Elemen pokok Program Konservasi Pendengaran adalah: penilaian awal, pemantauan paparan kebisingan, pengendalian kebisingan secara
teknik dan administratif, pendidikan dan motivasi kerja, perlindungan telinga, pemantauan ketajaman pendengaran, pencatatan dan pelaporan,
evaluasi program Alberti, 1997; American Academy of Audiology, 2003.
2.4 Sistem Pendengaran
Telinga dibagi atas telinga luar, telinga tengah dan telinga dalam. Telinga luar terdiri dari daun telinga dan liang telinga. Telinga tengah
terdiri dari membran timpani, kavum timpani, tuba eustachius, dan sel-sel mastoid Oghalai Brownell, 2008.
Bentuk telinga dalam sedemikian kompleksnya sehingga disebut sebagai labirin. Derivat vesikel otika membentuk suatu rongga tertutup
yaitu labirin membran yang berisi endolimfe. Labirin membran dikelilingi oleh cairan perilimfe yang terdapat dalam kapsula otika bertulang. Labirin
tulang dan membran memiliki bagian vestibuler dan koklear. Bagian vestibuliris berhubungan dengan keseimbangan, sementara bagian
koklearis merupakan organ pendengaran Liston Duvall, 1997.
2.4.1 Anatomi koklea Koklea merupakan saluran tulang yang menyerupai cangkang siput dan
bergulung 2½ putaran, dengan panjang kurang lebih 35 mm dengan pusatnya yang disebut modiolus Gambar 2.1a dan Gambar 2.1b Moller,
2003; Pawlowsky, 2004; Shier, 2005.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1a Koklea Shier, 2005 Gambar 2.1b Koklea dengan Potongan Melintang Shier, 2005
Terbentuknya segitiga dari duktus koklearis dengan sisi dasarnya membentuk batas antara skala media dan skala timpani yaitu membran
basilaris dan lamina spiralis pars osseus termasuk di dalamnya sel-sel Claudius, sel-sel Boettcher dan organ Corti. Ligamen spiralis, stria
vaskularis, prominensia spiralis dan sulkus eksternal sebagai sisi lateralnya, sisi miringnya adalah membran Reissner dan membran
basilaris. Koklea terbagi menjadi 3 ruang yaitu skala vestibuli atas, skala media tengah dan skala timpani bawah Moller, 2003; Guyton Hall,
2006; Gillespie, 2006.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.2 Anatomi Koklea Nagashima, et al., 2005
Koklea pada telinga dalam mengandung sel-sel yang berperan terhadap persepsi suara. Koklea terdiri dari labirin tulang, dimana
dalamnya terdapat struktur selular yang membentuk labirin membran. Termasuk di dalam labirin tulang adalah kapsul otik yang merupakan
batas luar dari koklea dan modiolus, tabung tulang yang membentuk sumbu pusat koklea dan mengandung serat saraf auditori dan sel-sel
ganglionnya. Di dalam koklea ada 3 ruang berisi cairan, yaitu skala vestibuli, skala timpani dan skala media dan dipisahkan oleh membran
basilaris dan membran Reissner. stria vaskularis dan ligamentum spiralis terdapat dekat dengan tulang sepanjang dinding lateral koklea. Organ
Corti, yang mengandung sel rambut 3 sel rambut luar dan 1 sel rambut dalam sebagai sel sensoris dan sel penyokong, berbentuk spiral pada
membran basilaris Gambar 2.2 Nagashima, et al., 2005.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3 Potongan Melintang Organ Koklea Moller, 2003 Koklea terdiri dari berbagai tipe sel spesialisasi, seperti sel rambut
sensori, sel pendukung, sel sulkus, SLF yang merupakan tipe sel yang jumlahnya paling banyak di perilimfe. Karena SLF dianggap salah satu
tipe sel di dalam koklea yang jumlahnya paling banyak dan mereka mengeluarkan sitokin dan kemokin setelah stimulasi pro inflamasi, maka
dianggap SLF adalah responder terbesar terhadap sinyal-sinyal sitokin dan kemokin tersebut Moon, et al., 2007.
Di dalam organ Corti terdapat sel-sel Hensen, sel-sel Deiters, sel-sel pilar, sel-sel batas dalam, sel-sel rambut luar dan sel-sel rambut dalam,
sulkus dalam dan limbus spiralis yang berisi sel-sel interdental dan membran tektorial. Medial dari lamina spiralis pars osseus terdapat kanalis
Rosental yang berisi ganglion spiralis dan berhubungan dengan modiolus Gambar 2.3 Moller, 2003; Guyton Hall, 2006; Gillespie, 2006.
Universitas Sumatera Utara
Skala vestibuli dan skala timpani adalah labirin tulang dari koklea yang berisi cairan perilimfe. Skala vestibuli dan skala timpani saling
berhubungan di helikotrema pada apeks koklea. Pada bagian basis koklea skala vestibuli berakhir di foramen ovale dan skala timpani pada foramen
rotundum. Skala media yang berisikan cairan endolimfe berada di antara skala vestibuli dan skala timpani Gambar 2.4 Lonsbury, Martin
Luebke, 2003; Moller, 2003; Guyton Hall, 2006.
Gambar 2.4 Skala Vestibuli dan Skala Timpani di Koklea Moller, 2003 Cairan perilimfe memiliki komposisi ion yang mirip dengan cairan
cerebrospinalis CSF dan juga mirip dengan cairan ekstraseluler, dengan konsentrasi natrium Na
+
tinggi dan kalium K
+
rendah. Sedangkan pada endolimfe, memiliki komposisi ion yang hampir sama dengan cairan
intraseluler yaitu konsentrasi natrium Na
+
rendah dan kalium K
+
yang tinggi Tabel 2.2 Lonsbury, Martin Luebke, 2003; Gillespie, 2006.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.2 Komposisi Cairan Koklea Gillespie, 2006
KOMPONEN ENDOLIMFE
SKALA VESTIBULI SKALA TIMPANI Na mM
1.3 141
148
K mM 157
6 4.2
Ca mM 0.023
0.6 1.3
HCO3 mM 31
21 21
Cl mM 132
121 119
Protein mgdl 38
242 178
pH 7.4
7.3 7.3
Stria vaskularis terdiri dari 3 lapisan sel yaitu sel marginal, sel intermediet dan sel basal. Sel-sel stria vaskularis merupakan satu-satunya
sel yang berhubungan dengan pembuluh darah di koklea. Stria vaskularis bertanggung jawab dalam menjaga konsentrasi ion kalium dalam cairan
endolimfe tetap tinggi dan menjaga potensial endolimfe skala media positif tetap tinggi Pawlowsky, 2004; Gillespie, 2006.
Membran basilaris adalah struktur fibrosa yang berlapis-lapis dari lamina spiral pars osseus ke ligamentum spiralis. Elastisitas membran
basilaris bervariasi di sepanjang koklea dari kekakuan dan kelebarannya. Membran basilaris tampak kaku dan sempit di daerah basis koklea dan
tampak lebih fleksibel dan luas di daerah apeks koklea Gambar 2.5 Moller, 2003; Pawlowsky, 2004; Gillespie, 2006.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.5 Lebar Membran Basilaris dari Basal ke Apeks Moller, 2003 Organ Corti merupakan rumah dari sel sensoris pendengaran
Pawlowsky, 2004. Organ Corti terletak di sepanjang membran basilaris, dan menonjol dari basis ke apeks koklea Despopoulos Silbernagl,
2008. Ukuran organ Corti bervariasi secara bertahap dari basis koklea ke apeks koklea. Organ Corti di basal lebih kecil sedangkan organ Corti di
apeks koklea lebih besar Guyton Hall, 2006. Organ Corti terdapat sel- sel yang terdiri dari sel sensoris sel rambut dalam dan sel rambut luar,
sel pendukung sel Deiters, sel Phalangeal dalam, ujung saraf aferen ganglion spiral tipe 1 dan 2 dan eferen olivokoklear medial dan lateral,
sel pilar dalam dan luar dan sel Hensen Gambar 2.6 Moller, 2003; Guyton Hall, 2006; Gillespie, 2006.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.6 Model Membran Basilaris dengan Organ Corti Lonsbury, Martin Luebke, 2003
Sel rambut merupakan sel sensoris yang menghasilkan impuls saraf dalam menanggapi getaran membran basilaris. Di organ Corti terdapat 1
deret sel rambut dalam dan 3 deret sel rambut luar. Ada sekitar 4.000 sel rambut dalam dan 12.000 sel rambut luar Pawlowsky, 2004; Gillespie,
2006. Bentuk dari sel rambut dalam seperti botol dan ujung sarafnya berbentuk piala yang menyelubunginya, sedangkan bentuk dari sel rambut
luar seperti silinder dan ujung sarafnya hanya pada basis sel Gambar 2.7 Moller, 2003; Pawlowsky, 2004.
Badan sel dari kedua sel rambut ini berisikan banyak vesikula dan mitokondria dan di dinding lateralnya terdapat semacam protein membran
yang dikenal sebagai prestin sebagai motor sel. Selain itu pada bahan sel rambut luar terdapat reticulum endoplasma ER yang terorganisasi dan
khusus di sepanjang dinding lateralnya yaitu apical cistern, Hensen body, subsurface cistern
dan subsynaptic cistern Moller, 2003; Gillespie. 2006; Probst, Greves Iro, 2006.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.7 Sel Rambut Dalam dan Sel Rambut Luar Gillespie, 2006 Sel rambut dalam dan luar ini memegang peranan penting pada
perubahan energi mekanik menjadi energi listrik. Fungsi sel rambut dalam sebagai mekanoreseptor utama yang mengirimkan sinyal saraf ke neuron
pendengaran ganglion spiral dan pusat pendengaran, sedangkan fungsi sel rambut luar adalah meningkatkan atau mempertajam puncak
gelombang berjalan dengan meningkatkan aktivitas membran basilaris pada frekuensi tertentu. Peningkatan gerakan ini disebut cochlear
amplifier yang memberikan kemampuan sangat baik pada telinga untuk
menyeleksi frekuensi, telinga menjadi sensitif dan mampu mendeteksi suara yang lemah Gillespie, 2006.
Universitas Sumatera Utara
Ujung dari sel rambut terdapat berkas serabut aktin yang membentuk pipa dan masuk ke dalam lapisan kutikuler stereosilia Pawlowsky,
2004. Stereosilia dari sel rambut dalam tidak melekat pada membran tektorial dan berbentuk huruf U sedangkan stereosilia dari sel rambut luar
kuat melekat pada membran tektorial atasnya dan berbentuk huruf W Gambar 2.8 Pawlowsky, 2004.
Gambar 2.8 Sel Rambut Luar dan Dalam Dilihat dengan Mikroskop Elektron Pawlowsky, 2004
Pada bagian ujung dari stereosilia terdapat filamen aktin yang terpilin, filamen tersebut nantinya akan dikenal sebagai tip link Gillespie, 2006.
Tip link menghubungkan ujung stereosilia dengan ujung stereosilia yang
lain. Bagian basal dari sel rambut diliputi oleh dendrit dari neuron ganglionik spiralis yang terletak pada bagian modiolus Gambar 2.9.a dan
Gambar 2.9.b Gillespie, 2006.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.9a Tip Link Gillespie, 2006 Gambar 2.9b Tip Link Dilihat dengan Mikroskop Elektron Gillespie, 2006
Selain sel rambut dalam dan luar, komponen utama organ Corti yang lain adalah 3 lapis penyokong sel Deiters, Hensen, Claudius. Membran
tektorial dan kompleks lamina retikularis lempeng kutikular Pawlowsky, 2004. Sel-sel pendukung yang mengelilingi sel rambut luar adalah sel
Deiters dan sel pilar luar. Sel pilar luar berada di sisi modiolar dari sel rambut luar baris pertama dan diantara sel rambut luar baris pertama
dengan kedua. Sel Deiters berada diantara sel rambut luar baris dua dengan tiga dan di sisi lateral dari sel rambut luar baris tiga. Gabungan
dari sel rambut luar dengan sel Deiters dan sel pilar luar menciptakan sebuah penghalang yang kuat antara endolimfe dan perilimfe Gambar
2.10 Moller, 2003; Pawlowsky, 2004; Moller, 2005; Gillespie, 2006.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.10 Organ Corti Moller, 2003 Membran tektorial adalah struktur seperti gel yang terdiri dari kolagen,
protein dan glukosaminoglikan. Membran tektorial terletak di dekat permukaan lamina retikuler dari organ Corti. Membran tektorial kontak
langsung dengan sel rambut luar. Sedangkan untuk sel rambut dalam tidak berkontak secara langsung dengan membran tektorial Moller, 2003.
2.4.2 Transmisi suara Suara terjadi karena adanya sumber suara, media penghantar
gelombang suara serta adanya reseptor penerima informasi tersebut Despopoulos Silbernagl, 2008. Suara datang dari sumber akan
berjalan secara longitudinal dan menyebar ke segala arah, sedangkan pada media penghantar gelombang suara di udara akan lebih cepat
daripada melalui media air karena kecepatan penghantaran suara
Universitas Sumatera Utara
bervariasi tergantung jenis medianya. Karena itu dalam proses pendengaran terdapat istilah impedance Gambar 2.11 Pawlowsky,
2004.
Gambar 2.11 Transmisi Suara ke Koklea Despopoulos Silbernagl, 2008
Suara akan ditangkap serta dihimpun aurikula kemudian diarahkan oleh meatus akustikus eksternus sampai menggetarkan membran timpani
lalu dikonduksikan osikel tulang pendengaran dari maleus, inkus, stapes. Selanjutnya kaki dari stapes bergerak ke arah dalam membran foramen
ovale dan membuat foramen rotundum menonjol keluar Lonsbury, Martin Luebke, 2003; Pawlowsky, 2004; Shier, 2005; Liberman, 2006, dan dari
membran timpani ke tulang pendengaran terjadi proses amplifikasi suara atau terjadi refleks timpani. Fungsi dari organ telinga luar dan tengah
adalah untuk meneruskan energi akustik dari luar ke cairan limfe di dalam koklea dan juga memproses energi tersebut sebelum memasuki koklea
Pawlowsky, 2004; Shier, 2005.
Universitas Sumatera Utara
2.4.3 Mekanoelektrik transduksi koklea
Proses Mekanik di Koklea
Energi hasil dari pergerakan stapes pada foramen ovale adalah mendorong cairan perilimfe skala vestibuli kemudian ke membran
Reissner dan cairan endolimfe skala media sehingga akan menimbulkan pergerakan membran basilaris Moller, 2003; Liberman, 2006. Stimulasi
tersebut yang bergerak sepanjang membran basilaris dalam bentuk travelling wave
Gambar 2.12 Moller, 2003; Gillespie, 2006.
Gambar 2.12 Arah Gerakan Cairan Perilimfe yang Diakibatkan oleh Gerakan Stapes di Foramen Ovale Moller, 2003
Gelombang suara dari berbagai frekuensi akan menyebabkan daerah tertentu dari membran basilaris bergetar lebih kuat dari daerah lainnya.
Setiap segmen dari membran basilaris disetel untuk frekuensi tertentu. Pada membran basilaris terdapat pemetaan suara yang rapi berdasarkan
frekuensi. Suara dengan frekuensi tinggi menggetarkan bagian pangkal dan suara dengan frekuensi lebih rendah menggetarkan bagian ujung
Moller, 2005; Gillespie, 2006; Liberman, 2006.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.13 Pemetaan Suara Berdasarkan Frekuensi di Membran Basilaris
Stereosilia sel rambut lebih kuat melekat pada membran tektorial tetapi hanya sebatas menyentuh saja Moller, 2003; Pawlowsky, 2004.
Perbedaan tersebut menyebabkan defleksi pada kedua sel rambut ini akan berbeda juga. Penyebab defleksinya sel rambut luar adalah karena
Liberman, 2006 Pergerakan membran basilaris naik turun akan menimbulkan gerakan
relatif pergeseran terhadap membran tektorial dan hal ini dikarenakan kedua membran tersebut mempunyai titik sumbu rotasi yang berbeda.
Titik rotasinya membran basilaris adalah di bagian bawah lamina spiralis osseus, sedangkan titik rotasinya membran tektorial adalah di bibir atas
dari limbus. Sebagai hasilnya, dengan sumbu rotasi berbeda untuk kedua membran maka pergerakan pada kedua membran akan terjadi gaya geser
pada stereosilia sehingga akan menghasilkan impuls saraf potensial reseptor Gambar 2.13 Lonsbury, Martin Luebke, 2003; Couloigner,
Sterkers Ferrary, 2006; Ricci, et al., 2006.
Universitas Sumatera Utara
pergerakan relatif membran retikuler dengan membran tektorial, sedangkan defleksinya sel rambut dalam terjadi karena aliran cairan
endolimfe yang diakibatkan dari pergerakan membran basilaris atau pergerakan dari stereosilia sel rambut luar Puel, et al., 2007; Moller,
2003; Lonsbury, Martin Luebke, 2003. Arah gerakan stereosilia di fase depolarisasi adalah stereosilia yang
pendek menuju ke arah stereosilia yang paling tinggi, dan kearah menjauh modiolus Lonsbury, Martin Luebke, 2003 sedangkan arah gerakan
stereosilia di fase hiperpolarisasi adalah dari stereosilia yang rendah menjauhi stereosilia yang paling tinggi dan ke arah mendekati modiolus
Gambar 2.14 Moller, 2003; Lonsbury, Martin Luebke, 2003; Housley, et al., 2006.
Gambar 2.14 Arah Gerakan Stereosilia Pada Fase Depolarisasi dan Hiperpolarisasi Moller, 2003
Ujung dari stereosilia terdapat filamen halus yang disebut dengan tip link
, filamen halus ini menghubungkan ujung stereosilia dengan yang lain. Bila saat sel rambut defleksi ke arah menjauhi modiolus eksitasi, tip link
Universitas Sumatera Utara
akan meregang. Peregangan inilah yang nantinya akan membuka saluran pada bagian atas stereosilia yang akan dikenal sebagai saluran
Mekanoelektrik Transduksi MET dan sebaliknya bila saat sel rambut defleksi ke arah mendekati modiolus inhibisi, tip link akan mengendur
dan membuat saluran MET tertutup Beurg, et al., 2008; Ricci, et al., 2006; Puel, et al., 2007.
Proses Transduksi di Koklea
Proses transduksi adalah proses konversi dari suatu bentuk energi menjadi bentuk energi yang lain. Pada koklea proses transduksi terjadi
pada sel rambut dalam dimana energi mekanis getaran diubah menjadi energi elektrokimia yaitu potensial membran atau potensial aksi Beurg, et
al., 2008. Gerakan membran basilaris ke atas akan membengkokkan stereosilia
ke arah stereosilia yang lebih tinggi pada fase depolarisasi mengakibatkan terjadinya peregangan pada serabut tip link di puncak stereosilia. Ketika
tip link meregang langsung membuka saluran MET pada membran
stereosilia dan menimbulkan aliran arus K
+
ke dalam sel sensoris. Aliran kalium timbul karena terdapat perbedaan potensial endokoklea +80 mV
dan potensial intraseluler negatif pada sel rambut, sel rambut dalam -40 mV dan sel rambut luar -70 mV. Hal tersebut menghasilkan depolarisasi
intraseluler yang menyebabkan kation termasuk kalium dan kalsium mengalir ke dalam sel rambut Despopoulos Silbernagl, 2008.
Universitas Sumatera Utara
Masuknya ion K
+
Gambar 2.15 Prestin Protein Membran Memendek Saat Depolarisasi dan Memanjang Saat Hiperpolarisasi Gillespie, 2006
Ketika membran basilaris bergerak turun, stereosilia membengkok ke arah stereosilia yang terpendek pada fase hiperpolarisasi mengakibatkan
terjadinya pengenduran pada serabut tip link di puncak stereosilia maka saluran MET akan tertutup. Bila stereosilia tegak lurus, pembukaan
saluran MET tak akan berpengaruh. Tip link ini seperti saluran elastik yang bisa mengendalikan buka tutupnya saluran MET Liberman, 2006.
akan mengubah potensial listrik dalam sel rambut dan mendepolarisasi sel, pada akhirnya sel rambut memendek dengan
mempengaruhi motor sel rambut luar prestin Gambar 2.15 Gillespie, 2006.
Saluran K
+
- Ca
2+
diaktifkan dan mencegah untuk depolarisasi Ca
2+
masuk dan K
+
keluar, dengan masuknya Ca
2+
terjadi pelepasan neurotransmitter
kimia dari vesikula sinaptik di dasar sel dan ditangkap oleh reseptor aferen saraf koklearis Gillespie, 2006. Saraf-saraf
Universitas Sumatera Utara
pendengaran merespon neurotransmitter dengan menghasilkan potensial aksi, lonjakan arus listrik merambat, diteruskan dari serabut saraf koklearis
menuju nukleus koklearis dalam sekian detik dan diterjemahkan oleh otak, sehingga kita dapat mendengar Gambar 2.16 Puel, et al., 2007; Moller,
2003; Ricci, et al., 2006. Ion K
+
Gambar 2.16 Proses Transduksi di Sel Rambut Dalam dan Sel Rambut Luar Probst, Greves Iro, 2006
keluar dari sel rambut luar ke dalam ruang ekstraseluler di sekitar sel rambut luar kemudian masuk ke sel pendukung. Rangsangan
suara diubah menjadi getaran membran basilaris dan mengarahkan pada pembukaan dan penutupan saluran MET pada stereosilia kemudian
menghasilkan respon elektrokimia dan akhirnya akan mempresentasikan suara pada saraf pendengaran Couloigner, Sterkers Ferrary, 2006;
Housley, et al., 2006.
Universitas Sumatera Utara
2.5 Pengaruh Bising Terhadap Organ Pendengaran
