FISIOLOGI PENDENGARAN Ginus Partadiredja Bagian Fisiologi FK UGM

1. Helix 2. Antihelix 3. Tympanic membrane (eardrum) 4 1. Helix  2. Antihelix  3. Tympanic membrane (eardrum)  4. External auditory meatus  5. Lobule  6. Middle ear  7. Round window  8. Eustachian tube  9. Stapes footplate covering oval window 10. Cochlear and vestibular nerves  11. Cochlea  12. Lateral semicircular canal  13. Superior semicircular canal  14. Rear semicircular canal  15. Stapes  16. Incus  17. Malleus 

ANATOMI TELINGA Telinga luar (auris externa) Auricula (helix, lobulus) Canalis auditorius externus - cerumen Membrana tympani Telinga tengah (auris media) Malleus Incus Stapes Telinga dalam (auris interna) Canalis semicircularis Vestibula Cochlea (35 mm, 2 ¾ lingkaran)

Tuba auditiva (Eustachius) M. tensor tympani (n. V)  malleus M. stapedius (n. VII)  stapes - hyperacusia Refleks tympani  40 – 160 ms

Canalis semicircularis - Ductus semicircularis Vestibulus - Utriculus Telinga dalam Labyrinthus osseus Labyrinthus membranaceus Canalis semicircularis - Ductus semicircularis Vestibulus - Utriculus - Sacculus Cochlea - Scala vestibuli - Scala media (ductus cochlearis) - Scala tympani perilymphe endolymphe (kadar K+ tinggi) - Helicotrema - Membrana vestibularis (membrana Reissner) - Membrana basalis

Scala vestibuli  fenestra ovale Scala tympani  fenestra rotunda (membrana tympani secunder) Scala media bermuatan + dibandingkan scala vestibuli & tympani

Organon Corti (organon spiralis) Sel rambut 3 baris “outer hair cells” (puncak tertanam di membrana tectoria; 5-10% inervasi sensoris; 90% inervasi motoris kolinergik) 1 baris “inner hair cells” (90-95% inervasi sensoris; sedikit inervasi motoris) “Hair bundle” = 30 – 150 stereocilia (panjang berbeda-beda); kinocilium di cochlea dewasa hilang Stereocilia terendam endolymphe Dasar sel rambut terendam perilymphe

“Supporting cells”/ “Sustentacular cells” Lamina reticularis & Membrana tectoria Cabang cochlearis n. VIII & Ganglion spiralis

Gelombang Suara Kecepatan di udara = 344 m/detik, 20°C Kecepatan seiring suhu & ketinggian Kecepatan di air tawar = 1450 m/s, 20°C Kecepatan di air garam Frekuensi getaran suara = pitch Frekuensi suara terdengar: 20 – 20.000 Hz (biasanya 500 – 5000 Hz) Frekuensi bicara = 100 – 3000 Hz

Semakin besar intensitas (amplitudo) suara  semakin keras suara Intensitas suara = decibels (dB) dB = 10 log ____Intensitas suara_______ Intensitas suara standar 0 dB  ketiadaan suara 0 dB  intensitas suara = intensitas suara standar Ambang pendengaran = 0 dB 1000 Hz

Bunyi Intensitas Suara (dB) Gemerisik daun 15 Bisikan 30 Percakapan normal 60 Vacuum cleaner 75 Teriakan 80 Suara motor 90 Suara tak nyaman 120 Suara menyakitkan telinga 140

Masking: Berkurangnya kemampuan seseorang untuk mendengar suara akibat hadirnya suara lain

FISIOLOGI PENDENGARAN

FISIOLOGI PENDENGARAN Auricula mengarahkan gelombang suara ke meatus acusticus externus  canalis auditoris externus  membrana tympani Membrana tympani bergetar (resonator) tergantung frekuensi & intensitas Vibrasi malleus  incus  stapes (kekuatan 1,3 x) Getaran stapes  fenestra ovale (20x > kuat daripada membrana tympani) Getaran fenestra ovale  perilymphe scala vestibuli

6. Scala vestibuli  scala tympani  fenestra rotunda 7. Deformasi dinding scalae  membrana vestibularis 8. Membrana vestibularis  endolymphe (ductus cochlearis) 9. Endolymphe  membrana basalis 10. Membrana basalis  menggerakkan sel rambut terhadap membrana tectoria

Setiap bagian membrana basalis berespon maksimal terhadap gelombang suara frekuensi tertentu Membrana basalis dekat basis cochlea: sempit & kaku  frekuensi tinggi (20.000 Hz) Membrana basalis dekat apex cochlea: lebar & lentur  frekuensi rendah (20 Hz)

Stimulasi pada Sel Rambut Sel rambut mentransduksi getaran mekanis  sinyal listrik Membrana basalis bergetar  stereocilia (hair bundles) pada apex sel rambut bergeser satu sama lain

Protein “tip link” menghubungkan puncak tiap stereocilia dengan “mechanically gated ion channels” (kanal transduksi) pada stereocilia yang lebih tinggi di sebelahnya Stereocilia menekuk ke arah stereocilia yang lebih tinggi  “tip links” membuka kanal transduksi

Ion K+ masuk ke dalam sel rambut  potensial reseptor pendepolarisasi (potensial membran -60mV  -50mV)  menyebar di membran plasma  membuka “voltage-gated Ca2+ channels” di dasar sel rambut Ca2+ masuk sel rambut  eksositosis vesikel sinaptik berisi neurotransmiter glutamat  neuron sensoris

Tekukan stereocilia ke arah berlawanan  menutup kanal transduksi  repolarisasi & hiperpolarisasi  neurotransmiter  frekuensi impuls saraf

Emisi otoakustik: getaran “outer hair cells” sebagai respon gelombang suara & sinyal dari neuron motorik  stapes “Outer hair cells” memanjang/ hiperpolarisasi – memendek/ depolarisasi  kekakuan membrana tectoria berubah  gerakan membrana basalis  respon “inner hair cells” Deteksi emisi otoakustik  pemeriksaan gangguan pendengaran pada bayi

Jaras Auditoris Cabang cochlearis n. Vestibulocochlearis (VIII)  nuclei cochlearis medulla oblongata  nuclei olivarii superior pons  Colliculus inferior mesencephalon  nucleus geniculatum mediale thalamus  area auditoris primer di gyrus temporalis superior cortex cerebri (Area Brodmann 41 & 42)

Jaras dari berbagai bagian cochlea  berbeda- beda Area yang berbeda di korteks auditoris primer untuk frekuensi berbeda Gelombang suara intensitas tinggi  vibrasi di membrana basalis  frekuensi impuls saraf ke otak Persepsi auditoris bersifat bilateral Perbedaan “timing” impuls di nuclei olivarii  lokalisasi suara

Konduksi osikular: udara  ossicula auditiva Konduksi Tulang dan Udara Konduksi osikular: udara  ossicula auditiva Konduksi udara: udara  fenestra rotunda Konduksi tulang: via tulang cranium

Ketulian: Tuli konduksi: Sumbat pada canalis auditorius externus, penebalan membrana tympani, rigiditas stapes Tuli saraf: Kebisingan, tumor, presbycusis, aminoglycosida (streptomycin, gentamicin)  obstruksi kanal stereocilia

Suara Keras & Kerusakan Sel Rambut Musik keras, suara pesawat jet, mesin pemotong rumput, vacuum cleaners  merusak sel rambut Konser rock, headphones murah  110 dB Ketulian dimulai dari hilangnya sensitivitas terhadap suara “high pitch” Kesehatan kerja  pelindung telinga (> 90 dB) Ear plugs baik  dapat mengurangi  30 dB

Tes Pendengaran Rinne Test - Garpu tala di processus mastoideus  telinga Normal: konduksi udara > konduksi tulang Tuli konduksi: Konduksi udara tak terdengar Tuli saraf: Konduksi udara terdengar (tuli parsial)

Weber Test Garpu tala di vertex Normal: Mendengar sama kuat Tuli konduksi: Terdengar > di telinga sakit Tuli saraf: Terdengar > di telinga normal

Schwabach test Konduksi tulang pasien : pemeriksa Tuli konduksi: Konduksi tulang > baik daripada normal Tuli saraf: Konduksi tulang > buruk daripada normal

FISIOLOGI KESEIMBANGAN Keseimbangan statis: Pemeliharaan posisi badan terhadap gravitasi Keseimbangan dinamis: Pemeliharaan posisi badan terhadap gerakan cepat (rotasi, akselerasi, deselerasi) Organ reseptor keseimbangan: Aparatus vestibularis (sacculus, utriculus, ductus semicircularis) Canalis semicircularis  akselerasi rotasional Utriculus  keseimbangan statis & akselerasi linear horizontal Sacculus  keseimbangan statis & akselerasi linear vertikal

Organ Otolitik (Macula): Utriculus dan Sacculus Area kecil, menebal: macula Macula: Sel rambut Sel pendukung (“supporting cells”) > 70 “Hair bundles” (stereocilia) + “tip links” 1 kinocilium > stereocilia Membran otolitik: lapisan glikoprotein gelatinosa tebal Otolith/ Otoconia: lapisan kalsium karbonat padat

Menundukkan kepala  membrana otolitik tertarik gravitasi  menekuk stereocilia Duduk di mobil  mobil bergerak ke depan tiba-tiba  membrana otolitik “tertinggal”  menekuk stereocilia Tekukan stereocilia  meregangkan “tip links”  membuka kanal transduksi  potensial reseptor  depolarisasi Tekukan ke arah berlawanan  repolarisasi

Ductus Semicircularis Crista ampullaris: - Sel rambut - “Supporting cells”/ “sustentacullar cells” - Cupula: materi gelatinosa

Kepala bergerak  endolymphe “tertinggal”  deformasi cupula berlawanan arah terhadap rotasi  menekuk stereocilia  potensial reseptor  impuls saraf Rotasi konstan  cupula tegak lagi Rotasi berhenti  endolymphe bergeser ke arah rotasi  deformasi cupula searah rotasi

Neurotransmiter dari sel rambut  neuron sensoris orde 1 (cabang vestibular n. VIII) Ganglion vestibular Neuron motoris bersinaps dengan sel rambut & neuron sensoris  regulasi sensitivitas

Jaras Keseimbangan Mayoritas cabang vestibular n. VIII  nuclei vestibular medulla oblongata & pons  Nuclei n. III, IV, VI, XI  tractus vestibulospinalis Sebagian cabang vestibular n. VIII  peduncullus cerebelli inferior  cerebellum  Area motorik cerebrum

Refleks vestibulo-okular (nystagmus) Stimulasi kalorik  nystagmus, vertigo, nausea

Rujukan Tortora GJ & Derrickson B (2006). Principles of Anatomy and Physiology, 11th ed. Chapter 15, Pages: 595 – 605 Ganong WF (2005). Review of Medical Physiology, 22nd ed. Chapter 9, Pages 171 - 184.