Mekanisme Sensoris dan Motoris Indra Pendengaran

Mekanisme Sensoris dan Motoris Indra Pendengaran

By: Leimena Simamora

Bagaimana bunyi dapat kita dengarkan? Bagaimana mekanisme sehingga bagian-bagian dari indra pendengaan saling berkesinambungan bekerja agar Makhluk hidup dapat mendengar suara?

Mekanoreseptor merupakan salah satu dari tipe reseptor sensoris. Mekanoreseptor dapat mengindra deformasi fisik yang diakibatkan oleh bentuk-bentuk energi mekanis seperti tekanan, sentuhan, regangan, gerakan, dan suara. Mekanoresepsi dapat terjadi pada vertebrata maupun invertebrata. Invertebrata memiliki reseptor untuk menerima rangsang tekanan, suara, dan gerakan.

Variasi mekanoreseptor akan lebih bervariasi pada vertebrata. Pada vertebrata mekanoreseptor bukan hanya dapat menerima rangsang sentuhan atau tekanan, melainkan ada yang mempu memantau panjang otot, bahkan berfungsi sebagai alat pendengaran, sel reseptor sensoris merupakan sel bersilia.

Telinga merupakan alat pendengaran yang sangat menakjubkan, sebagai alat pendengaran Telinga dapat menangkap bunyi dalam bentuk gelombang suara. Jadi apa yang kita dengar adalah sebuah gelombang yang mempunyai getaran. Yang ditangkap oleh otak kita hanyalah sebuah getaran kemudian otak kita akan menerjemahkan apa yang ia dapat sehingga kita dapat mengetahui apa dan darimana suara itu terjadi. Dapat kita bayangkan betapa cepatnya otak kita menerjemahkan sebuah gelombang sehingga kita dapat melakukan sebuah aktifitas mendengar setiap saat. Dan kemudian, setelah otak kita dapat menerjemahkan sebuah gelombang itu maka otak kita akan memberikan sebuah tanggapan (Efektor).

A.   Alat indra pendengaran pada hewan invertebrata akuatik

Pada crustacea terdapat alat keseimbangan dan alat pengecap, misalnya pada udang. Alat keseimbangan pada udang terdapat pada kulit bagian kepala, tepatnya pada pangkal antena ke-2. Berbentuk seperti kantung dan dibatasi oleh silia. Pada silia terdapat partikel-partikel kapur yang fungsinya sama dengan fungsi otolit pada alat keseimbangan manusia.

B.   Alat indra pendengaran pada hewan invertebrata terestrial

Mekanoreseptor pada invertebrata, khususnya Artopoda sangat berkembang dan biasanya berfungsi sebagai alat pendengar. Letak pendengaran pada Arthropoda beraneka, yaitu pada kaki depan (Tettigoniidae) dan pada ruas pertama abdomen (Archiidae). Pada beberapa jenis ngengat, terdapat pada mesothoraks. Fungsi alat pendengar tersebut adalah untuk alat komunikasi dengan sesama jenis atau mengenal jenis lain, terutama predatornya atau pesaingnya. Struktur alat pendengaran yang paling sederhana adalah berbentuk rambut yang halus. Kebanyakan serangga memiliki rambut-rambut tubuh yang bergetar sebagai respons terhadap gelombang suara. Contohnya adalah pada beberapa jenis ulat bulu dengan rambut tubuh yang bergetar, yang dapat mendeteksi tawon predator yang berdengung, sehingga dapat memperingatkan ulat bulu terhadap bahaya tersebut.

C.   Alat indra pendengaran pada hewan vertebrata akuatik

Pada vertebrata akuatik, seperti ikan amfibia dan sebagian reptil mempunyai organ indra yang khusus, seperti pit organ pada ular, gurat sisi pada ikan, dan amfibi tertentu, serta aparatus weber yang merupakan alat pendengaran pada ikan.

a.    Gurat sisi

Sebagian besar ikan dan amfibia akuatik memiliki sistem gurat sisi (lateral line system) terdapat disepanjang kedua sisi tubuh.  Gurat sisi merupakan saluran di bawah kulit yang mempunyai saluran keluar tubuhnya. Sistem tersebut mengandung mekanoreseptor yang mendeteksi gelombang berfrekuensi rendah.

Air dari sekeliling hewan memasuki gurat sisi melalui banyak pori dan dan mengalir sepanjang saluran melewati mekanoreseptor. Reseptor terbentuk dari segugus sel-sel rambut yang rambut-rambutnya tertanam dalam tudung yang bergelatin, kupula. Gerakan air menekukan kupula, mendepolarisasi sel-sel rambut dan menyebabkan potensial aksi yang di pancarkan sepanjang akson neuron sensoris ke otak. Dengan cara ini ikan mempersepsi gerakannya melalui air atau arah dan kecepatan arus air yang mengalir diseluruh tubuhnya.

b.    Aparatus Weber

Ikan juga memiliki reseptor pendengaran yang letaknya pada jaringan tulang kepalanya atau “telinga dalam”. Jaringan sel tulang kepala densitasnya hampir sama dengan air sehingga setiap getaran suara yang mengenai permukaan kepalanya langsung menjalar melalui jaringan ke teliga dalam. Oleh karena itu ikan tidak memiliki telinga luar atau telinga tengah (Wilson).

Pada ikan dalam seri Autophysi terdapat organ pendengaran yang berhubungan dengan gelembung renang, organ tersebut deisebut Aparatus Weber. Mekanismenya adalah jika gurat sisi menerima getaran suara maka getaran tersebut akan diteruskan ke gelembung renang dan oleh gelembung renang, gelombang tersebut diteruskan ke telinga dalam.

Telinga tidak membuka ke luar tubuh dan tidak memiliki gendang telinga atau koklea. Getaran air yang disebabkan oleh gelombang suara dihantarkan melalui tulang tengkorak ke sepasang telinga bagian dalam, menggerakan otolit-otolit dan merangsang sel-sel rambut. Gelembung renang ikan yang terisi oleh udara juga bergetar sebagai respons terhadap suara.

D.   Alat indra pendengaran pada hewan vertebrata terestrial

Vertebrata darat memiliki telinga bagian dalam yang telah dievolusikan sebagai organ utama dalam pendengaran dan kesetimbangan. Secara khusus dibahas pendengaran pada masing-masing kelompok vertebrata, yaitu:

1.    Alat pendengaran pada amfibia

Beberapa jenis amfibia memiliki gurat sisi pada saat masih berbentuk kecebong, namun tidak setelah menjadi dewasa dan hidup di darat. Amfibia dari golongan anura sudah memiliki alat pendengaran berupa telinga tengah, kelompok urodella belum. Telinga tengah katak memiliki membran timpani dan selalu terisi udara. Organ tersebut memiliki cincin timpani disebut columella yang menghubungkan membran timpani ke telinga dalam.

2.    Alat pendengaran pada reptil

Kebanyakan reptil selain ular, mempunyai telinga tengah yang berkolumella yang terikat pada tulag kuadrat. Oleh karena itu ular kurang begitu sensitif terhadap getaran suara di udara, lebih sensitif pada getaran yang ada di darat.

3.    Alat pendengaran pada burung (Aves)

Alat pendengaran pada burung sudah berkembang lebih baik daripada reptil. oleh karena itu menjadi lebih sensitif. Merpati misalnya dapat menerima getaran suara 40-14000 CPS.

4.    Alat pendengaran pada mamalia

Mamalia umumnya sudah menggunakan telinga. Telinga terdiri atas tiga bagian yaitu telinga luar, telinga tengah dan telinga dalam. Telinga luar dan telinga dalam dipisahkan oleh membran timpani. Telinga tengah dihubungkan dengan telinga dalam oleh tingkap oval dan tingkap jorong. Dua bagian tersebut di batasi oleh membran.

Anatomi Telinga

A.   Gambaran umum struktur telinga

  

                               a                                                                                  b

Gambar 1. (a) Struktur telinga secara umum, (b) Bagian-bagian telinga Manusia

• Telinga luar (outer ear) terdiri dari pina (daun telinga) eksternal dan kanal auditori, yang mengumpulkan gelombang suara dan manyalurkannya ke membran timpani (tympanic membrane, gendang telinga), memisahkan telinga luar dan tengah.
• Telinga tengah (middle ear) tiga tulang kecil maleus (martil), inkus (landasan), dan stapes (sanggurdi) meneruskan getaran ke jendela oval (oval window), yang merupakan membran di bawah stapes. Telinga tengah juga membuka ke saluran Eustachius (Eustachian tube), yang bersambung ke faring dan menyetarakan tekanan antara telinga tengah dan atmosfer.
• Telinga dalam (inner ear) terdiri dari ruang-ruang yang terisi cairan, termasuk kanal semisirkular (semicircular canal), yang berfungsi dalam kesetimbangan, dan koklea atau (cochlea, “siput”) yang menggulung.

B.  Koklea

Gambar 2. Organ Koklea

Koklea memiliki dua kanal besar yaitu kanal vestibula di sebelah atas dan kanal timpani di sebelah bawah, keduanya dipisahkan oleh duktus koklea yang lebih kecil. kedua kanal tersebut mengandung cairan yang disebut perilimfe, sementara duktus koklea terisi cairan yang disebut endolimfe.

C.  Organ Corti

Gambar 3. Organ Corti

Dasar dari duktus koklea yaitu membran basilar memiliki organ corti, yang mengandung mekanoreseptor telinga, yaitu sel-sel rambut dengan rambut menjulur ke dalam duktus koklea. kebanyakan dari rambut tersebut melekat ke membran tektorial, yang bergantung diatas organ corti seperti tenda dan terdiri dari zat gelatin yang lentur. Gelombang suara menggetarkan membran basilar yang mengakibatkan penekukan rambut dan depolarisasi sel-sel rambut.

Mekanisme Pendengaran

Dalam pendengaran, telinga mengubah energi gelombang menjadi implus saraf yang dipersepsikan otak sebagai suara. Untuk mendengar manusia merupakan sel-sel rambut. Akan tetapi sebelum mencapai sel-sel rambut, gelombang getaran diamplifikasi dan ditransformasi oleh beberapa struktur aksesoris.

                                                    Gambar 4. Arus Mekanisme Pendengaran  

Langkah pertama dalam pendengaran melibatkan struktur-struktur dalam telinga yang mengubah getaran-getaran udara yang bergerak menjadi gelombang tekanan dalam cairan. Saat mencapai telinga luar udara yang bergerak menyebabkan membran timpani bergetar. Ketiga tulang telinga tengah meneruskan getaran itu ke jendela oval, suatu membran yang yang terletak dipermukaan koklea. Ketika salah satu dari tulang itu, Sanggurdi, menggetarkan jendela oval, getaran itu menciptakan gelombang tekanan dalam cairan di dalam koklea.

Saat memasuki kanal vestibular, gelombang tekanan cairan mendorong ke bawah duktus koklea dan membran basilar. Sebagai respon, membran basilar dan sel-sel rambut yeng melekat bergetar naik dan turun. Rambut-rambut yang menjulur dari sel-sel rambut yang bergerak tersebut dibengkokan oleh membran tektoral yang berada tepat diatas sel. Mekanoreseptor di dalam sel-sel rambut merespons penekukan tersebut dengan membuka atau menutup saluran-saluran ion di dalam membran plasma. penekukan ke satu arah mendepolarisasi sel-sel rambut, sehingga meningkatkan pelepasan neurotransmiter sel-sel rambut, sehingga meningkatkan pelepasan neurotransmiter dan frekuensi potensial aksi yang diarahkan ke otak di sepanjang saraf auditori. Penekukan rambut ke arah yang lain menghiperpolarisasi sel-sel rambut, mengurangi pelepasan neurotransmiter dan frekuensi sensasi saraf auditori menuju otak. Otak akan memberikan tanggapan, sehingga kita dapat mendengar suara.

Gambar 5. Penerimaan sensoris oleh sel-sel rambut

Daftar Acuan

1.      Campbell, N.A., J.B. Reece, L.G. Mitchell. 2012. Biologi. Edisi 8 Jilid 3. Terj. Erlangga, Jakarta

2.      Danie. S. Wibowo Dr., 1997. Anatomi Dan Fisiologi Untuk Paramedis, Jakarta, Gramedia

3.      Ganong W. F. Fisiologi Kedokteran, Jakarta, 1995, EGC

4.      Isnaeni, W., 2006. Fisiologi Hewan, Kanisius (Anggota IKAPI), Yogyakarta

5.      Rumanta, M., 2007. Fisiologi Tumbuhan. Universitas Terbuka, Jakarta