Kulak, anatomik ve fizyolojik işlevlerine göre dış, orta ve iç kulak olmak üzere üç kısımda incelenmektedir.
Dış Kulak Anatomisi
Kavum konka kısmından, kulak zarına kadar olan bölümdür. Yaklaşık 25- 30 mm uzunluğundadır. Kıkırdak ve kemik olmak üzere iki parçadan oluşmaktadır. Kıkırdak parça dışta, kemik parça ise içte bulunur. Erişkindeki kemik bölüm daha uzundur. Çocuklarda ise timpan kemik gelişimini henüz tamamlamadığı için kıkırdak bölüm daha uzundur. Bu nedenle orta kulak enfeksiyonları kolaylıkla dış kulak yolu (DKY) arka duvarı ve mastoid kemiğe geçebilir. Kıkırdak bölümde cilt kalındır; özellikle arka ve üst tarafta zengin bir cilt altı yağ dokusu bulunmaktadır. Bu bölgede yağ, ter ve serümen bezleri ile kıl follikülleri yer almaktadırlar. Kemik bölümde ise cilt altı dokusu giderek azalır, kulak zarına doğru tamamen kaybolur.
Timpanik membran, hem anatomik hem de fizyolojik açıdan önemli bir belirteç olarak karşımıza çıkmaktadır. Timpanik membran: Timpan kemiğin sulkus timpanikus parçası içine oturmuş, 0.1 mm kalınlıkta, ortalama 8-9 mm çapında bir zardır. Membrana timpani (kulak zarı) sulkus timpanikusa oturur. Sulkusu timpan kemiğin iki uzantısı oluşturur; bu iki uzantı superiorda birleşmezler ve burada oluşan açıklığa Rivinius çentiği denilir. Rivinius çentiği skutum denilen skuamöz kemiğin uzantısı doldurur. Sulkus timpanikus fibröz bir halka ile çevrilidir; buna annulus timpanikus (anulus fibrozus; gerlach halkası) adı verilir ve timpan zarın annulusa tutunmasını sağlar. Üst kısımda bu yapılar bulunmaz. Sulkus timpanikus içinde kalan zar kısmı gergindir; bu bölümüne pars tensa adı verilmektedir. Üst kısmı ise gevşektir. Bu bölgeye pars flaksida (Shrapnell membranı) adı verilir. Timpanik membranın ortasında, yukarıdan aşağıya ve önden arkaya doğru uzanan manibrium mallei izlenir. Malleus kemikçiğinin bu parçasının, alt ucu her zaman arkaya doğrudur. Üstte manibriumun üzerinde bir çentik bulunur (prosessus brevis); buradan öne ve arkaya iki adet plika uzanır (plika malleolares anterior ve posterior). Bu plikaların üst kısmında pars flaksida bulunur, altında ise pars tensa yer alır. Kulak zarının en çökük noktası, manibrium malleinin alt ucundadır. Bu noktaya umbo adı verilir. Muayene esnasında, kulak zarında, kullanılan ışık kaynağının reflesi alınmaktadır. Buna Politzer üçgeni denir. Politzer üçgeninin tepesi umboya tabanı ise öne doğrudur(Janfaza Parvis 2011).
Orta Kulak Anatomisi
Orta kulak, esasen bir boşluğu niteleyen anatomik bir terimdir. Temporal kemikte bulunan, düzensiz, nazofarenks, aditus ve iç kulakla bağlantısı olan, içinde kemik zincidi bulunduran bir yapıdır. İçinde bulundurduğu kemik zinciri sayesinde, ses titreşimlerini timpanik membrandan iç kulağa iletir. (Schuknecht and Gulya 1986)
Yapılan bazı farklı sınıflamalar olsa da, orta kulak başlıca altı anatomik bölge ile kategorize edilmiştir. (Haaga, Lanzieri et al. 2003)
1. Attik (Epitimpanium): n.facialis pars timpanica ve membrana timpanica üstünde kalan bölgesidir.
2. Mezotimpanium: membrana timpanica’nın medial kenarındaki bölgedir.
3. Hipotimpanium: sulcus timpanicus ve membrana timpanicanın kesişim noktasının altındaki bölgedir.
4. Antrum: Epitimpanium bölümünün hemen altındaki bölgedir.
5. Aditus ad Antrum: Epitimpanium’un antruma bağlayan açıklıktır.
6. Mastoid Sellüler Yapı: Orta kulak mukoperiostunun devamıdır.
Membrana timpanica ile iç kulak arasında üç adet hareketli kemikçik bulunmaktadır.
Mallus: Bu üç kemik içerisinde boyutları en büyük olan kemiktir. Sıralamada en dışta bulunmakta olup, membrana timpanica ile eklem yapan kemikçiktir. Tensor timpani kasının tendonu bu kemiğe yapışmış olup, membrana timpanicanın mediale itilmesinde görev almaktadır.
İnkus: Malleus ile stapes arasında bulunmaktadır. Korpus kısmı,malleus ile eklem yaparken, stapes başı ile eklem yapan kısmı, inkusun uzun processinde bulunan processus lentikularis adı anatomik kısımdır (Kılıçarslan 2009).
Stapes: Yüzeyinde bulunan ligamentum annulare ile vestibüler fenestraya bağlanmaktadır (Akyıldız 1986)
İç Kulak Anatomisi
İç kulak temporal kemik içinde yer alır ve işlevsel olarak iki kısımdan oluşur: koklear sistem ve vestibüler sistem. En dışta otik kapsül (kemik labirent) bulunur. Otik kapsülün yuvarlak ve oval pencereler dışında kalan kısmı kemik dokudan oluşmuştur. Bu kapsülün içinde zar labirent bulunur. Kapsül ile zar labirent arasında perilenf adı verilen bir sıvı vardır. Zar labirent ise üç parçadan oluşur: 1-süperior (utrikulus ve semisirküler kanallar), 2- inferior (koklea ve sakkulus), 3- duktus endolenfatikus ve sakkus endolenfatikus. Tüm bu kanalların içinde endolenf adı verilen bir sıvı vardır. Koklea kendi üzerinde 2.5 dönüş yapan kemik labirentin salyangoz seklindeki kısmıdır ve iç kulağın primer işitme organını (korti) barındırır, giderek azalan çapı ile kendi üzerinde apeksde kör olarak sonlanır. Merkezi dikey aksına “modiolus” adı verilir ve iç duvar olarak görev yapar. Koklea’nın spiral kanalı yaklasık 35 mm. uzunluğundadır ve tüm uzunluğu boyunca iç duvara dayalı ince bir kemik raf ile (kemik spiral lamina) spiral kanalı üst (scala vestibuli) ve alt (scala tympani) olarak iki boşluğa ayırır. Üst boşluk (scala vestibuli) stapesin tabanının oturduğu oval pencereden (fenestra vestibuli) helicotremaya kadar sürer. Alt boşluğun (scala tympani) yuvarlak pencere adı verilen bir açıklığı vardır. Oval pencere ve yuvarlak pencere ince birer membranla örtülüdürler. Stapesin tabanı oval pencereyi kapatır. İnce bir membran olan Reissner membranı scala vestibuliyi ikiye böler. Bu, kokleanın ortasında tamamen izole bir kanal oluşmasına neden olur ve skala media (duktus koklearis) adını alır.
Kokleanın işitmeyi algılayan nöroepitelyal tüylü hücreleri, zar labirent içine yerleşmişlerdir. Bu hücrelerin bulunduğu kompleks yapıya korti organı denir. Korti organı koklear duktus’da, baziler membranın skala media yüzünde yer alır. Korti organı sensoriyel (tüylü hücreler) ve destek hücrelerden oluşur: Sensöriyel hücreler iç tüylü hücreler ve dış tüylü hücreler olmak üzere iki tiptir. Tüylü hücre sayıları toplam 16.000 civarındadır. Bunların % 80’ini dış tüylü hücreler oluşturur (12.500 hücre). Kalanı da iç tüylü hücrelerdir (3.500 hücre). Dış tüylü hücreler 3-4 sıralıdır, üzerindeki sterosilyalarla jelatinöz bir membranla (membrana tektoria=tektoriyel membran) temas halindedirler. İç tüylü hücreler tek sıralıdır ve tektoriyel membranla temasları yoktur (Anson and Donaldson 1973, Schuknecht and Gulya 1986).
2.1.2. İşitme Fizyolojisi
Ses enerjisi bir titreşimdir. Ses dalgalarının hızı, yayıldıkları ortama göre değişkenlik göstermektedir; bilindiği gibi gaz ortamlarda yayılma hızı düşük iken, katı ortamlarda yayılma hızı çok fazladır. Titreşimlerin bir devri daim şeklinde hareketinin nedeni, ses dalgalarının kendilerine has iki özelliği olan “eylemsizlik” ve “esneklik”tir. Bu devri daimlerin her birisinde, bizim “ses” adı verdiğimiz bir enerji dönüşümü açığa çıkmaktadır.
Ses dalgası yeni bir ortama geçiş yaptığı takdirde, iki temel değişikliğin oluşmasına yol açar; bunlardan ilki kırınım, diğeri ise yankıdır. Kırınım ses dalgasının yoğunluğu daha fazla olan bir ortama geçişte, geçilen cismin dalga boyunun, sesin dalga boyundan daha düşük olmasından ötürü, enerji kaybının minimalize olmasını ifade etmektedir. Yankı ise, bu durumun tam tersini ifade eder. Bu iki faktör de, impedans olarak adlandırılan akustik rezistansın önemli parametrelerinden birisidir. Zira, geçişin görüldüğü iki ortamın impedansı birbirine ne kadar uzaksa yeni ortama geçen enerji miktarı o kadar az olacaktır. Bu durumun tam tersi de söylenebilir. Bu fiziksel öngörü, orta ve iç kulak arasındaki ses dalga akışının gerçekleştirilmesinde de anahtar rolü taşımaktadır.
Atmosferde meydana gelen ses dalgalarının kulağımız tarafından toplanmasından beyindeki merkezlerde karakter ve anlam olarak algılanmasına kadar olan süreç işitme olarak adlandırılır ve işitme sistemi denilen geniş bir bölgeyi ilgilendirir. Dış, orta ve iç kulak ile merkezi işitme yolları ve işitme merkezi bu sistemin parçalarıdır. İşitme birbirini izleyen birkaç fazda gerçekleşir(Brimijoin, Whitmer et al. 2014) .
Dış Kulak Yolu Fizyolojisi
Kulak kepçesi çevredeki sesleri toplar ve yönlendirirken konka megafon görevi yaparak, ses dalgalarını dış kulak yolu girişinde yoğunlaştırır. Bu şekilde ses dalgaları yaklaşık olarak 6 dB kadar şiddetlendirilmektedir. Dış kulak yolu girişi ve yolun kendisi akustik rezonatör olarak görev almaktadır. Sesin, atmosferde iletimi ile karşılaştırıldığında yetişkin bir insanda dış kulak yolunda sesin şiddetinin arttığı ve bu artışın 1000-8000 Hz frekanslarında olduğu hesaplanmıştır. En fazla artış, 3500-4000 Hz frekans aralığında olmaktadır. 3500 Hz için bu artış 15-20 dB kadardır (Akyıldız 1986).
Burada, baş ile vücuda alınan sesin iletimi arasındaki etkileşimden bahsetmek gerekmektedir.
Sesin geliş yönüne göre, ses dalgalarının vurduğu kulak tarafındaki ses dalga basıncı artmaktadır. Bunun tam tersi de mümkündür. Bu etkiye “Baffle etkisi” adı verilmektedir(Brimijoin, Whitmer et al. 2014).
Bununla birlikte, interaural mesafe olarak da bilinen, her iki kulak aurası arasındaki mesafe de, başın bu inhibe edici etkisini amplifiye eden bir başka önemli faktördür (Moore 2012).
“Gölge etkisi” başın ses dalgasına karşı meydana getirdiği son bir etkidir. Ses dalga boyu, baş genişliğinden büyük veya küçük olduğunda, başın gölge etkisi meydana gelir. Sesin tiz veya pes olmasına göre kulağın algılama miktarı değişmektedir. Pes seslerin dalga boyu baş genişliğinden büyüktür, bu da, pes seslerin uzak kulağa daha rahat ulaşabildikleri anlamına gelmektedir.
Kulak kepçesi başın yönüne göre yaklaşık 120-135º’lik bir alan içindeki bütün sesleri alır ve dış kulak yoluna iletir. Konka ise bir megafon işlevi yapar ve ses dalgalarını dış kulak yolunda yoğunlaştırır. Bu şekilde ses dalgalarının şiddetini 6 dB arttırdığı sanılmaktadır. Sağlıklı bir yetişkinde, 3500-4000 Hz’de ses şiddetinin artması maksimuma ulaşmaktadır. Bu artış değeri 20 dB’i bulabilmektedir.(Kılıçarslan 2009).
Sesin alınmasında orta ve DKY’ndaki hava ısısının birbirine yakın olması önemlidir. Ortamın ısısına göre ortamdaki gaz moleküllerinin hızı değişir (Kaya 1987). Orta kulak kendisine gelen ses titreşimlerini iç kulağa geçirir. Bu geçiş iki yolla olmaktadır. Ses titreşimleri ya kulak zarı ve kemikçikler sisteminin titreşimi ile oval pencereden perilenfe geçer ya da kulak zarı ve orta kulaktaki havanın titreşimi ile yuvarlak ve oval pencere yoluyla perilenfe aktarılır. Bu iki sistemle iç kulağa aktarılan enerjiler arasında önemli fark vardır. Kulak zarı, kemikçikler sistemi ile aktarılan enerji diğer iletim yoluna göre daha fazladır ve bu iki iletim mekanizması arasındaki fark 30 dB’i bulmaktadır(Kaya 1987).
Orta Kulak Fizyolojisi
Orta kulak, sesi hava ortamından sıvı ortama iletmektedir. Ses dalgaları ortam değiştirirken hava ile perilenf arasındaki rezistans farkından dolayı yaklaşık olarak 30 dB kayba uğrar. Orta kulağın asıl görevi, iletim yanında bu kaybı da karşılamaktır. Orta kulak; sesin şiddetini kulak zarının yükseltici etkisi, kemikçik sisteminin yükseltici etkisi, kulak zarı ve stapes yüzeyinin büyüklük farkının etkisi gibi mekanizmalarla arttırır. Kulak zarı, ses alıcısı ve taşıyıcısıdır. Titreşim için kemik anulus ve manibriyum mallei olmak üzere iki sabit noktası vardır. Kemiğe sıkıca yapışan kulak zarı annulusta titreşmez; ancak ince olan orta kısımda titreşir. Bu şekilde ses enerjisi kısmen hareketli olan manibriyuma artarak geçer bu sayede dış kulak yoluna gelen ses, kemikçiklere artırılarak geçmektedir. Kemik zincirin manivelasını, malleus başı ve lentiküler çıkıntı arasındaki eklem oluşturmaktadır. Buradaki yükseltici etki umbo ile procesus brevis arasındaki doğrunun, incusun uzun koluna oranından kaynaklanır ve 1,3/1 olarak hesaplanmıştır. Bu da yaklaşık olarak 2,5 dB’ lik bir artış demektir. Amplifikasyon sürecinde, orta kulağın en önemli arttırıcı etkisi hidrolik sistemden kaynaklanmaktadır. Kulak zarı titreşen yüzeyi 55 mm2 iken stapes tabanı 3,2- 3,5 mm2 kadardır, bunların birbirine oranı 17/1 olup, 25 dB’lik bir artış sağlar (Kahraman 2009).
Austin’e göre sesin şiddetini artırıcı üç mekanizma mevcut olup, bunlardan ilki kulak zarında mevcut olan, tahtrevalli etkisi olarak da bilinen “catenary level” etkisidir(Austin 1972). Austin, kulak zarının kemikte sıkı bir şekilde yapışma noktası olan anulusta titreşemeyeceğinden ötürü, fibröz tabakadaki elastik lifler yardımıyla manibrium mallei’de artarak geçişin sağlandığını öne sürmektedir.
İkinci mekanizma ise, orta kulak kemikçiklerinin ses yükseltici etkisi olarak bilinen “ossicular level” etkisidir. Bu etki, ayrıca Dahmann tarafından da ayrıntılı biçimde tanımlanmıştır. Dahmann’a göre (Fuchs 2010) malleus ve inkus yekpare biçimde hareket etmektedir. Ortak hareket ettiği öne sürülen bu iki kemik yapısının hareket yönü ise, günümüzde de sıklıkla kabul edildiği üzere, anterior malleolar ligaman ve inkudal ligamanı birleştiren hayali bir doğrudur. Ancak, orta kulak kemik yapılarından oval pencereye iletilen ses titreşim fazı ile orta kulak hava yapısından oval pencereye iletilen ses titreşim fazı aynı değildir. Bu iki faz farkına ise dezafaj adı verilmektedir.
Austin’in öne sürdüğü son mekanizma ise, kulak zarı ile stapes kemiği arasındaki büyüklük farkını ifade eden “hydrolic level” terimidir. Bilindiği gibi, stapesin yüzey alanı kulak zarına göre çok daha küçüktür. Bu da, stapes tabanına yansıyan ses enerjisinin, bu iki yapı büyüklük oranınca artmasına tekabül etmektedir. Sonuç olarak, orta kulak, sesin ortam değiştirmesinden meydana gelen yaklaşık 30 dB’lik farkı telafi etmektedir.