitüsü).
Khan S, Chang R (2013). Anatomy of the vestibular system: A review NeuroRehabilitation, 32 (3), 437-443
