Otolieten zijn klein korrels van vast materiaal dat verantwoordelijk is voor het waarnemen van versnelling en zwaartekracht in alle organismen. Ze zijn meestal samengesteld uit calcium carbonaat of zetmeel. Bij zoogdieren, inclusief mensen, calciet korrels bevinden zich in het binnenoor en reguleren evenwicht.
Wat zijn otolieten?
Otoliths zijn verantwoordelijk voor het gevoel van evenwicht bij zoogdieren. Ze bevinden zich in het binnenoor in het vestibulaire orgaan (orgaan van evenwicht) en maken de perceptie van versnelling en zwaartekracht mogelijk. Otolieten behoren tot de statolieten, die in alle levende wezens worden aangetroffen en de positie van het organisme bepalen. Bij zoogdieren dienen ze het evenwichtsgevoel en bij vissen ook het gehoor. In engere zin worden ze bij zoogdieren ook otoconia genoemd. Otoconia zijn anorganische biomaterialen gemaakt van calcium carbonaat, dat in dit geval de vorm heeft van calciet. Deze calcietkorrels zitten vast aan de haren van sensorische cellen, waar ze de richting naar het middelpunt van de aarde aangeven. Daarbij maken ze het waarnemen van trek-, druk- en schuifkrachten mogelijk. De reflexen aldus veroorzaakt door de evenwichtsorganen zorgen ervoor dat het organisme zijn normale positie in de ruimte behoudt. Bij ongewervelde dieren zijn statolieten vrij om te bewegen, bezetten ze het laagste punt in de ruimte en irriteren ze daardoor de sensorische organen die zich op dat punt bevinden.
Anatomie en structuur
Bij zoogdieren, inclusief mensen, bevatten de utriculus en sacculus otolieten van calcietkristallen die zich in een gelachtige matrix bevinden. Als onderdelen van het vestibulaire orgaan (evenwichtsorgaan) zijn de utriculus en sacculus twee uitstulpingen van het vliezige labyrint in het binnenoor. De processen van de haar cellen (stereocilia) hechten zich aan deze gelklonters. In dit proces worden de relatieve bewegingen van de otolieten op de haren overgedragen en veroorzaken ze sensorische prikkels. De essentiële niet-cellulaire componenten boven de sensorische cellen in het evenwichtsorgaan (vestibulair orgaan) worden otoconia genoemd. Ze zijn ingebed in een gelachtige vorm massa van organisch materiaal. De gel vertegenwoordigt een eiwitmatrix. Hier bestaan de otolieten voor 95 procent uit chemische modificatie van calcium carbonaat (calciet) en 5 procent glycoproteïnen en calciumbinding eiwitten Op nanoschaal is een mozaïekstructuur herkenbaar in menselijke otolieten (otoconia). Daarom worden ze ook gekarakteriseerd als mozaïekgestuurde nanocomposieten. De interne structuur van otoconia is volume dicht en nanostructureel geordend in de vorm van een halter, terwijl de externe structuur minder geordend lijkt.
Functie en taken
Otolieten hebben de functie om het organisme in evenwicht te houden. Daarbij wordt de calciet korrels ingebed in de gelmatrix zijn onderhevig aan mechanische krachten zoals zwaartekracht, schuif- en trekkrachten en drukkrachten. Onder invloed van deze krachten wordt de vloeistof in de boogvormige kanalen (delen van het vestibulaire orgaan) verplaatst. Van daaruit reizen de bewegingsstimuli door de calcietkorrels naar de sensorische trilharen. De sensorische trilharen geven de prikkel door aan de sensorische cellen van het vestibulaire orgaan. Het vestibulaire orgaan triggert reflexen die het lichaam terugbrengen naar zijn normale positie. De beweging van de calcietkorrels wordt veroorzaakt door de traagheid van massa wanneer de snelheid wordt versneld of vertraagd. Deze versnellende of vertragende beweging zou resulteren in oriëntatieverlies en dus evenwicht zonder het evenwichtsorgaan en otolieten. De otolieten in het binnenoor zorgen dus voor coördinatie van gecompliceerde bewegingen en stabiliteit van het lichaam.
Ziekten
Een typische ziekte geassocieerd met otolieten is goedaardig paroxismaal positionele duizeligheid (BPLS). Dit is een zeer onaangename maar toch ongevaarlijke vorm van duizeligheid Het woord "goedaardig" betekent goedaardig. De term "paroxysmaal" duidt op een aanval-achtige voorwaarde. Dus de duizeligheid treedt plotseling op. Het wordt veroorzaakt door het loslaten van calcietstenen en hun verplaatsing naar de arcades. In de arcades bewegen de otolieten met de juiste bewegingen heen en weer hoofd bewegingen. De zuigkracht die door deze beweging wordt veroorzaakt, irriteert de boogvormige receptoren. Deze sturen vervolgens bewegingssignalen naar de hersenen Omdat er echter geen bewegingssignalen zijn van andere sensorische organen, treedt er een tegenstrijdige signaalsituatie op. De hersenen verwerkt deze signaalsituatie als duizeligheid De bewegingen zijn niet meer gecoördineerd. De duizeligheidsaanval treedt op tijdens bepaalde bewegingen zoals het draaien van de hoofd, omhoog of omlaag kijkend, of liggend. Het spinnen duizeligheid aanvallen duren meestal slechts ongeveer 30 seconden. Sommige patiënten hebben er last van misselijkheid en braken tegelijkertijd. Als de oorzaak niet wordt herkend en positionele duizeligheid wordt niet behandeld, ontwikkelen sommige patiënten vermijdingsgedrag van bepaalde bewegingen. In veel gevallen eindigt de reeks aanvallen spontaan. Dit is wanneer de calcietkorrels uit de arcades zijn verdwenen. De oorzaken van het loslaten van de otolieten zijn meestal onbekend. Sinds positionele duizeligheid komt vooral voor bij oudere mensen, worden degeneratieve processen vermoed. Ongevallen en trauma kunnen echter ook het loslaten van calcietkorrels veroorzaken. Waarom vrouwen vaker last hebben van positieduizeligheid dan mannen is ook niet bekend. Om goedaardige paroxismale positieduizeligheid vast te stellen, past de arts de zogenaamde Dix-Hallpike-positietest toe op de patiënt. Dit omvat het uitvoeren van specifieke bewegingen op de patiënt die een duizeligheidsaanval veroorzaken. Naast de duizeligheidsaanval, a nystagmus (oog tremor) komt ook tegelijkertijd voor. Als het nystagmus komt niet voor, de duizeligheid heeft andere oorzaken. Positionele duizeligheid kan niet met medicatie worden behandeld. De behandeling is uitsluitend door middel van positionele oefeningen. In dit proces wordt een aanval uitgelokt. De oefeningen worden uitgevoerd totdat de calcietkorrels uit de arcades zijn verdwenen. Positionele duizeligheid is buitengewoon onaangenaam maar ook onschadelijk voorwaarde dat verdwijnt vaak vanzelf. Het kan echter keer op keer terugkeren als gevolg van het opnieuw loslaten van otolieten.
