Fisiologi Sistem Pendengaran

A. ANATOMI SISTEM PENDENGARAN

Telinga adalah organ pendengaran. Saraf yang melayani indera ini

adalah saraf kranial kedelapan atau nervus auditorius. Telinga terdiri dari tiga

bagian, yaitu telinga luar, telinga tengah, dan rongga telinga dalam.

1. Telinga Luar

Telinga luar terdiri atas aurikel atau pinna yang membantu

mengumpulkan gelombang suara, dan kanalis auditorius externa yang

menjorok ke dalam menjauhi pinna, serta menghantarkan getaran suara

menuju membran timpani.

Kanalis auditorius externus panjangnya sekitar 2,5 sentimeter. Sepertiga

lateral mempunyai kerangka kartilago dan fibrosa padat dimana kulit terlekat.

Dua pertiga medial tersusun atas tulang yang dilapisi kulit tipis. Kanalis

auditorius externus berakhir pada membran timpani. Kulit dalam kanal

mengandung kelenjar khusus, glandula seruminosa, yang mensekresi

substansi seperti lilin yang disebut serumen yang mempunyai sifat antibakteri

dan memberikan perlindungan bagi kulit.

2. Telinga Tengah

Telinga tengah tersusun atas membran timpani (gendang telinga) di

sebelah lateral dan kapsul otik di sebelah medial. Membran timpani terletak

pada akhiran kanalis auditorius externus dan menandai batas lateral telinga

tengah. Membran ini berdiameter sekitar 1 cm dan sangat tipis, normalnya

berwarna kelabu mutiara dan translusen.

Telinga tengah merupakan rongga yang berisi udara dan dihubungkan

dengan tuba eustachii ke nasofaring. Telinga tengah mengandung tiga tulang

terkecil (osikuli) di tubuh: malleus; tulang sebelah luar yang berbentuk seperti

martil dengan gagang yang terkait pada membran timpani, sementara

kepalanya menjulur ke dalam ruang timpani, inkus; tulang yang berada di

tengah yang sisi luarnya bersendi dengan malleus sementara sisi dalamnya

bersendi dengan stapes, dan stapes (tulang sanggurdi); yang dikatkan pada

inkus dengan ujungnya yang lebih kecil, sementara dasarnya yang bulat

panjang terkait pada membran yang menutup fenestra vestibuli. Rangkaian

tulang-tulang ini berfungsi untuk mengalirkan getaran suara dari gendang

telinga menuju rongga telinga dalam.

Tuba eustachii, yang lebarnya sekitar 1 mm dan panjang sekitar 35 mm,

menghubungkan telinga tengah ke nasofaring. Normalnya, tuba eustachii

selalu tertutup namun dapat terbuka akibat kontraksi otot palatum ketika

melakukan manuver valsalva atau dengan menguap atau menelan. Tuba

bertindak sebagai saluran drainase untuk sekresi normal dan abnormal telinga

tengah dan menyeimbangkan tekanan dalam telinga tengah dengan tekanan

atmosfer.

3. Rongga Telinga Dalam

Rongga telinga dalam berada dalam bagian os petrosum tulang

temporalis. Rongga telinga dalam terdiri dari berbagai rongga yang

menyerupai saluran-saluran dalam tulang temporalis. Rongga-rongga ini

disebut labirin tulang, dan dilapisi membran sehingga membentuk labirin

membranosa.

Labirin tulang terdiri dari tiga bagian :

a. Vestibula, yang merupakan bagian tengah, dan tempat bersambungnya

bagian-bagian yang lain.

b. Saluran setengah lingkaran bersambung dengan vestibula. Ada tiga jenis

saluran-saluran ini, yaitu saluran superior, posterior, dan lateral. Saluran

lateral letaknya horizontal, sementara ketiga-tiganya saling membuat sudut

tegak lurus satu sama lain. Pada salah satu ujung setiap saluran terdapat

penebalan yang disebut ampula. (Gerakan cairan yang merangsang ujung-

ujung saraf khusus dalam ampula inilah yang menyebabkan kita sadar

akan kedudukan kita. Bagian telinga dalam ini berfungsi untuk membantu

sereblum dalam mengendalikan keseimbangan, serta kesadaran akan

kedudukan tubuh kita).

c. Koklea, berbentuk seperti rumah siput dengan panjang sekitar 3,5 cm

dengan dua setengah lingkaran spiral dan mengandung organ-akhir untuk

pendengaran dinamakan organ corti.

Labirin membranosa terendam dalam cairan yang dinamakan perilimfe,

yang berhubungan langsung dengan cairan serebrospinal dalam otak melalui

aquaduktus koklearis.

Labirin membranosa tersusun atas utrikulus, akulus, dan kanalis

semisirkularis, duktus koklearis, dan organ corti. Cairan dalam Labirin

membranosa disebut endolimfe, sementara cairan di luar labirin membranosa

dalam labirin tulang disebut perlimfe.

B. FISIOLOGI PENDENGARAN

Telinga menerima gelombang suara dengan membedakan frekuensinya

dan mengirim informasi suara ke dalam sistem saraf pusat. Membran timpani

dan sistem osikuler menghantarkan suara sepanjang telinga tengah ke koklea.

Membran timpani berbentuk kerucut merupakan tangkai dari maleus dan

terikat kuat pada inkus oleh ligamentum-ligamentum sehingga pada saat

maleus bergerak inkus akan bergerak.

Ujung yang berlawanan dari inkus berartikulasi dengan batang stapes

yang terletak bertolak belakang. Membran labirin pada muara fenestra ovalis

dimana gelombang suara dihantarkan ke telinga dalam (koklea). Artikulasi

inkus dan stapes menyebabkan stapes terdorong ke depan pada cairan koklea.

Setiap maleus bergerak keluar akan mencetuskan gerakan ke dalam dan ke

luar dari permukaan fenestra ovalis.

Tangkai maleus secara konstan tertarik ke depan oleh maleus tensor

timpani dan menyebabkan timpani tetap tegang. Keadaan ini menyebabkan

getaran suara pada setiap bagian membran timpani di kirim ke maleus.

1. Transmisi Suara Melalui Tulang

Oleh karena telinga dalam yaitu koklea tertanam pada kavitas

(cekungan tulang) dalam os temporalis yang disebut labirin tulang, getaran

seluruh tulang tengkorak dapat menyebabkan getaran cairan pada koklea itu

sendiri. Oleh karena itu, pada kondisi yang memungkinkan garputala atau

penggetar elektronik diletakkan pada setiap protuberonsia tulang tengkorak

dan prosesus mastoideus sehingga telinga dapat mendengar getaran suara.

Namun, energi yang tersedia pada suara yang sangat keras tidak cukup

untuk menyebabkan pendengaran melalui tulang kecuali bila alat transmisi

suara elektronik khusus diletakkan pada tulang.

2. Fungsi Organ Korti

Organ korti adalah organ reseptor yang membangkitkan impuls saraf

sebagai respon terhadap getaran membran basilaris. Terdapat dua tipe sel

rambut (eksterna dan interna) yang merupakan reseptor sensorik. Sekitar 90%

ujung-ujung ini berakhir di sel-sel rambut bagian dalam yang memperkuat

peran khusus sel untuk mendeteksi suara.

Serat saraf dari ujung-ujung ini mengarah ke ganglion spiralis korti

dalam mediolus koklea. Ganglion spiralis mengirim akson ke dalam nervus

koklearis kemudian ke dalam sistem saraf pusat pada tingkat medula spinalis

bagian atas.

3. Gelombang Suara

Telinga mentransduksi (mengubah dasar genetik energi) energi

gelombang suara ke bentuk impuls saraf yang dihantarkan ke sistem saraf

pusat pendengaran di mana suara diterjemahkan. Suara dihasilkan oleh benda

yang bergerak dalam medium fisik (udara, air, dan benda padat) dan tidak

dapat melalui ruang hampa. Suara mempunyai amplitudo (daya akomodasi)

dan frekuensi. Cara untuk mengukur energi suara adalah dengan mengukur

puncak amplitudotanya.

Kerasnya suara dinyatakan dalam satuan logaritma (decibel=dB). Suara

berbisik dapat didengar pada jarak 1 meter dan besarnya kira-kira 20 dB,

misalnya suara keras pabrik bisa mencapai 130 dB. Frekuensi suara adalah

besar siklus oksilasi per detik (herzt=Hz) 1 Hz = 1 cycle / sec, gelombang

suara frekuensinya 1-100.000 Hz. Suara dewasa laki-laki 120-1000 Hz,

sedangkan perempuan dewasa 250-1000 Hz. Perbedaan ini terjadi karena

perbedaan kotak suara di laring dengan tebal tipisnya pita suara.

4. Kemampuan Dengar

Telinga manusia dapat mendengar frekuensi 20-20.000 Hz. Kekerasan

suara ditentukan oleh sistem pendengaran sekurang-kurangnya melalui tiga

cara.

a. Ketika suara menjadi keras, amplitudo getaran membran basilaris dan sel

rambut juga meningkat sehingga sel-sel rambut mengeksitasi ujung saraf

dengan lebih cepat.

b. Ketika getaran amplitudo getaran meningkat, peningkatan ini

menyebabkan semakin banyaknya sel rambut di atas lingkaran pinggir

bagian membran basilaris menjadi terangsang, sehingga menyebabkan

penjumlahan spasial impuls yaitu transmisi melalui banyak serabut saraf

bukan melalui beberapa serabut saraf.

c. Sel rambut sebelah luar tidak terangsang secara bermakna sampai

getaran basilaris mencapai intensitas yang tinggi kemudian stimulasi sel-

sel ini menggambarkan pada sistem saraf bahwa suara itu sangat keras.

5. Penghantaran Suara

Telinga mengubah gelombang suara dari dunia luar menjadi potensial

aksi dalam nervus kokhlearis. Gelombang diubah oleh gendang telinga dan

tulang-tulang pendengar menjadi gerakan papan kaki stapes. Gerakan ini

menimbulkan gelombang pada cairan telinga dalam gelombang pada organ

korti sehingga menimbulkan potensial aksi pada serabut-serabut saraf.

Sebagai respon yang ditimbulkan, gelombang suara pada membran

timpani bergerak ke dalam sebagai suatu resonator yang menghasilkan

getaran dari sumber suara. Gerakan diteruskan pada manubrium maleus,

berayun pada poros melalui batas antara saluran panjang dan pendek, lalu

meneruskan getaran dari manubrium ke inkus lalu dihantarkan ke stapes.

Mengubah resonansi (intensifikasi suara) yang menghasilkan getaran

dari membran timpani menjadi gerakan stapes untuk mengarahkan skala

vertibuli koklea yang terisi dengan perilimfe. Sistem ini dinamakan tekanan

suara yang sampai pada jendela lonjong. Hasil kerja dari maleus dan inkus

memperbesar gaya 1,3 kali dari luas membran timpani, jauh lebih besar dari

luas papan kaki stapes, pemborosan energi suara karena resistensi 60% dari

energi suara yang telah sampai pada membran timpani berhasil dihantarkan

ke cairan dalam koklea.

a. Refleksi gendang

Apabila otot telinga tengah (M. Tensor timpani dan M. Stapedius)

berkontraksi menarik manubrium maleolus ke dalam dan papan kaki

stapes keluar. Suara yang keras menimbulkan refleks kontraksi otot yang

dinamakan refleks gendang. Refleks gendang ini berfungsi untuk

melindungi dan mencegah gelombang suara keras yang dapat

menyebabkan perangsangan yang berlebihan pada reseptor pendengar.

Akan tetapi, waktu reaksi untuk refleks adalah 40-160 ms sehingga refleks

tidak melindungi dari rangsangan yang sangat singkat seperti suara

tembakan.

b. Penghantaran tulang dan udara

1) Penghantaran gelombang suara ke cairan telinga dalam melalui

membran timpani dan tulang-tulang pendengar yang dinamakan

penghantaran tulang telinga tengah.

2) Gelombang suara menimbulkan getaran pada membran timpani

sekunder yang menutup jendela bundar (penghantaran suara).

3) Jenis penghantaran yang ketiga adalah penghantaran tulang transmisi

getaran dari tulang-tulang tengkorak ke cairan telinga dalam. Banyak

terjadi konduksi tulang bila garpu penala diletakan langsung pada

tengkorak. Jalan ini memegang peranan dalam penghantaran yang

sangat keras.

c. Gelombang jalan

Papan kaki stapes menimbulkan serangkaian gelombang berjalan

pada perilimfe dalam skala vestibuli. Apabila gelombang bergerak ke arah

koklea, tinggi gelombang meningkat sampai maksimum dan kemudian

menurun dengan cepat. Jarak dari stapes sampai ketinggian maksimum

berubah-ubah tergantung pada frekuensi getaran. Gelombang suara dengan

nada tinggi akan menimbulkan gelombang yang mencapai tinggi

maksimum dekat pada basis koklea, sedangkan suara nada rendah

menimbulkan gelombang yang memuncak dekat dengan apeks dinding.

Tulang dari skala vestibuli menjadi kaku, tetapi membran ini fleksibel.

Membran basilaris tidak dalam keadaan tegang dan dapat dilakukan ke

dalam skala timpani oleh puncak gelombang dalam skala vestibuli.

Pendesakan cairan dalam skala timpani dilepaskan ke dalam udara pada

foramen rotundum. Suara akan menimbulkan distorsi pada membran

basilaris, tempat dimana distorsi ini maksimum yang ditentukan oleh

frekuensi gelombang suara. Ujung-ujung sel rambut pada organ korti

dipertahankan tetap kaku oleh lamina retikularis dan rambut-rambutnya

terbenam dalam membran tectoria (membran korti).

Apabila membran basilaris ditekan, gerakan relatif dari membran

tectoria lamina retikularis akan membengkokkan rambut-rambut.

Pembengkokkan ini menimbulkan potensial aksi pada saraf pendengar.

6. Potensial Aksi dalam Serabut Saraf Pendengar

Frekuensi potensial aksi dalam serabut saraf pendengar tunggal

sebanding dengan kekerasan bunyi. Pada intensitas bunyi yang rendah, tiap

akson melepaskan listrik terhadap bunyi. Hanya satu frekuensi dan frekuensi

ini bervariasi dari akson ke akson tergantung pada bagian koklea tempat asal

serabut.

Pada intensitas bunyi yang lebih tinggi, akson tersendiri melepaskan

listrik terhadap spektrum frekuensi bunyi yang lebih lebar. Khusus terhadap

frekuensi yang lebih rendah dari pada frekuensi saat timbul rangsangan

ambang area respons, tiap gelombangnya menyerupai bentuk gelombang

yang berjalan di dalam koklea.

Penentuan tinggi nada yang diterima bila suatu gelombang bunyi

membentur telinga berada di dalam korti yang dirangsang maksimum.

Gelombang berjalan yang dibentuk oleh suatu nada menghasilkan cekungan

puncak pada lamina basilaris, akibatnya rangsangan reseptor maksimum pada

suatu titik.

7. Pusat Pendengaran dan Hubungannya

Pusat pendengaran terletak di otak. Neuron auditorik primer mempunyai

badan sel di ganglia spiral yang berlokasi di koklea. Akson sentral dari

neuron bipolar ini setelah keluar dari koklea akan bergabung dengan serabut

dari organ vestibuli untuk membentuk saraf VIII (nervus auditorius) dan

masuk ke medula. Serabut auditorik berakhir di nuklei koklea, dari stasiun ini

terjadi beberapa koneksi dengan pusat saraf di otak.

a. Pusat auditorik medular, berfungsi mencari sumber bunyi, refleks

pendengar mengatur otak telinga tengah jika tiba-tiba mendengar suatu

alarm.

b. Pusat midbrain, kolikus inferior dan formasio artikularis mengatur

refleks pendengar yang berkaitan dengan gerak kepala dan mata guna

mencari sumber bunyi, masuk auditorik ke formasi retikular dan

mempunyai pengaruh besar terhadap kewaspadaan, perhatian, dan

terjaganya seseorang.

c. Korikular inferior, proyeksi bunyi lebih atas dari persepsi suara yang

dipancarkan ke nuklei genikulata medial dari talamus karena adanya

penyilangan, maka proyeksi auditorik berdifat bilateral dengan proyeksi

kontralateral yang lebih intensif.

8. Jaras Persarafan Pendengaran

Serabut saraf dari ganglion spiralis corti memasuki nukleus koklearis

dorsalis dan ventralis yang terletak pada bagian atas medula. Pada titik ini,

semua serabut sinaps, dan neuron tingkat dua berjalan terutama ke sisi yang

berlawanan dari batang otak dan berakhir di nukleus olivarius superior.

Beberapa serabut tingkat kedua lainnya juga berjalan ke nukleus olivarius

superior pada sisi yang sama. Dari nukleus olivarius superior, jaras

pendengaran kemudian berjalan ke atas melalui lemnikus lateralis. Beberapa

serabut berakhir di nukleus lemnikus lateralis,

tetapi sebagian besar melewati nukleus ini dan

berjalan ke kolikulus inferior, tempat semua atau

hampir semua serabut pendengaran bersinaps.

Dari sini jaras berjalan ke nukleus genikulatum

medial, tempat semua serabut bersinaps.

Akhirnya jaras berlanjut melalui radiasio

auditorius ke korteks auditorik, yang terutama

terletak pada girus superior lobus temporalis.

ganglion spiralis corti

nukleus koklearis dorsalis

&Ventralis

nukleus olivarius superior

lemnikus lateralis

nukleus lemnikus lateralis

kolikulus inferior

nukleus genikulatum

medial

radiasio auditorius

korteks auditorik

Skema Jaras saraf pendengaran

9. Fungsi Korteks Serebri pada Pendengaran

Korteks auditorius primer secara langsung dirangsang oleh penonjolan

korpus genikulatum medial, sedangkan daerah asosiasi pendengar dirangsang

secara sekunder oleh impuls yang berasal dari korteks auditorius primer dan

penonjolan dari daerah asosiasi talamus yang berdekatan dengan korpus

genikulatum medial.

a. Korteks auditorik: dari talamus serabut diproyeksikan ke korteks

auditorik primer pada lobus temporal yang sebagian besar tersembunyi

di dasar girus silvii. Korteks auditorik primer mempunyai lokasi (peta

tonotopik) sesuai dengan asal neuron di koklea (sesuai dengan tinggi

rendah frekuensi suara).

b. Area korteks auditorik: pada otak mampu menganalisa berbagai

intensitas suara dan memberikan arti akan stimuli pendengaran dengan

mengintegrasikan impuls yang diterima melalui asosiasi korteks lain

(visual dan somatik).

c. Korteks asosiasi auditorik: dari korteks auditorik primer, proyeksi

serabut ditujukan ke area asosiasi auditorik untuk dilakukan analisa dan

integrasi dengan data dari pusat korteks lain. Setiap bunyi, kata, dan

suara dihubungkan dengan pusat bahasa.

Daftar Pustaka

Guyton & Hall. 2012. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 11. Jakarta: EGC

Pearce, Evelyn C. 2004. Anatomi dan Fisiologi untuk Paramedis. Jakarta: PT

Gramedia Pustaka Utama

Smeltzer, Suzanne C. 2002. Buku Ajar Keperawatan Medikal Bedah Edisi 8 Vol.

3. Jakarta: EGC

Syaifudin. 2011. Fisiologi Tubuh Manusia untuk Mahasiswa Keperawatan Edisi

2. Jakarta: Salemba Medika