Proses Mendengar

Proses mendegar: 

Dalam proses mendengar, gelombang suara merambat melalui udara dan pada akhirnya samapai ke bagian telinga luar. Di bagian luar terdapat pinna yang merupakan suatu lempeng tulang rawan terbungkus kulit berfungsi mengumpulkan gelombang suara dan kemudian menyalurkannya ke saluran telinga luar. Kemudian gelombang suara membuat membran timpani yang menutupi pintu masuk telinga tengah bergetar. Daerah-daerah gelombang suara yang bertekanan tinggi dan rendah berselang-seling menyebabkan gendang telinga menekuk keluar masuk seirama frekuensi gelombang suara.

Setelah itu, telinga tengah memindahkan gerakan bergetar membran timpani ke cairan telinga dalam. Pemindahan ini dipermudah oleh adanya rantai yang terdiri atas 3 tulang yang dapat bergerak atau osikula (maleus, inkus, dan stapes) yang berjalan melintasi telinga tengah. Tulang pertama, maleus melekat ke membran timpani dan tulang terakhir stapes melekat ke jendela oval (pintu masuk ke koklea yang berisi cairan). Ketika membran timpani bergetar, rantai tulang-tulang tersebut juga bergerak dengan frekuensi sama, memindahkan frekuensi gerakan tersebut dari membran timpani ke jendela oval. Gerakan stapes yang menyerupai piston terhadap jendela oval menyebabkan timbulnya gelombang tekanan pada kompartemen atas. Karena cairan tidak dapat ditekan, tekanan dihamburkan melalui 2 jalur sewaktu stapes menyebabkan jendela oval menonjol ke dalam, yaitu: 

Perubahan posisi jendela bundar 

Defleksi membran basilaris 

Pada jalur pertama, gelombang tekanan mendorong perilimfe (kaya Na+) ke depan di kompartemen atas, kemudian mengelilingi helikotrema, dan kompartemen bawah, tempat gelombang tersebut menyebabkan jendela bundar menonjol ke luar dan ke dalam rongga tengah untuk kompensasi peningkatan tekanan. Ketika stapes bergerak mundur dan menarik jendela oval ke arah telinga tengah, perilimfe mengalir ke arah berlawanan, mengubah posisi jendela bundar ke arah dalam. Jalur ini tidak menimbulkan persepsi suara, tetapi hanya menghamburkan tekanan.

Pada jalur kedua, gelombang tekanan frekuensi yang berkaitan dengan penerimaan mengambil “jalan pintas”. Gelombang di kompartemen atas dipindahkan melalui membran vestibularis yang tipis, ke dalam duktus koklearis, dan kemudian melalui membran basilaris ke kompartemen bawah. Transmisi gelombang tekanan melalui membran basilaris menyebabkan membran ini bergerak ke atas dan ke bawah atau bergetar. Karena organ Corti menumpang pada membran basilaris, sel-sel rambut juga ikut bergerak naik turun ketika membran basilaris bergetar. Karena rambut sel-sel reseptor terbenam di dalam membran tektorial yang kaku dan stasioner, rambut-rambut tersebut akan membengkok ke depan dan belakang waktu membran basilaris menggeser posisinya terhadap membran tektorial. Perubahan bentuk mekanis rambut yang maju mundur ini menyebabkan saluran-saluran ion gerbang mekanis di sel-sel rambut terbuka dan tertutup secara bergantian. Hal ini menyebabkan perubahan potensial depolarisasi dan hiperpolarisasi yang bergantian.

Sel-sel rambut adalah sel reseptor khusus yang berkomunikasi melalui sinaps kimiawi dengan ujung-ujung serat saraf aferen yang membentuk saraf auditorius. Depolarisasi sel-sel rambut (saat membran basilaris bergeser ke atas) meningkatkan kecepatan pengeluaran zat perantara yang menaikkan kecepatan potensial aksi di serat-serat aferen. Kecepatan pembentukan potensial aksi berkurang ketika sel rambut mengeluarkan sedikit zat perantara karena mengalami hiperpolarisasi (saat membran basilaris bergeser ke bawah). 

Dengan demikian, telinga mengubah gelombang suara di udara menjadi gerakan-gerakan berosilasi membran basilaris yang membengkokkan pergerakan maju mundur rambut-rambut di sel reseptor. Perubahan bentuk mekanis rambut-rambut tersebut menyebabkan pembukaan dan penutupan (secara bergantian) saluran di sel reseptir, yang menimbulkan perubahan potensial berjenjang di reseptor, sehingga menyebabkan perubahan kecepatan pembentukan potensial aksi yang merambat ke otak. Dengan cara ini, gelombang suara diterjemahkan menjadi sinyal saraf yang dapat dipersepsikan oleh otak (bagian lobus temporalis) sebagai sensasi suara. 

Diskriminasi Nada 

Diskriminasi nada adalah kemampuan membedakan berbagai frekuensi gelombang suara yang datang. Hal tesebut bergantung pada bentuk dan sifat membran basilaris yang menyempit dan kaku di ujung jendela ovalnya, serta melebar dan lentur di ujung helikotremanya. Berbagai daerah di membran basilaris secara alamiah bergetar secara maksimum pada frekuensi yang berbeda. Ujung sempit paling dekat dengan jendela oval bergetar maksimum pada nada-nada tinggi, sedangkan ujung lebar paling dekat dengan helikotrema bergetar maksimum pada nada-nada rendah. Nada-nada antara berada di sepanjang membran basilaris dari frekuensi tinggi ke rendah. 

Diskriminasi intensitas (kepekaan) 

Diskriminasi intensitas bergantung pada amplitudo getaran. Sewaktu gelombang suara yang berasal dari sumber suara yang lebih keras mengenai gendang telinga, getaran di gendang telinga lebih kuat lagi (gerakan menonjol dan mencekung menjadi lebih luas). Defleksi membran timpani yang lebih luas ini diubah menjadi amplitudo pergerakan membran basilaris yang lebih besar di daerah puncak yang berespons. SSP menginterpretasikan getaran membran basilaris yang lebih kuat sebagi suara yang lebih keras. Suara yang sangat keras dan tidak dapat diperlembut, akan menggetarkan dengan hebat membran basilaris, sehingga sel-sel rambut akan rusak secara permanen dan menimbulkan gangguan pendengaran parsial. 

Korteks Pendengaran 

Korteks pendengaran tersusun secara topografis tonus. Setiap neuron korteks hanya diaktifkan oleh nada-nada tertentu. Setiap daerah di korteks pendengaran tereksitasi hanya sebagai respon terhadap nada tertentu yang dideteksi oleh bagian tertentu membran basilaris. 

INDERA KESEIMBANGAN 

Di bagian telinga dalam terdapat organ untuk keseimbangan yang disebut aparatus vestibularis. Aparatus vestibularis ini dapat mendeteksi gerakan kepala serta penting untuk keseimbangan dan koordinasi gerakan kepala, mata, dan tubuh. Selain itu, aparatus ini memberikan informasi yang penting untuk sensasi keseimbangan dan koordinasi gerakan kepala dengan gerakan mata serta postur tubuh. Alat ini terdiri atas suatu sistem tabung tulang dan ruangan-ruangan yang terletak dalam bagian petrosus (bagian seperti batu, again keras) dari tulang temporal yang disebut labirin tulang, dan dalam labirin tulang terdapat sistem tabung membran dan rungan yang disebut labirin membranosa, yang merupakan bagian fungsional dari aparatus ini.

Kupula kanalis 

Labirin membranosa terutama terdiri atas koklea, 3 kanalis semisirkularis, dan 2 ruangan besar yang dikenal sebagai utrikulus dan sakulus. Kanalis semisirkularis, utrikulus, dan sakulus merupakan bagian integral dari mekanisme keseimbangan.

Seperti di koklea, semua komponen aparatus vestibularis mengandung endolimfe dan dikelililngi oleh perilimfe. Juga seperti organ Corti, komponen vestibular masing-masing mengandung sel-sel rambut yang berespons terhadap perubahan mekanis yang dicetuskan oleh gerakan-gerakan spesifik endolimfe. Seperti sel-sel rambut auditorius, reseptor vestibularis juga dapat mengalami depolarisasi atau hiperpolarisasi, bergantung pada arah gerakan cairan. Namun tidak seperti sistem pendegaran, sebagian besar informasi yang dihasilkan oleh sistem vestibularis tidak mencapai tingkat kesadaran. 

Kanalis Semisirkularis 

` Dalam setiap aparatus vestibularis terdapat 3 buah kanalis semisirkularis yang dikenal sebagai kanalis semisirkularis anterior, posterior, dan lateral (horizontal) yang tersusun tegak lurus satu sama lain. 

Kanalis semisirkularis mendeteksi akselerasi (percepatan) atau deselerasi (perlambatan) angular atau rotasional kepala, misalnya ketika memulai atau berhenti berputar, berjungkir balik atau memutar kepala. Sel-sel rambut reseptif di setiap kanalis semisirkularis terletak di atas ridge yang berada di ampula, suatu pembesaran di pangkal kanalis. Rambut-rambut terbenam dalam suatu lapisan gelatinosa berbentuk seperti topi di atasnya. Lapisan ini disebut kupula, menonjol ke dalam endolimfe di dalam ampula. Kupula bergoyang searah gerakan cairan. 

Akselerasi atau deselerasi selama rotasi kepala ke segala arah menyebabkan pergerakan endolimfe, setidaknya di salah satu kanalis semisrkularis. Saat kepala mulai bergerak, saluran tulang dan ridge sel rambut yang terbenam dalam kupula bergerak mengikuti gerakan kepala. Namun, cairan di dalam kanalis yang tidak melekat ke tengkorak, mula-mula tidak ikut bergerak sesuai arah rotasi, tetapi tertinggal di belakang karena adanya inersia (kelembaman) ketika endolimfe tertinggal saat kepala mulai berputar, endolimfe yang terletak sejajar dengan gerakan kepala pada dasarnya bergeser dengan arah yang berlawanan dengan arah gerakan kepala. Gerakan cairan ini menyebabkan kupula condong ke arah yang berlawanan dengan arah gerakan kepala, membengkokkan rambut-rambut sensorik yang terbenam di dalamnya. Apabila gerakan kepala berlanjut dalam arah dan kecepatan yang sama, endolimfe akan menyusul dan bergerak bersama dengan kepala, sehingga rambut-rambut kembali ke posisi tegak mereka. Ketika kepala melambat dan berhenti, keadaan yang sebaliknya terjadi. Endolimfe bergerak searah dengan rotasi kepala sementara kepala melambat untuk berhenti. Akibatnya, kupula dan rambut-rambutnya sementara membengkok sesuai dengan arah rotasi semula, yaitu berlawanan dengan arah mereka membengkok ketika akselerasi. Pada saat endolimfe secara bertahap berhenti, rambut-rambut kembali tegak. Dengan demikian, kanalis semisirkularis mendeteksi perubahan kecepatan gerakan rotasi kepala. Kanalis tidak berespons jika keplaa tidak bergerak atau jika bergerak secara sirkuler dengan kecepatan yang tetap.

Endolimfe 

Kupula 

Pada manusia, percepatan angular yang dibutuhkan untuk merangsang kanalis semisirkularis rata-rata sekitar satu derajat per detik.2

Organ Otolit 

Organ otolit memberikan informasi mengenai posisi kepala relatif terhadap gravitasi dan juga mendeteksi perubahan dalam kecepatan gerakan linier. Utrikulus dan sakulus adalah struktur seperti kantung yang terletak di dalam rongga tulang yang terdapat di antara kanalis semisirkularis dan koklea. 

Di bagian permukaan dalam dari setiap utrikulus dan sakulus ada daerah sensorik kecil yang diameternya kurang dari 2 mm dan disebut sebagai makula. Makula dari utrikulus terutama terletak pada bidang horizontal permukaan inferior utrikulus dan berperan penting dalam menentukan orientasi kepala sesuai dengan arah gaya gravitasi ketika seseorang berdiri tegak. Sebaliknya, makula dari sakulus terutama terletak dalam bidang vertikal dan karena itu penting pada keseimbangan bila seseorang berbaring.

Setiap makula ditutupi oleh lapisan gelatinosa yang dilekati oleh banyak kristal kalsium karbonat yang kecil-kecil disebut otolit. Hal ini menyebabkan lapisan tersebut lebih berat dan lebih lembam (inert) daripada cairan di sekitarnya. Dalam makula juga terdapat beribu-ribu sel rambut, di mana sel ini akan menonjolkan silia ke dalam lapisan gelatinosa. Pangkal dan sisi-sisi sel rambut bersinaps dengan ujung-ujung sensorik saraf vestibular. Gerakan sel rambut menyebabkan perubahan posisi rambut serta menimbulkan perubahan potensial. 

Masa gelatinosa membengkokkan rambut dalam 2 cara:

1. Ketika kepala digerakkan ke semua arah selain vertikal (selain tegak dan menunduk), rambut-rambut membengkok sesuai gerakan kepala karena gaya gravitasi yang mendesak bagian atas lapisan gelatinosa yang berat. Di dalam utrikulus tiap-tiap telinga, sebagian berkas sel rambut diorientasikan untuk mengalami depolarisasi dan yang lain mengalami hiperplarisasi ketika kepala berada pada berbagai posisi selain tegak lurus. Dengan demikian SSP menerima pola-pola aktivitas saraf yang berlainan bergantung pada posisi kepala dalam kaitannya dengan gravitasi.

2. Rambut-rambut utrikulus juga berubah posisi akibat setiap perubahan dalam gerakan linier horizontal (bergerak lurus ke depan, ke belakang atau ke samping). Ketika seseorang mulai bergerak ke depan, bagian atas membran otolit yang berat mula-mula akan tertinggal di belakang endolimfe dan sel-sel rambut karena inersianya yang lebih besar. Dengan demikian rambut-rambut menekuk ke belakang, dalam arah yang berlawanan dengan arah gerakan kepala yang ke depan. Jika kecepatan berjalan dipertahankan, lapisan gelatinosa mulai menyusul dan bergerak dengan kecepatan yang sama dengan kepala sehingga rambut-rambut tidak lagi menekuk. Ketika orang tersebut berhenti berjalan, lapisan otolit secara singkat terus bergerak ke depan ketika kepala melambat dan berhenti, membengkokkan rambut-rambut ke arah depan. Dengan demikian, sel-sel rambut utrikulus mendeteksi akselerasi atau deselerasi horizontal, tetapi tidak memberikan informasi tentang gerakan lurus yang berjalan konstan.

Sakulus memiliki fungsi serupa dengan utrikulus, kecuali bahwa dia berespons secara selektif terhadap kemiringan kepala menjauhi posisi horizontal (misalnya bangun dari tempat tidur) dan terhadap akselerasi atau deselerasi linier vertikal (misalnya meloncat-loncat atau dalam elevator). 

Sensitivitas Arah Sel Rambut 

Setiap sel rambut memiliki 50 sampai 70 silia sel yang kecil, disebut stereosilia, ditambah 1 silium besar, yaitu kinosilium. Kinosilium selalu terletak di dalam satu sisi dan stereosilia secara progresif menjadi semakin pendek ke arah sisi lain pada sel. Perlekatan filamentosa yang tipis menghubungkan ujung setiap stereosilium dengan stereosilium selanjutnya yang lebih panjang dan akhirnya ke kinosilium. Karena perlekatan ini, jika stereosilia dan kinosilium melekuk ke arah kinosilium, maka perlekatan filamentosa akan menarik stereosilia yang satu dan yang lainnya, mendorong ke arah luar badan sel. Keadaan ini akan membuka beberapa ratus saluran dalam setiap membran silium untuk menghantarkan ion positif, dan ion positif yang banyak ini mengalir ke dalam sel cairan endolimfe sekelilingnya, lalu menimbulkan depolarisasi. Sebaliknya, pelekukan tangkai silia ke arah yang berlawanan (menjauhi kinosilium), akan menurunkan tegangan pada perlekatan dan keadaan ini akan menutup saluran ion, dengan demikian menimbulkan hiperpolarisasi. 

Dalam keadaan istirahat normal, serat-serat saraf yang keluar dari sel-sel rambut menjalarkan impuls saraf terus-menerus dengan kecepatan sekitar 100 per detik. Skema berikut menunjukkan masukan dan keluaran dari nukleus vestibularis 

Sinyal-sinyal yang berasal dari berbagai komponen aparatus vestibularis dibawa melalui saraf vestibulokoklearis ke nukleus vestibularis, suatu kelompok badan sel saraf di batang otak, dan ke serebelum. Di sini informasi vestibular diintegrasikan dengan masukan dari permukaan kulit, mata, sendi, dan otot untuk: 

1. Mempertahankan keseimbangan dan postur yang diinginkan 

2. Mengontrol otot mata eksternal, sehingga mata tetap terfiksasi ke titik yang sama walaupun kepala bergerak 

3. Mempersepsikan gerakan dan orientasi. 

Indera Pengecap dan Penghidu 

Tidak seperti mata (fotoreseptor) dan telinga (mekanoreseptor), rasa dan bau ditangkap oleh reseptor kimia (kemoreseptor). Mencium dan mengecap merupakan komponen dari jalur viseral aferen khusus karena kedua indera tersebut dapat merangsang organ viseral, misal saat kita lapar dan membau makanan, maka kelenjar saliva akan meningkatkan sekresinya, begitu juga lambung akan meningkatkan produksi getah lambungnya. 

INDERA PENGECAP 

Kemoreseptor untuk sensasi rasa terdapat pada kuncup kecap (taste buds), terdapat sekitar 10 ribu kuncup kecap pada rongga mulut dan kerongkongan, dengan persentase terbanyak pada bagian atas lidah. 

Sebuah papil pengecap terdiri atas ±50 sel reseptor yang terkemas dengan sel-sel penunjang. Setiap papil pengecap memilki sebuah lubang kecil, yaitu pori-pori pengecap, tempat berkontaknya cairan dalam mulut dengan permukaan sel reseptor. 

Sel-sel reseptor pengecapan adalah sel epitel termodifikasi dengan banyak lipatan permukaan atau mikrovili untuk memperluas permukaan sel yang terpajan ke isi mulut. Membran palsma mkrovili mengandung reseptor-reseptor yang berikatan secara selektif dengan molekul-molekul zat kimia di lingkungan. Hanya zat kimia dalam larutan (baik cairan atau zat padat yang telah larut dalam air liur) yang bisa berikatan dengan reseptor dan membangkitkan sensasi rasa. Terikatnya zat kimia yang membangkitkan rasa dengan reseptor, membuat kanal ion sel menghasilkan potensial (depolarisasi). Potensial oleh reseptor ini kemudian memulai potensial aksi pada ujung-ujung terminal serabut saraf aferen di mana sel-sel reseptor bersinaps. 

Ujung-ujung terminal aferen beberapa saraf kranialis bersinaps dengan papil-papil pengecap di berbagai bagian mulut. Sinyal di masukan sensorik ini dikirimkan melalui perhentian-perhentian sinaps di batang otak dan talamus kemudian ke area gustatori korteks (cortical gustatory area), sebuah area pada lobus parietal. Tidak seperti kebanyakan organ sensoris lain, jalur gustatorik sebagian besar tidak menyilang. Batang otak juga memproyeksikan serat-serat tersebut ke hipotalamus dan sistem limbik, yang mempengaruhi afek, misalnya apakah rasa yang dikecap menyenangkan atau tidak, dan untuk mengolah aspek-aspek perilaku yang berkaitan dengan pengecapan dan penghidu. 

Terdapat beribu sensasi rasa yang berasal dari kombinasi 5 rasa dasar, yaitu asin, asam, manis, pahit, dan umami. Setiap sel reseptor merespons dengan derajat berbeda pada 5 rasa dasar, tetapi umumnya setiap sel reseptor responsif terhadap 1 modalitas rasa. Diskriminasi rasa selain rasa dasar bergantung pada perbedaan tipis dalam pola stimulasi oleh semua kuncup kecap dalam respons terhadap bermacam-macam subtansi, sama seperti stimulasi pada 3 tipe sel kerucut yang menghasilkan berbagai sensasi warna. 

Sel-sel reseptor kecap menggunakan jalur yang berbeda untuk membuat depolarisasi potensial reseptor pada setiap rasa dasar : 

Rasa asin 

Terstimulasi oleh garam kimia, terutama NaCl (garam dapur). Penerimaan langsung ion Na+ melalui kanal Na+ pada membran sel reseptor, sebuah gerakan yang mengurangi kenegatifan dalam sel. 

Rasa asam 

Terstimulasi oleh asam, yang mengandung ion hidrogen bebas, H+. Sebagai contoh, lemon yang mengandung asam sitrat. Depolarisasi terjadi karena H+ memblok kanal K+ pada membran sel reseptor. Akibatnya, berkurangnya pergerakan pasif ion K+ keluar dari sel, pada akhirnya mengurangi kenegatifan dalam sel. 

Rasa manis 

Terstimulasi oleh konfigurasi glukosa dengan cara mengaktifkan protein G, yang kemudian mengaktifkan cAMP (caraka kedua/ 2nd messenger). Jalur caraka kedua menghasilkan fosforilasi dan pemblokan pada kanal K+ pada membran sel reseptor. 

Rasa pahit 

Terstimulasi oleh substansi kimia yang lebih menyebar daripada rasa dasar lainnya. Sebagai contoh, alkaloids (kafein, nikotin, strychnine, morfin, dan derivat tumbuhan beracun lain), dan juga substansi beracun, semuanya terasa pahit, diduga sebagai mekanisme protektif tubuh agar tidak mencerna substansi tersebut. Sel kecap yang mendeteksi pahit terdiri dari 50-100 reseptor, yang masing-masing mempunyai respon terhadap rasa pahit yang berbeda. Protein G yang pertama pada pengecapan, gustducin, ditemukan pada salah satu jalur penghantaran pahit. Gustducin ini bekerja mirip seperti transducin pada mata. 

Rasa umami 

Ditemukan oleh peneliti asal Jepang. Terstimulasi oleh asam amino, terutama glutamate. Dengan adanya asam amino, seperti yang ditemukan pada daging, berfungsi sebagai penanda makanan kaya protein. Glutamate terikata pada protein G coupled dan mengaktifkan caraka kedua yang masih belum diketahui. 

Persepsi rasa juga dipengaruhi oleh reseptor lain, terutama bau. Saat kita kehilangan kemampuan untuk mencium bau karena flu untuk sementara, maka kemampuan lidah untuk merasa juga berkurang, walaupun reseptor-reseptor rasa tidak dipengaruhi oleh flu. Faktor lain yang mempengaruhi rasa adalah suhu dan tekstur, serta faktor psikologik dari pengalaman yang lalu. Bagaimana korteks memproses persepsi kompleks sensasi rasa belum diketahui. 

Terima kasih buat Fadli, Benny, dan Bila atas referensi LTMnya untuk tentir ini ^.^ 

Tweet

Jangan sampai ketinggalan postingan-postingan terbaik dari Ramalan Hari Ini | Horoskop | Shio. Berlangganan melalui email sekarang juga:

Atau sobat juga bisa follow Ramalan Hari Ini | Horoskop | Shio dengan mengklik tombol di bawah ini:

Artikel keren lainnya:

Ditulis oleh Unknown pada tanggal Sabtu, 01 Juni 2013