Burun ve dil

Üç gündür nezle olan Oylum, annesinin pişirdiği mercimek çorbasından bir kaşık alıp kaşığı bırakıyor: «Sıcak su içiyorum sanki. Dilim bozuldu, tat alamıyorum.» Kardeşi Ongun inanmıyor. Masadaki tuzluktan Oylum'un kaşığına birkaç tane tuz serpiyor, sonra bir kaşık da reçel uzatıyor. Oylum ikisini de hemen tanıyor: tuz tuzlu, reçel tatlı. Ama reçelin vişne mi kayısı mı olduğunu söyleyemiyor; çorbadaki naneyi, kimyonu da bulamıyor. Bozuk olan dil olsaydı tuz da kaybolurdu. Tuz yerinde, reçelin şekeri yerinde; eksilen, yemeği «mercimek çorbası» yapan şey. Oylum'un ağzında kaybolan o şey ağzın içinden mi geliyordu, yoksa hiç fark etmediği başka bir organdan mı?

• Koku ve tat reseptörlerinin yerini, uyarılma koşulunu ve impulslarının ulaştığı lobu eşleştirirsin.
• Bir koku ya da tat uyarısının molekülden beyin kabuğuna kadar izlediği yolu sıralarsın.
• Yemekten alınan lezzette tadın ve kokunun payını ayırıp burun tıkanıklığı, ağız kuruluğu gibi varsayımsal durumların sonucunu çıkarırsın.
• «Dil haritası» ve «acı biberin acısı bir tattır» gibi yanılgıları gerekçesiyle ayıklarsın.

Uyaranı maddenin kendisi olan iki duyu

Göz ışıkla uyarılıyordu; kulakta ise reseptörleri titreşen sıvı ya da kayan kulak taşları itiyordu. Burun ve dilde reseptör hücrelere bir enerji değil, bir madde dokunur: havadan gelen ya da lokmadan ayrılan moleküller. Bu yüzden ikisine birlikte kimyasal duyular denir ve reseptörleri kemoreseptör sınıfına girer. İki duyunun ortak bir şartı vardır. Molekül reseptöre kuru hâlde ulaşırsa iş görmez; önce reseptörün yüzeyini kaplayan sıvıda çözünmesi gerekir. Burunda bu sıvı mukus, ağızda tükürüktür.

«Göz» dersinin başında, algının reseptörde değil beyinde oluştuğunu görmüştük. Bu kural kimyasal duyularda özellikle önemlidir, çünkü sofrada «tat» dediğimiz deneyimi beyin iki ayrı kaynaktan gelen impulsları birleştirerek kurar.

Burnun öteki işi: havayı hazırlamak

Burun önce solunum yolunun girişidir. Burun deliklerindeki kıllar iri toz parçacıklarını tutar. Burun boşluğunun duvarlarını örten mukoza, yapışkan mukus salgılayarak daha küçük parçacıkları ve mikroorganizmaları yakalar. Boşluğun alt kısmı kılcal damarlarca zengindir ve bu yüzden pembe bölge adıyla anılır; buradan geçen kanın sıcaklığı, akciğerlere giden havayı ısıtır, mukoza da onu nemlendirir. Ağızdan soluk alındığında bu hazırlık atlanır: hava süzülmeden, ısınmadan ve nemlenmeden boğaza iner. Burnun bu işi gaz değişimi değildir; oksijenin kana geçtiği yer akciğerlerdir.

Sarı bölge: koku reseptörlerinin yeri

Burun boşluğunun tavanına yakın, küçük bir alanı kaplayan dokuya sarı bölge (koku epiteli) denir. Koku reseptör hücreleri yalnız burada bulunur. Her hücrenin burun boşluğuna bakan ucundan ince uzantılar çıkar ve bu uzantılar bölgeyi örten mukus tabakasının içine uzanır. Havayla gelen koku molekülleri mukusta çözünür, uzantılardaki reseptörlere bağlanır ve hücrede impuls başlar.

Sarı bölge, solunum havasının ana akımının biraz üstünde kalır. Sakin soluk alırken havanın yalnız bir kısmı oraya kadar yükselir. Belli belirsiz bir kokuyu yakalamaya çalışan birinin kısa ve sık soluklarla «koklaması» bu yüzden işe yarar: hava akımı burnun üst kısmına doğru zorlanır ve daha çok molekül reseptörlere taşınır.

Koku impulsunun yolu

Koku reseptör hücreleri, uzantılarıyla impulsu kendileri taşıyan sinir hücreleridir. Aksonları burun boşluğunun tavanındaki ince, delikli bir kemikten geçip hemen üstteki koku soğancığına ulaşır. Soğancıkta toplanan impulslar koku yollarıyla beyin kabuğundaki koku merkezine gider. Beynin lobları tek tek tanıtılırken («Merkezi sinir sistemi: beyin») koku, işitmeyle birlikte şakak lobuna verilmişti. Aynı derste bir istisna da not edilmişti: öteki duyuların impulsları kabuğa ulaşmadan önce talamusta aktarılırken koku impulsları talamusa uğramaz.

Sıralı yol şöyledir: koku molekülü → mukusta çözünme → reseptör hücrenin uzantıları → koku soğancığı → koku yolları → şakak lobundaki koku merkezi.

Koku çabuk alışır

Bir pastaneye girdiğinizde vanilya ve tereyağı kokusu güçlüdür; birkaç dakika sonra fark edilmez olur. Dışarıdan yeni gelen biri ise aynı kokuyu hemen alır. Havadaki molekül azalmamıştır; aynı uyarı sürdükçe koku duyusunun ona verdiği yanıt zayıflamıştır. Bu alışmaya (adaptasyon) koku duyusunun çabuk yorulması da denir. Alışma kokuya özgüdür: pastanede vanilyayı artık fark etmeyen biri, kapıdan giren birinin parfümünü hemen sezer. Uzun süre aynı ortamda kalan birinin oradaki bir kokuyu fark etmemesi, kokunun ortadan kalktığı anlamına gelmez.

Dilin yüzeyi: papilla ve tat tomurcuğu

Dilin üst yüzeyine yakından bakıldığında pürüzlü bir doku görülür. Bu pürüzü oluşturan küçük çıkıntılara papilla denir. Gözle görülen bu çıkıntılar tat tomurcuğu değildir; tat tomurcukları çoğunlukla papillaların yan yüzlerine gömülü, gözle seçilemeyecek kadar küçük yapılardır. Bir kısmı dilin dışında, damakta ve yutakta da bulunur.

Her tat tomurcuğu, bir portakalın dilimleri gibi bir araya gelmiş hücrelerden oluşur: tat reseptör hücreleri ve onları saran destek hücreleri. Tomurcuğun yüzeye açılan küçük bir deliği (tat porusu) vardır; reseptör hücrelerin ucundaki uzantılar bu delikten dışarıya, tükürüğe uzanır. Lokmadaki moleküller tükürükte çözünür, delikten içeri ulaşır ve reseptör hücreyi uyarır. Ağzı kurumuş birinin dilinde bir şeker kristali uzun süre tat vermez; kristal tükürükte çözünmedikçe tomurcuğun içine erişemez.

Beş temel tat ve «dil haritası»

Tat reseptörleri beş temel tadı ayırt eder: tatlı, tuzlu, ekşi, acı ve umami. Umami, et suyunda, olgun peynirde ve domateste belirgin olan doyurucu tattır; glutamat gibi maddeler tarafından uyarılır. Tek bir reseptör hücre çoğunlukla bir temel tada özelleşmiştir, ama aynı tomurcukta farklı tatlara özelleşmiş hücreler yan yana durur.

Bazı eski kaynaklarda yer alan «dil haritası» dilin ucunu tatlıya, yanlarını ekşi ve tuzluya, arkasını acıya ayırır. Bu harita yanlıştır. Tat tomurcuğu bulunan her bölge beş temel tadın tümünü algılayabilir; bölgeler arasındaki duyarlılık farkları küçüktür. Dilin ucuna damlatılan bir acı çözelti de, arkasına sürülen şekerli su da algılanır.

Tat impulsunun yolu

Tat reseptör hücreleri koku hücrelerinden farklı olarak kendi aksonlarını beyne göndermez. Uyarılan reseptör hücre, tomurcuğun tabanında kendisine değen duyu nöronunun ucuna nörotransmitter bırakır; «Sinaps ve nörotransmitterler» dersinde gördüğümüz aktarım burada da işler. Duyu nöronlarında doğan impulslar tat sinirleriyle beyin sapına (omurilik soğanına), oradan talamusa ve talamustan beyin kabuğundaki tat merkezine ulaşır. Beyin loblarını tanıttığımız «Merkezi sinir sistemi: beyin» dersindeki dağılıma göre tat merkezi yan lobdadır.

Lezzet iki duyunun ortak ürünü

Çiğnenen lokmadan ayrılan moleküllerin bir kısmı tükürükte çözünüp tat tomurcuklarına ulaşır. Bir kısmı ise havaya geçer ve yutağın arkasından yukarı, burun boşluğuna yükselir; orada sarı bölgeye ulaşıp kokuyu başlatır. Beyin bu iki girdiyi birleştirdiği için koku katkısını ağızdan geliyor sanırız. Vişneyi kayısıdan, naneyi kimyondan ayıran şeyin büyük kısmı bu koku katkısıdır; dil ise yalnız beş temel tadı bildirir.

Oylum'un çorbası bu yüzden «sıcak su» gibi gelmişti. Nezlede burun mukozası şişer ve mukus artar; lokmadan yükselen moleküller sarı bölgeye yeterince ulaşamaz. Tat tomurcukları sağlamdır, tuz ve şeker bu yüzden tanınır; kaybolan, yemeği yemek yapan koku payıdır. Dil bozulmamıştı, susan burundu.

Acı biberin acısı bir tat mı?

Türkçede «acı» kelimesi iki ayrı duyuma verilir: kahvenin ya da greyfurt kabuğunun acılığına ve acı biberin yakıcılığına. Birincisi beş temel tattan biridir ve tat tomurcuklarında algılanır. İkincisi bir tat değildir: biberdeki madde ağızdaki ağrı ve sıcaklık reseptörlerini uyarır. Tat tomurcuğu taşımayan dudak derisinde ya da biber doğrandıktan sonra gözü ovuşturan birinin gözünde de aynı yanma hissedilir; tat tomurcuğu olmayan yerde bir tat algılanamayacağına göre yanmayı başlatan başka reseptörlerdir. Bu reseptörlerin asıl yaygın olduğu yüzey deridir. Dokunmayı, basıncı, sıcağı, soğuğu ve ağrıyı ayrı reseptörlerle haber veren o geniş organın nasıl düzenlendiği, duyu organlarının son durağıdır.

Örnek 1 — Neden koklarız?

Soru: Zayıf bir kokuyu almaya çalışan biri kısa ve sık soluklarla koklar. Bu davranışın yararı hangisidir?

• A) Koku moleküllerini tükürükte çözer.
• B) Hava akımını burun boşluğunun üst kısmındaki sarı bölgeye yönlendirir.
• C) Koku impulslarını talamusa yönlendirir.
• D) Pembe bölgedeki kılcal damarları daraltır.
• E) Koku merkezini şakak lobundan yan loba taşır.

Çözüm: Koku reseptörleri yalnız burun boşluğunun tavanına yakın sarı bölgededir ve sakin solukta havanın ancak bir kısmı oraya ulaşır. Koklama hava akımını yukarı zorlar, reseptörlere daha çok molekül gider. A kokuyu ağızla karıştırıyor; C ve E impuls yolunu değiştiriyor, D ise solunum bölgesiyle ilgili ve koku almayı açıklamıyor. Cevap: B.

Örnek 2 — İki yol, bir istisna

Soru: Bir dilim limon hem koklanıp hem tadıldığında oluşan impulslar için hangisi doğrudur?

• A) Koku impulsları talamus üzerinden yan loba, tat impulsları talamusa uğramadan şakak lobuna gider.
• B) İki impuls da beyincikte algılanır.
• C) Tat impulsları talamus üzerinden yan lobdaki tat merkezine, koku impulsları talamusa uğramadan şakak lobundaki koku merkezine ulaşır.
• D) İki impuls da hipotalamusta birleşip algılanır.
• E) Koku impulsları omurilik soğanından, tat impulsları koku soğancığından geçer.

Çözüm: Kabuğa giden duyu yollarının talamusta aktarıldığını, kokunun ise bu duraktan muaf olduğunu biliyoruz; tat yolu talamustan geçer, koku yolu geçmez. Tat merkezi yan lobda, koku merkezi şakak lobundadır. A iki yolu yer değiştiriyor, E ise iki ara durağı birbirine karıştırıyor. Cevap: C.

Örnek 3 — Görünen çıkıntı

Soru: Aynada dilini inceleyen Pürnur yüzeydeki küçük kabarcıkları göstererek «Bunlar tat tomurcuklarım» diyor. Bu yorum için hangisi doğrudur?

• A) Doğrudur; her kabarcık tek bir tat reseptör hücresidir.
• B) Doğrudur; tat tomurcukları yalnız dilin ucunda gözle görülür.
• C) Yanlıştır; kabarcıklar koku reseptörleridir.
• D) Yanlıştır; görülen çıkıntılar papilladır, tat tomurcukları çoğunlukla bunların yan yüzlerine gömülü ve gözle seçilemeyecek kadar küçüktür.
• E) Yanlıştır; tat tomurcukları yalnız damakta bulunur.

Çözüm: Dilin pürüzlü görünüşünü papillalar verir. Tat tomurcukları mikroskobik yapılardır ve papillaların yan yüzlerinde, ayrıca damakta ve yutakta yer alır. A tomurcuğu tek hücre sanıyor, B haritaya benzer bir sınır çiziyor, E tomurcukları damağa hapsediyor. Cevap: D.

Örnek 4 — Ağızdan soluk alan koşucu

Soru: Soğuk bir sabah koşusunu baştan sona ağzından soluyarak tamamlayan Okyay'ın boğazı kurumuş ve yanmaktadır. Bu durumun en iyi açıklaması hangisidir?

• A) Hava burnun ısıtma, nemlendirme ve süzme işinden geçmeden doğrudan boğaza inmiştir.
• B) Sarı bölgedeki koku reseptörleri havayı kurutmuştur.
• C) Burun, oksijeni kana geçiren organ olduğu için boğaz oksijensiz kalmıştır.
• D) Tat tomurcukları soğuk havayı acı tat olarak algılamıştır.
• E) Koku soğancığı solunumu durdurmuştur.

Çözüm: Pembe bölgedeki kılcal damarlar havayı ısıtır, mukoza nemlendirir, kıllar ve mukus süzer; ağızdan soluk alınca bu hazırlık atlanır. C gaz değişimini burna veriyor, oysa o iş akciğerlerde yapılır; B ve E koku yapılarına solunum görevi yüklüyor. Cevap: A.

• Lezzet kaybını dile yüklemek. Nezlede tat tomurcukları çalışmayı sürdürür; temel tatlar alınır, yemeğe özgü lezzet ise burna ulaşamayan koku payıyla birlikte kaybolur.
• «Dil haritası»na inanmak. Tat tomurcuğu bulunan her bölge beş temel tadın tümünü algılayabilir; dilin ucunu tatlıya, arkasını acıya ayıran harita yanlıştır.
• Papillayı tat tomurcuğu sanmak. Gözle görülen çıkıntılar papilladır; tat tomurcukları onların yan yüzlerinde, mikroskobik boyuttadır.
• Talamus istisnasını ters çevirmek. Talamusa uğramayan koku yoludur; tat impulsları talamustan geçerek yan loba ulaşır.
• Çözünme koşulunu atlamak. Koku molekülü mukusta, tat molekülü tükürükte çözünmeden reseptörü uyaramaz; kuru dilde şeker kristali tat vermez.
• İki «acı»yı birleştirmek. Kahvenin acısı bir temel tattır; acı biberin yakıcılığı ağrı ve sıcaklık reseptörlerinden gelir.