Fisiologi Sistem Pendengaran
Fungsi utama dari telinga luar dan tengah adalah menyalurkan energi suara dari luar ke telinga dalam. Fungsi ini dimulai dengan peran aurikula sebagai penangkap getaran dari luar yang diteruskan ke meatus akustikus eksternus. Dikarenakan bentuk dan ukurannya, meatus akustikus eksternus mampu menambah intensitas bunyi pada gelombang 2-4 KHz hingga 10-15 dB.
Getaran yang ditangkap diteruskan ke membran timpani dan menyebabkan membran timpani bergetar kemudian menyebabkan maleus bergetar. Maleus berartikulasi dengan inkus dan inkus berartikulasi dengan stapes. Artikulasi antara inkus dan stapes menyebabkan stapes terdorong ke depan dan ke belakang setiap membran timpani dan maleus bergetar, sehingga menyebabkan gerakan ke luar dan ke dalam pada oval window dan menggetarkan cairan endolifatik pada duktus koklearis.
Perpindahan tekanan suara dari medium gas ke medium cair menyebabkan hilangnya energi dalam jumlah besar. Jumlah energi yang hilang mencapai 99.9% atau sekitar 30 dB dan hanya 0.1% yang ditransmisikan. Untuk mengatasi kehilangan itu telinga tengah memiliki fungsi yang mengubah energi suara yang ditransmisikan dari lingkungan luar telinga, dimana gas sebagai medium, ke telinga dalam yang mengandung cairan. Fungsi tersebut adalah:
1) The Lever System
Karena manubrium pada maleus lebih panjang daripada lengan panjang inkus, telinga memperoleh keuntungan secara mekanik yaitu dapat menutupi 2 hingga 3 dB dari total energi suara yang hilang akibat perpindahan medium sebesar 30 dB.
2) Tympanic Membrane-Footplate Ratio
Fungsi ini didasari oleh perbedaan luas permukaan dari membran timpani dengan footplate dari stapes. Luas permukaan dari membran timpani adalah 55 mm2 dan luas permukaan footplate dari stapes adalah 3,2 mm2. Rasio aktual keduanya adalah 21:1 namun rasio efektif adalah 14:1, hal ini disebabkan tidak semua permukaan membran timpani yang bergetar. Rasio efektif tersebut dapat mengatasi kehilangan energi suara sebesar 23 dB.
Dari kedua mekanisme tersebut, telinga tengah dapat menutupi 25-27 dB dari total 30 dB energi suara yang dilang. Sisa 3-5 dB hilang selamanya. Mekanisme ini dinamakan “impedance-matching mechanism”. Selain itu, telinga tengah juga memiliki mekanisme protektif yaitu dengan kontraksi otot stapedius dan otot tensor timpani. Kedua otot ini bereaksi secara refleks ketika telinga menangkap suara keras dengan masa laten 40-80 milidetik. Otot stapedius berfungsi menahan gerakan berlebih dari stapes, dan otot tensor tympani berfungsi menahan gerakan manubrium dari maleus. Kedua kontraksi otot ini menyebabkan kekakuan pada tulang-tulang pendengaran sehinga dapat mengurangi intensitas suara keras (diatas 100 dB) yang didengar dalam waktu lama hingga 10 dB. Namun pada suara keras yang tiba-tiba kedua otot ini tidak dapat menjalani fungsinya karena masa laten yang lambat, sehingga intensitas suara keras tersebut tidak dapat dikurangi dan dapat menyebabkan acoustic trauma.
Selanjutnya, getaran yang disampaikan dari stapes ke tingkap oval menyebabkan cairan endolimfatik di sepanjang duktus koklearis bergetar. Getaran itu menimbulkan getaran pada membran basilar. Membran basilar mengandung basilar fiber yang keluar dari modiolus dan bebas pada ujungnya, sehinga membran ini dapat bergetar. Panjang dan diameter basilar fiber bervariasi. Di dekat tingkap bundar, panjang basilar fiber adalah 0,05 mm dan semakin mendekati apex panjangnya bertambah hingga 0,4 mm. Sebaliknya, diameter basilar fiber mengecil dari basis ke apex. Akibat dari variasi ini, membran basilar pada basis bergetar pada frekuensi tinggi dan pada apex cenderung bergetar pada frekuensi rendah.
Organ Corti, yang terletak pada permukaan membran basilar, mencetuskan impuls sebagai respon terhadap getaran pada membran basilar. Organ Corti memiliki dua tipe sel rambut, sel rambut luar dan dalam, dimana sel rambut luar lebih banyak daripada sel rambut dalam. Namun, hampir 90% serat-serat saraf dirangsang oleh sel rambut dalam.
Sel-sel rambut memiliki stereosilia. Sterosilia tertanam dalam membran tektorial yang memiliki struktur seperti gelatin dan ukutannya semakin panjang pada sisi yang menjauhi modiolus. Setiap stereosilia berikatan dengan stereosilia disampingnya yang lebih panjang oleh filamen-filamen tipis. Pada saat terjadi pembengkokan stereosilia ke arah stereosilia yang lebih panjang, maka stereosilia yang lebih pendek akan tertarik dan membuka 200 sampai 300 saluran penghantar kation dan menimbulkan gerakan cepat dari ion kalium yang bermuatan positif untuk memasuki stereosilia dan menyebabkan hiperpolarisasi. Jika yang terjadi sebaliknya makan akan menyebabkan depolarisasi dari sel-sel rambut. Secara umum, jika membran basilar berbelok ke arah scala vestibuli akan menyebabkan sel-sel rambut untuk berdepolarisasi, dan jika membran basilar berbelok ke arah skala timpani akan menyebabkan sel-sel rambut mengalami hiperpolarisasi. Perubahan potensial sel-sel rambut ini akan mengeksitasi serabut-serabut saraf yang bersinaps pada dasar sel-sel rambut dan menghantarkannya ke sepanjang saraf-saraf pendengaran.
Daftar Pustaka
- Boies. Fundamental of Otolaryngology. 6th ed: Saunders; 1989
- Guyton AC, JE H. Textbook of Medical Physiology. 11th ed. Philadelphia: Elsevier Inc.; 2006
- David D. Textbook of Otolaryngology. 4th ed: Mosby Company; 1973
0 komentar:
Post a Comment