Memahami Telinga Kita ..... Bagaimana ia mendengar?

Harus diakui betapa berharganya telinga bagi kehidupan kita. Karena itu tidakkah kita ingin mengetahui lebih dalam indera yang satu ini?

Jika kita melihat sekilas struktur telinga di kedua sisi kepala ... maka tampaknya sederhana saja. Tapi pernahkan kita sadar betapa mengagumkan struktur di balik daun telinga yang biasa kita lihat? Bagaimana hebatnya ia mengolah bunyi/suara menjadi suatu informasi yang berharga bagi kemajuan intelektualitas seseorang.

Meninjau apa dan bagaimana telinga bekerja?

Telinga tersusun sedemikian rupa hingga ia berfungsi sebagai reseptor suara. Ia memiliki berbagai komponen yang menyebabkan ia layak menjadi sebuah instrumen recorder yang teramat sempurna. Ia memiliki receiver, transmiter, transformator, dan transduktor, serta sistem relay, proteksi, dan amplifikasi.

Secara umum telinga terbagi menjadi 3 bagian, yaitu: telinga luar (external ear), telinga tengah (middle ear), dan telinga dalam (inner ear). Ke-3 bagian telinga ini terletak di dalam tulang temporal kepala. Tulang temporal adalah struktur berbentuk piramidal yang membentuk bagian dasar dan pinggir (lateral) kedua sisi tulang tengkorak. Bagian2 utama tulang temporal adalah segmen tulang skuamosa, petrosa, timpanik, dan mastoid. Pada tulang temporal inilah selain organ pendengaran (koklea) juga tersimpan organ keseimbangan (vestibuler).

TELINGA LUAR

Struktur apa saja yang membentuk telinga luar?

Telinga luar terdiri dari daun telinga (pinna) dan saluran telinga luar (external auditory canal=EAC). Batas medial EAC adalah gendang telinga (membrana timpani=MT). Sekitar 1/3 luar EAC tersusun atas tulang rawan dan mengandung folikel rambut, kelenjar serumentosa, dan kelenjar sebasea (kelenjar minyak). Sedangkan 2/3 dalam EAC tersusun atas tulang, dan tidak mengandung kelenjar. EAC dilapisi kulit sebagai kelanjutan kulit daun telinga. Di bagian dalam, kulit EAC membentuk lapisan terluar MT. Panjang EAC sekitar 2.5-3 cm (orang dewasa), dengan diameter 1 cm, dan bentuknya mirip huruf S kurus. Fungsi utama EAC adalah mengumpulkan dan mengarahkan input suara dari luar menuju MT. Struktur dan panjang EAC juga turut menentukan resonansi frekuensi spesifiknya yaitu antara 3-4 kHz. Ini juga faktor utama yang menjelaskan mengapa noice-induce hearing loss (NIHL = gangguan dengar akibat pajanan bising) biasanya terjadi pada frekuensi antara 3-6 kHz, dengan puncak gangguan pada 4 kHz seperti tercatat pada audiogram.

TELINGA TENGAH

Telinga tengah atau middle ear cleft adalah suatu celah berisi udara dengan volume berkisar 1 - 2 cm3 (cm kubik). Pada telinga tengah terdapat tulang2 pendengaran (osikel), muskulus (otot) tensor timpani dan stapedius, dan saraf korda timpani (serabut saraf pengecap untuk 2/3 anterior lidah, dan serabut parasimpatik untuk kelenjar submandibular dan sublingual). Batas2 telinga tengah adalah MT di bagian lateral, dan dinding lateral (kapsul labirin) telinga dalam di bagian medial. Telinga tengah berhubungan dengan rongga/sel udara mastoid melalui sebuah lubang sempit yang dinamakan antrum, dan juga berhubungan dengan nasofaring (ruang di belakang hidung) melalui tuba eustachius. Selain struktur di atas, serabut saraf wajah (nervus fasialis) yang berjalan di dalam saluran tulang terletak sangat dekat dengan telinga tengah, yang mungkin saja melekat dan meningkatkan resiko kerusakan atau penekanan saraf wajah ini saat timbul lesi abnormal di telinga tengah yang mengakibatkan kelumpuhan otot2 wajah.

Apa saja tulang2 pendengaran (osikel) yang terdapat di telinga tengah?

3 buah tulang pendengaran, yaitu: maleus, incus, dan stapes, membentuk rantai tulang pendengaran (osicular chain). Posisi maleus adalah di antara MT dan inkus, artinya sisi luar maleus melekat pada MT dan sisi dalam membentuk persendian dengan incus. Selanjutnya incus akan membentuk persendian dengan stapes. Dan stapes kemudian berhubungan dengan oval window telinga dalam. Dengan demikian osicular chain imenjembatani inter-koneksi telinga luar hingga telinga dalam.

Apa peranan dari otot tensor timpani dan otot stapedius?

Kedua otot ini mengurangi proses mekanik telinga tengah. Pengertiannya adalah sebagai berikut, jika telinga kita menerima suara sangat keras (intensitas > 80 dB) maka kemungkinan gerakan mekanik osicular chain akan sangat progresif yang dapat merusak struktur oval window telinga dalam. Sehingga saat intensitas suara mencapai nilai di atas, otot stapedius secara refleks akan berkontraksi untuk membatasi gerakan stapes. Meskipun fungsi utama refleks akustik ini adalah proteksi, ia juga meningkatkan mekanisme kontrol yang mempertahankan input suara ke telinga dalam (koklea) lebih konstan, dan memperluas rentang dinamik sistem telinga tengah, sebagai contoh: otot stapedius tercatat juga berkontraksi saat seseorang mengunyah dan bersuara (vokalisasi), sehingga dapat mereduksi bising yang timbul akibat gerakan2 yang berasal dari dalam tubuh sendiri.

Struktur mana di telinga tengah yang menjamin aerasi di telinga tengah?

Telah dijelaskan bahwa telinga tengah adalah celah berisi udara, di mana tekanan udara di dalamnya harus tetap dipertahankan sesuai tekanan udara ambien (lingkungan luar) agar transfer sinyal suara berjalan optimal. Tuba eustachius yang menghubungkan telinga tengah dengan nasofaring akan menjamin aerasi dan drainase telinga tengah. Jika tuba eustachius mengalami disfungsi, dapat menimbulkan rasa tersumbat atau popping di telinga dan/atau otitis media (radang/infeksi telinga tengah). Fungsi tuba eustachius yang tidak matur, yang sering terjadi pada anak2, merupakan salah satu predisposisi utama timbulnya infeksi telinga tengah pada populasi anak.

Bagaimana telinga tengah memaksimalkan transfer sinyal suara ke telinga dalam (koklea)?

Ada hal mendasar yang membedakan sistem telinga luar dan sistem telinga dalam, yaitu: medium udara di telinga luar dan medium cairan di telinga dalam. Perbedaan medium ini menentukan perbedaan impedansi di antara kedua sistem ini, yaitu "energi perlawanan" sistem telinga dalam terhadap input energi suara jauh lebih besar dibanding sistem telinga luar. Artinya energi suara yang merambat sepanjang medium udara di telinga luar akan sangat menurun ketika mencapai medium cairan di telinga dalam. Karena itu telinga tengah berfungsi meminimalisasi masalah ini. Amplifikasi energi suara terjadi akibat efek area MT dan aktivitas pengungkit dari osicular chain. Efektivitas area vibrasi MT adalah sekitar 17 kali dibanding area footplate stapes (yaitu area perlekatan stapes pada oval window telinga dalam), sehingga menghasilkan peningkatan energi suara sebesar 17 kali pula. Selain itu panjang lengan maleus sekitar 1.3 kali panjang short process incus, sehingga kekuatan yang terbentuk pada stapes akan meningkat sebesar 1.3 kali. Kombinasi dari kedua efek di atas (17 x 1.3) memberikan peningkatan energi mekanik 22:1, yang menyebabkan peningkatan energi suara setara 25 dB saat mencapai koklea telinga dalam.

TELINGA DALAM

Telinga dalam adalah suatu sistem labirin membranosa yang tertanam di dalam tulang. Sistem ini mengandung auditory end organ (koklea) yang bertanggung jawab dalam mendeteksi suara, dan vestibuler end organ (utrikukus, sakulus, dan kanalis semisirkularis) yang bertanggung jawab dalam mempertahankan keseimbangan tubuh, dengan mencitrakan gerakan akselerasi (linear ataupun anguler) maupun gerakan gravitasional.

Apa koklea dan fungsinya?

Koklea berbentuk seperti tabung menyerupai rumah siput yang melingkar sebanyak 2.5 kali putaran. Jika kita memotong koklea secara transversal, maka di dalam koklea terdapat 3 buah kompartemen, yaitu skala vestibuli (atas), skala media (tengah), dan skala timpani (bawah). Membrana Reissneri memisahkan skala vestibuli dari skala media, sedangkan membrana basilaris memisahkan skala media dari skala timpani. Di dalam skala vestibuli dan skala timpani terdapat perilimfe, suatu cairan yang mirip dengan cairan ekstraseluler. Dan di dalam skala media terdapat endolimfe, cairan yang mirip dengan cairan intraseluler. Di dalam skala media inilah terletak organo korti.

Apa itu Organo Korti?

Organo korti pada skala media mengandung sel2 reseptor pendengaran (auditory receptor cells), atau disebut pula sel-sel rambut. Dinamakan sel2 rambut karena membran di bagian permukaan sel mengalami evaginasi yang disebut stereosilia, yang mirip seperti rambut.

Stereosilia mengandung ion channels yang dapat terbuka aktif secara mekanik jika menerima stimulus suara. Selain sel2 rambut terdapat pula sel2 struktural dan sel2 pendukung (supporting cells). Terdapat 2 tipe sel rambut, yaitu sel rambut dalam (inner hair cells=IHC) dan sel rambut luar (outer hair cells=OHC). IHC membentuk sebaris sel yang berjalan spiral di sepanjang koklea dekat aksis sentral. OHC membentuk 3-4 baris sel rambut yang berjalan pada koklea namun tidak berdekatan dengan aksis sentral.

Bagian dasar sel2 rambut menempel pada membrana basilaris, sedangkan pada bagian permukaan di mana terdapat stereosilia terletak membrana tektorial. Membrana basilaris dan tektorial berhubungan di bagian sentral. Suara akan mengerakkan kedua struktur ini pada arah berlawanan, sehingga stereosilia yang berada di permukaan sel rambut akan menekuk. Pergerakan stereosilia akan membuka dan menutup ion channels, menghasilkan potensial reseptor di IHC. Potensial reseptor ini menyebabkan keluarnya neurotransmitter ke serabut2 saraf aferen yang menjadi sinyal penting ke otak tentang adanya suara dengan frekuensi tertentu. Sel2 rambut koklea bersifat frekuensi spesifik, di mana stimulasinya oleh input suara tergantung pada tonotopic map membrana basilaris. Pengertiannya sebagai berikut: suara dengan frekuensi tinggi dideteksi di bagian basis koklea, sedangkan suara dengan frekuensi rendah dideteksi di bagian apeks. Properti mekanik membrana basilaris sendiri yang kemudian menentukan perbedaan tonotopik ini.

Apa perbedaan antara IHC dan OHC?

Secara konseptual, IHC dianggap sebagai auditory receptor cells yang klasik, yang bertanggung jawab mengirim sinyal dalam bentuk frekuensi suara yang spesifik ke otak. Sedangkan OHC dianggap memberikan efek amplifikasi dari stimulus suara kepada IHC yang terdekat, selain juga mempertajam respon frekuensi IHC terdekat.

Ada beberapa alasan untuk konsep di atas:

1. OHC terlihat memendek dan memanjang jika dirangsang oleh suara. Gerakan pumping (mirip kontraksi) seperti ini dapat mempengaruhi IHC dengan merubah gerakan membrana basilaris dan meningkatkan sensitivitas dan selektivitas frekuensi untuk output koklear (sinyal menuju otak). Di samping itu suatu protein prestin telah berhasil diisolasi pada OHC yang memberikan kemampuan untuk berkontraksi.

2. IHC secara predominan dipersarafi oleh serabut aferen yang membawa informasi dari sel2 rambut ke otak. Kebalikannya pada OHC, predominan dipersarafi serabut eferen, yang justru membawa informasi dari otak ke sel2 rambut. Stimulasi serabut eferen OHC juga berperan dalam mengurangi respon dari koklea.

Bagaimana perjalanan input suara selanjutnya melalui saraf dari koklea ke otak?

Stimulasi saraf oleh input suara yang dimulai dari sel2 rambut kemudian berjalan sepanjang serabut aferen, selanjutnya berturut2 mencapai nukleus koklearis, kompleks olivarius superior, lemniskus lateralis, kolikulus inferior, dan medial geniculate body untuk selanjutnya tiba di korteks auditori di otak. Pada level kompleks olivarius superior ke atas, mulai terjadi crossover antara input suara dari sisi kiri dan kanan.

KESIMPULAN

1. EAC berfungsi mengumpulkan dan meneruskan input suara luar ke MT. Karena resonan frekuensi EAC adalah 3-4 kHz, maka dianggap sebagai faktor penyebab utama peak NIHL terjadi pada frekuensi 4 kHz.

2. Sistem telinga tengah meng-amplifikasi suara melalui efek area dari TM dan oval window, serta aksi gerakan pengungkit osicular chain, di mana peningkatan yang terjadi dari kombinasi keduanya adalah 22:1 atau setara dengan 25 dB. Berbagai keadaan patologis yang merusak fungsi tersebut akan menimbulkan gangguan dengar tipe konduktif (Conductive Hearing Loss = CHL).

3. Tuba Eustachius meng-aerasi dan drainase telinga tengah yang menjaga tekanan telinga tengah tetap terkontrol sehingga transfer energi suara menjadi optimal. Jika terjadi imaturitas maupun disfungsi, selain bisa menyebabkan CHL, juga menjadi faktor penting penyebab infeksi/radang telinga tengah atau otitis media.

4. Sistem telinga dalam mengandung end organ auditory, yaitu koklea. Pada koklea inilah energi suara akan diubah menjadi potensial listrik yang ditangkap oleh reseptornya di sel2 rambut (hair cells) organo korti.

5. Hair cells terdiri dari 2 jenis, yaitu: IHC dan OHC. IHC berfungsi mengirim sinyal frekuensi suara spesifik ke otak. Sedangkan OHC berperan dalam meningkatkan sensitivitas dan selektivitas frekuensi untuk output koklear (sinyal menuju otak) yang dihasilkan oleh IHC.

6. Korteks Auditory di otak adalah akhir perjalanan input frekuensi suara yang berasal dari IHC organi korti, setelah melalui serabut aferen, nukleus koklearis, kompleks olivarius superior, lemniskus lateralis, kolikulus inferior, dan medial geniculate body. Di korteks inilah input tersebut di olah sehingga menjadikan produk suara yang terdengar, dikenal, dipahami, dimengerti, diingat, dan lain sebagainya.