Anatomi dan Fisiologi Telinga

A.    ANATOMI TELINGA

Telinga adalah organ penginderaan dengan fungsi ganda dan kompleks (pendengaran dan keseimbangan. Indera pendengaran berperan penting pada partisipasi seseorang dalam aktivitas kehidupan sehari-hari. Sangat penting untuk perkembangan normal dan pemeliharaan bicara, dan kemampuan berkomunikasi dengan orang lain melalui bicara tergantung pada kemampuan mendengar.

Telinga terdiri dari tiga bagian yaitu telinga bagian luar, telinga bagian tengah dan telinga bagian dalam. Telinga bagian luar teridiri dari; pinna (daun telinga) dan meatus auditory eksterna. Telinga bagian tengah merupakan rongga timpani yang berisi tiga tulang pendengaran yaitu malleus, inkus dan stapes. Sementara telinga bagian dalam terdapat labirin oseus yang didalamnya terdapat cairan endolimf dan labirin membran yang diidalamnya terdapat cairan perilimf. Kedua cairan tersebut berperan sebagai media penghantar agar terjadi proses mendengar dan untuk keseimbangan.

1.      Anatomi Telinga Luar (Auris Eksterna)

Telinga luar terdiri dari aurikula (atau pinna) dan kanalis auditorius eksternus, dipisahkan dari telinga tengah oleh membrana timpani. Telinga terletak pada kedua sisi kepala kurang lebih setinggi mata. Aurikulus melekat ke sisi kepala oleh kulit dan tersusun terutama oleh kartilago, kecuali lemak dan jaringan bawah kulit pada lobus telinga. Aurikulus membantu pengumpulan gelombang suara dan perjalanannya sepanjang kanalis auditorius eksternus. Tepat di depan meatus auditorius eksternus adalah sendi temporal mandibular. Kaput mandibula dapat dirasakan dengan meletakkan ujung jari di meatus auditorius eksternus ketika membuka dan menutup mulut. Kanalis auditorius eksternus panjangnya sekitar 2,5 cm. Sepertiga lateral mempunyai kerangka kartilago dan fibrosa padat di mana kulit terlekat. Dua pertiga medial tersusun atas tulang yang dilapisi kulit tipis. Kanalis auditorius eksternus berakhir pada membrana timpani. Kulit dalam kanal mengandung kelenjar khusus, glandula seruminosa, yang mensekresi substansi seperti lilin yang disebut serumen. Mekanisme pembersihan diri telinga mendorong sel kulit tua dan serumen ke bagian luar tetinga. Serumen nampaknya mempunyai sifat antibakteri dan memberikan perlindungan bagi kulit.

a.      Aurikula/Pinna/Daun Telinga

Menampung gelombang suara datang dari luar masuk ke dalam telinga. Suara yang ditangkap oleh daun telinga mengalir melalui saluran telinga ke gendang telinga. Gendang telinga adalah selaput tipis yang dilapisi oleh kulit, yang memisahkan telinga tengah dengan telinga luar.

b.      Meatus Akustikus Eksterna/External Auditory Canal ( Liang Telinga )

Saluran penghubung aurikula dengan membrane timpani panjangnya ±2,5 cm yang terdiri tulang rawan dan tulang keras, saluran ini mengandung rambut, kelenjar sebasea dan kelenjar keringat, khususnya menghasilkan secret – secret berbentuk serum. Kulit dalam kanal mengandung kelenjar khusus, glandula seruminosa, yang mensekresi substansi seperti lilin yang disebut serumen. Mekanisme pembersihan diri telinga mendorong sel kulit tua dan serumen ke bagian luar tetinga. Serumen nampaknya mempunyai sifat antibakteri dan memberikan perlindungan bagi kulit. MAE ini juga berfungsi sebagai buffer terhadap perubahan kelembaban dan temperature yang dapat mengganggu elastisitas membrane timpani. Fungsi dari daun telinga dan liang telinga adalah mengumpulkan bunyi yang berasal dari sumber bunyi.

2.      Anatomi Telinga Bagian Tengah (Auris Media)

Telinga tengah merupakan rongga udara diisi dengan tulang temporal yang terbuka ke udara luar melalui tuba estachius ke nasofaring dan melalui nasofaring ke lingkungan luar. Tuba Eustachius ini biasanya tertutup, tetapi selama menelan, mengunyah, dan menguap ia akan membuka, untuk menjaga tekanan udara pada kedua sisi gendang telinga tetap sama. Tuba juga berfungsi sebagai drainase untuk sekresi.

Membrana timpani terletak pada akhir kanalis aurius eksternus dan menandai batas lateral telinga. Membran ini berdiameter sekitar 1 cm dan selaput tipis normalnya berwarna kelabu mutiara dan translulen.Telinga tengah merupakan rongga berisi udara merupakan rumah bagi osikuli (tulang telinga tengah) dihubungkan dengan nasofaring melalui tuba eustachii, dan berhubungan dengan beberapa sel berisi udara di bagian mastoid tulang temporal.

 Tiga tulang pendengaran, maleus, inkus, dan stapes, terletak di telinga tengah. Manubrium (pegangan maleus) adalah melekat pada belakang membran timpani. Kepala dari maleus melekat pada dinding telinga tengah, dan bagian pendeknya melekat pada inkus, yang pada akhirnya berartikulasi dengan kepala stapes. Plat kaki pada stapes terpasang oleh ligamentum melingkar pada dinding jendela oval. Dua otot kerangka kecil, tensor timpani dan stapedius, juga terletak di telinga tengah. Kontraksi membrane timpani akan menarik manubrium maleus medial dan mengurangi getaran dari membran timpani; kontraksi terakhir menarik kaki stapes dari stapes keluar dari jendela oval.

a.      Membrane Timpani

        Membran timpani merupakan selaput gendang telinga penghubung antara telinga luar dengan telinga tengah, berupa jaringan fibrous tempat melekat os malleus. Terdiri dari jaringan fibrosa elastic, bentuk bundar dan cekung dari luar.

Membran timpani berbentuk bundar dan cekung bila dilihat dari arah liang telinga danterlihat oblik terhadap sumbu liang telinga. Bagian atas disebut Pars flaksida (MembranShrapnell), sedangkan bagian bawah Pars Tensa (membrane propia). Pars flaksida hanyaberlapis dua, yaitu bagian luar ialah lanjutan epitel kulit liang telinga dan bagian dalamdilapisi oleh sel kubus bersilia, seperti epitel mukosa saluran napas. Pars tensa mempunyai satu lapis lagi ditengah, yaitu lapisan yang terdiri dari serat kolagen dan sedikit serat elastin yang berjalan secara radier dibagian luar dan sirkuler pada bagian dalam. Bayangan penonjolan bagian bawah maleus pada membrane timpani disebut umbo. Dimembran timpani terdapat 2 macam serabut, sirkuler dan radier. Serabut inilah yang menyebabkan timbulnya reflek cahaya yang berupa kerucut.

Membran timpani dibagi dalam 4 kuadran dengan menarik garis searah dengan prosesus longus maleus dan garis yang tegak lurus pada garis itu di umbo, sehingga didapatkan bagian atas-depan, atas-belakang, bawahdepan serta bawah belakang, untuk menyatakan letak perforasi membrane timpani. Membrane timpani berfungsi menerima getaran suara dan meneruskannya pada tulangpendengaran.

b.      Kavum Timpani

        Rongga timpani adalah bilik kecil berisi udara. Rongga ini terletak sebelah dalam membrane timpani atau gendang telinga yang memisahkan rongga itu dari meatus auditorius exsterna. Rongga itu sempit serta memiliki dinding tulang dan dinding membranosa, sementara pada bagian belakangnya bersambung dengan antrum mastoid dalam prosesus mastoideus pada tulang temporalis, melalui sebuah celah yang disebut aditus. Prosesus mastoideus adalah bagian tulang temporalis yang terletak di belakang telinga, sementara ruang udara yang berada pada bagian atasnya adalah antrum mastoideus yang berhubungan dengan rongga telinga tengah. Infeksi dapat menjalar dari rongga telinga tengah hingga antrum mastoid dan dengan demikian menimbulkan mastoiditis.

c.       Antrum Timpani

Merupakan rongga tidak teratur yang agak luas terletak di bagian bawah samping dari kavum timpani. Dilapisi oleh mukosa yang merupakan lanjutan dari lapisan mukosa  kavum timpani. Rongga ini berhubungan dengan beberapa rongga kecil yang disebut sellula mastoid yang terdapat dibelakang bawah antrum di dalam tulang temporalis.

d.      Tuba Eustakhius

Tuba Eusthakius bergerak ke depan dari rongga telinga tengah menuju naso-faring, lantas terbuka. Dengan demikian tekanan udara pada kedua sisi gendang telinga dapat diatur seimbang melalui meatus auditorius externa, serta melalui tuba Eusthakius ( faring timpanik ). Celah tuba Eusthakius akan tertutup jika dalam keadaan biasa, dan akan terbuka setiap kali kita menelan. Dengan demikian tekanan udara dalam ruang timpani dipertahankan tetap seimbang dengan tekanan udara dalam atmosfer, sehingga cedera atau ketulian akibat tidak seimbangnya tekanan udara dapat dihindarkan. Adanya hubungan dengan nasofaring ini, memungkinkan infeksi pada hidung atau tenggorokan dapat menjalar masuk ke dalam rongga telinga tengah.

e.       Tulang – Tulang Pendengaran

        Tulang – tulang pendengaran merupakan tiga tulang kecil (osikuli) yang tersusun pada rongga telinga tengah seperti rantai yang bersambung dari membrane timpani menuju rongga telinga dalam. Ketiga tulang tersebut adalah malleus, incus dan stapes. Osikuli dipertahankan pada tempatnya oleh persendian, otot dan ligament yang membantu hantaran suara. Ada dua jendela kecil ( jendela oval dan bulat ) di dinding medial jendela tengah, yang memisahkan telinga tengah dengan telinga dalam. Bagian dataran kaki stapes menjejak pada jendela oval, dimana suara dihantarkan ke telinga tengah. Jendela bulat memberikan jalan ke luar getaran suara

·         Malleus, merupakan tulang pada bagian lateral, terbesar, berbentuk seperti martil dengan gagang yang terkait pada membrane timpani, sementara kepalanya menjulur ke dalam ruang timpani.

·         Incus, atau landasan adalah tulang yang terletak di tengah. Sendi luarnya bersendi dengan malleus, berbentuk seperti gigi dengan dua akar, sementara sisi dalamnya bersensi dengan sebuah tulang kecil, yaitu stapes.

·         Stapes, atau tulang sanggurdi, adalh tulang yang dikaitkan pada inkus dengan ujungnya yang lebih kecil, sementara dasarnya yang bulat panjang terkait pada membrane yang menutup fenestra vestibule atau tingkap jorong.

Rangkaian tulang – tulang ini berfungsi untuk mengalirkan getaran suara dari gendang telinga menuju rongga telinga dalam.

3.      Anatomi Telinga Dalam (Auris Interna)

Telinga dalam tertanam jauh di dalam bagian tulang temporal. Organ untuk pendengaran (koklea) dan keseimbangan (kanalis semisirkularis), begitu juga kranial VII (nervus fasialis) dan VIII (nervus koklea vestibularis) semuanya merupakan bagian dari komplek anatomi. Koklea dan kanalis semisirkularis bersama menyusun tulang labirint. Ketiga kanalis semisi posterior, superior dan lateral terletak membentuk sudut 90 derajat satu sama lain dan mengandung organ yang berhubungan dengan keseimbangan. Organ akhir reseptor ini distimulasi oleh perubahan kecepatan dan arah gerakan seseorang.

Labyrinth terdiri dari dua bagian, yang satu terletak dalam yang lainnya. Labirin tulang adalah serangkaian saluran kaku sedangkan didalamnya terdapat labirin membran. Di dalam saluran ini, dikelilingi oleh cairan yang disebut perilymph, adalah labirin membran. Struktur membran lebih kurang serupa dengan bentuk saluran tulang. Bagian ini diisi dengan cairan yang disebut endolymph, dan tidak ada hubungan antara ruang yang berisi endolymph dengan ruangan yang dipenuhi dengan perilymph.

Koklea berbentuk seperti rumah siput dengan panjang sekitar 3,5 cm dengan dua setengah lingkaran spiral dan mengandung organ akhir untuk pendengaran, dinamakan organ Corti. Di dalam lulang labirin, labirin membranosa terendam dalam cairan yang dinamakan perilimfe, yang berhubungan langsung dengan cairan serebrospinal dalam otak melalui aquaduktus koklearis. Labirin membranosa tersusun atas utrikulus, sakulus, dan kanalis semisirkularis, duktus koklearis, dan organan korti. Labirin membranosa berisi cairan yang dinamakan endolimfe. Terdapat keseimbangan yang sangat tepat antara perilimfe dan endolimfe dalam telinga dalam. Banyak kelainan telinga dalam terjadi bila keseimbangan ini terganggu. Percepatan angular menyebabkan gerakan dalam cairan telinga dalam di dalam kanalis dan merangsang sel-sel rambut labirin membranosa. Akibatnya terjadi aktivitas elektris yang berjalan sepanjang cabang vestibular nervus kranialis VIII ke otak. Perubahan posisi kepala dan percepatan linear merangsang sel-sel rambut utrikulus. Ini juga mengakibatkan aktivitas elektris yang akan dihantarkan ke otak oleh nervus kranialis VIII. Di dalam kanalis auditorius internus, nervus koklearis (akustik), yang muncul dari koklea, bergabung dengan nervus vestibularis, yang muncul dari kanalis semisirkularis, utrikulus, dan sakulus, menjadi nervus koklearis (nervus kranialis VIII). Yang bergabung dengan nervus ini di dalam kanalis auditorius internus adalah nervus fasialis (nervus kranialis VII). Kanalis auditorius internus mem-bawa nervus tersebut dan asupan darah ke batang otak.

a.      Koklea

Bagian koklea dari labirin adalah tabung melingkar yang pada manusia berdiameter 35 mm. Sepanjang panjangnya, membran basilaris dan membran Reissner's membaginya menjadi tiga kamar (scalae). Skala vestibule dan skala timpani berisi perilymph dan berkomunikasi satu sama lain pada puncak koklea melalui lubang kecil yang disebut helicotrema. Skala vestibule berakhir pada jendela oval, yang ditutup oleh kaki stapes dari stapes. Skala timpani berakhir pada jendela bulat, sebuah foramen di dinding medial dari telinga tengah yang ditutup oleh membran timpani fleksibel sekunder. Skala media, skala koklea ruang tengah, kontinu dengan labirin membran dan tidak berkomunikasi dengan dua scalae lainnya. Skala ini berisi endolymph.

b.      Organ Korti

Organ korti yang terletak di membran basilaris, merupakan struktur yang berisi sel-sel rambut yang merupakan reseptor pendengaran. Organ ini memanjang dari puncak ke dasar koklea dan memiliki bentuk spiral. Ujung dari sel-sel rambut menembus lamina, membran retikuler yang didukung Rod of Corti. Sel-sel rambut yang diatur dalam empat baris: tiga baris sel rambut luar lateral ke terowongan dibentuk oleh Rod of Corti, dan satu baris sel rambut dalam medial terowongan. Ada 20.000 sel rambut luar dan sel-sel rambut 3500 masing-masing bagian dalam koklea manusia. Meliputi sel rambut adalah membran tectorial tipis, kental, tapi elastis di mana ujung rambut luar tertanam.

Pada koklea terdapat sambungan yang erat di antara sel-sel rambut dan sel-sel phalangeal berdekatan. Sambungan ini mencegah endolymph dari mencapai dasar sel. Namun, membran basilaris relatif permeabel untuk perilymph dalam skala timpani, dan akibatnya, terowongan dari organ Corti dan dasar sel-sel rambut bermandikan perilymph. Karena sambungan ketat yang serupa, hal ini juga sama dengan sel-sel rambut di bagian lain dari telinga bagian dalam, yaitu endolymph dibagian tengah, sedangkan basis mereka bermandikan perilymph.

c.       Vestibulum

Vestibulum merupakan bagian tengah labirintus osseous pada vestibulum ini membuka fenestra ovale dan fenestra rotundum dan pada bagian belakang atas menerima muara kanalis semisirkularis. Vestibulum telinga dalam dibentuk oleh sakulus, utrikulus, dan kanalis semisirkularis. Utrikulus dan sakulus mengandung macula yang yang diliputi oleh sel – sel rambut. Yang menutupi sel – sel rambut ini adalah suatu lapisan gelatinosa yang ditembus oleh silia, dan pada lapisan ini terdapat pula otolit yang mengandung lapisa kalsium dan dengan berat jenis yang lebih besar daripada endolimfe. Karena pengaruh gravitasi maka gaya dari otolit akan membengkokan silia sel – sel rambut dan menimbulkan rangsangan pada reseptor.

d.      Jalur Saraf

Dari inti koklea, impuls pendengaran keluar melalui berbagai jalur ke colliculi inferior, pusat refleks pendengaran, dan melalui corpus geniculate medial di thalamus ke korteks pendengaran. Informasi dari kedua telinga menyatu, dan pada semua tingkat yang lebih tinggi sebagian besar neuron menanggapi input dari kedua belah pihak. Korteks pendengaran primer, daerah Brodmann's 41, adalah di bagian superior lobus temporal. Pada manusia, itu terletak di celah sylvian dan tidak terlihat pada permukaan otak. Dalam korteks pendengaran primer, neuron yang paling menanggapi masukan dari kedua telinga, tetapi ada juga strip dari sel-sel yang dirangsang oleh masukan dari telinga kontralateral dan dihambat oleh masukan dari telinga ipsilateral. Ada beberapa tambahan daerah menerima pendengaran, seperti ada daerah menerima beberapa sensasi kutan. Daerah asosiasi pendengaran berdekatan dengan area penerima primer pendengaran yang luas. Bundel olivocochlear adalah bundel serat eferen terkemuka di setiap saraf pendengaran yang timbul dari kedua ipsilateral dan kompleks olivary kontralateral unggul dan berakhir terutama di sekitar basis dari luar sel-sel rambut organ Corti.

e.       Kanalis Semisirkularis

Di setiap sisi kepala, kanal-kanal semisirkularis tegak lurus satu sama lain, sehingga mereka berorientasi pada tiga ruang. Di dalam tulang kanal, kanal-kanal membran tersuspensi dalam perilymph. Struktur reseptor, yang ampullaris crista, terletak di ujung diperluas (ampula) dari masing-masing kanal selaput. crista Masing-masing terdiri dari sel-sel rambut dan sel sustentacular diatasi oleh sebuah partisi agar-agar (cupula) yang menutup dari ampula. Proses dari sel-sel rambut yang tertanam di cupula, dan dasar sel-sel rambut dalam kontak dekat dengan serat-serat aferen dari divisi vestibular dari syaraf vestibulocochlear.

f.        Utrikulus dan Sakulus

Dalam setiap labirin membran, di lantai utricle, ada organ otolithic (makula). Makula lain terletak pada dinding saccule dalam posisi semivertical. Macula mengandung sel-sel sustentacular dan sel rambut, diatasi oleh membran otolithic di mana tertanam kristal karbonat kalsium, otoliths. Otoliths, yang juga disebut otoconia atau telinga debu, mempunyai panjang berkisar 3 - 19 μ. Prosesus dari sel-sel rambut yang tertanam di dalam membran. Serat saraf dari sel-sel rambut bergabung yang berasal dari krista di divisi vestibular dari syaraf vestibulocochlear.

g.      Sel Rambut

Sel-sel rambut yang di telinga bagian dalam memiliki struktur umum. Setiap tertanam dalam epitel terdiri dari pendukung atau sel sustentacular, dengan bagian akhirnya berhubungan dengan neuron aferen. Memproyeksikan dari ujung apikal adalah proses 30-150 berbentuk batang, atau rambut. Kecuali dalam koklea, salah satu, kinocilium, adalah silia benar tetapi nonmotile dengan sembilan pasang mikrotubulus keliling lingkaran dan sepasang pusat mikrotubulus (lihat Bab 1). Ini adalah salah satu proses terbesar dan memiliki dipukuli akhir. kinocilium ini hilang dalam sel-sel rambut dalam koklea pada mamalia dewasa. Namun, proses lainnya, yang disebut stereocilia, yang hadir di semua sel-sel rambut. Mereka memiliki inti yang terdiri dari filamen aktin paralel. aktin ini dilapisi dengan berbagai isoform myosin. Dalam rumpun proses pada setiap sel, ada struktur yang teratur. Sepanjang sumbu terhadap kinocilium itu, peningkatan stereocilia semakin tinggi; sepanjang sumbu tegak lurus, semua stereocilia adalah ketinggian yang sama.

h.       Elektrik

Potensi selaput sel-sel rambut adalah sekitar -60 mV. Ketika stereocilia didorong ke arah kinocilium, potensi membran menurun menjadi sekitar -50 mV. Ketika bundel proses didorong dalam arah yang berlawanan, sel hyperpolarized. Menggusur proses dalam arah tegak lurus terhadap sumbu ini tidak memberikan perubahan potensial membran, dan menggusur proses dalam arah yang pertengahan antara kedua arah menghasilkan depolarisasi atau hyperpolarization yang proporsional dengan sejauh mana arah yang menuju atau jauh dari kinocilium. Dengan demikian, rambut proses menyediakan mekanisme untuk menghasilkan perubahan potensial membran yang proporsional dengan arah dan jarak bergerak rambut.

i.        Pembentukan Potensial Aksi pada Serabut Saraf Aferen

Seperti disebutkan di atas, proses proyeksi sel-sel rambut ke endolymph sedangkan basis bermandikan perilymph. Pengaturan ini diperlukan untuk produksi normal potensi generator. perilymph ini terbentuk terutama dari plasma. Di sisi lain, endolymph terbentuk di media skala oleh vascularis stria dan memiliki konsentrasi tinggi K + dan konsentrasi rendah Na +. Sel di vascularis stria memiliki konsentrasi tinggi Na +-K + ATPase. Selain itu, tampak bahwa ada K electrogenic unik + pompa di vascularis stria, yang menjelaskan kenyataan bahwa media skala yang elektrik positif sebesar 85 mV relatif terhadap vestibule skala dan skala timpani.

Sangat halus proses yang disebut link ujung mengikat ujung stereocilium setiap sisi tetangga yang lebih tinggi, dan di persimpangan di sana tampaknya saluran kation mekanis sensitif dalam proses yang lebih tinggi. Ketika stereocilia pendek didorong ke arah yang lebih tinggi, waktu buka dari kenaikan saluran. K⁺ kation yang paling berlimpah di endolymph-dan Ca²⁺ masuk melalui saluran tersebut dan menghasilkan depolarisasi. Masih ada ketidakpastian yang cukup tentang peristiwa berikutnya. Namun, satu hipotesis adalah bahwa motor molekul di tetangga yang lebih tinggi langkah berikutnya saluran menuju dasar, melepaskan ketegangan di link ujung. Ini menyebabkan saluran untuk menutup dan memungkinkan pemulihan keadaan istirahat. Motor ternyata adalah berbasis myosin

Depolarisasi sel rambut menyebabkan mereka untuk merilis neurotransmitter, mungkin glutamin, yang memulai depolarisasi dari tetangga neuron aferen.

K⁺ yang masuk ke sel-sel rambut melalui saluran kation mekanis sensitif didaur ulang. Memasuki sel sustentacular dan kemudian melewati ke sel sustentacular lain dengan cara sambungan ketat. Pada koklea, akhirnya mencapai vascularis stria dan dikeluarkan kembali ke endolymph, melengkapi siklus.

B.     FISIOLOGI TELINGA : PENDENGARAN

Secara umum, kenyaringan suara berhubungan dengan amplitudo gelombang suara dan nada suara dengan berhubungan frekuensi (jumlah gelombang per unit waktu). Semakin besar amplitudo, makin keras suara, dan semakin besar frekuensi, semakin tinggi nada suaranya. Namun, pitch juga ditentukan oleh faktor-faktor kurang dipahami lain selain frekuensi, dan frekuensi mempengaruhi kenyaringan, karena ambang pendengaran lebih rendah di beberapa frekuensi dari yang lain.

Amplitudo dari gelombang suara dapat dinyatakan dalam perubahan tekanan maksimum pada gendang telinga, tetapi skala relatif lebih nyaman. Skala desibel adalah skala tertentu. Intensitas suara dalam satuan bels adalah logaritma rasio intensitas suara itu dan suara standar. Sebuah desibel (dB) adalah 0,1 bel. Oleh karena itu, intensitas suara adalah sebanding dengan kuadrat tekanan suara.

Tingkat referensi standar suara yang diadopsi oleh Acoustical Society of America sesuai dengan 0 desibel pada tingkat tekanan 0,000204 × dyne/cm2, nilai yang hanya di ambang pendengaran bagi manusia rata-rata. Penting untuk diingat bahwa skala desibel adalah skala log. Oleh karena itu, nilai 0 desibel tidak berarti tidak adanya suara tapi tingkat intensitas suara yang sama dengan yang standar. Lebih jauh lagi, 0 – 140 decibel dari ambang tekanan sampai tekanan yang berpotensi merusak organ Corti sebenarnya merupakan 10⁷ (10 juta) kali lipat tekanan suara.

Frekuensi suara yang dapat didengar untuk manusia berkisar antara 20 sampai maksimal 20.000 siklus per detik (cps, Hz). Ambang telinga manusia bervariasi dengan nada suara, sensitivitas terbesar berada antara 1000 - 4000-Hz. Frekuensi dari suara pria rata-rata dalam percakapan adalah sekitar 120 Hz dan bahwa dari suara wanita rata-rata sekitar 250 Hz. Jumlah frekuensi yang dapat dibedakan dengan individu rata-rata sekitar 2000, namun musisi yang terlatih dapat memperbaiki angka ini cukup. Pembedaan dari frekuensi suara yang terbaik berkisar antara 1000 - 3000-Hz dan lebih buruk pada frekuensi yang lebih tinggi atau lebih rendah.

Masking

Sudah menjadi pengetahuan umum bahwa kehadiran satu suara menurunkan kemampuan individu untuk mendengar suara lain. Fenomena ini dikenal sebagai masking. Hal ini diyakini karena perangsangan reseptor pendengaran baik secara relatif ataupun secara absolut terhadap rangsangan lain. Tingkat dimana nada memberikan efek masking terhadap nada lain tergantung dari frekuensinya.

Transmisi Suara

Telinga mengubah gelombang suara pada lingkungan luar menjadi potensial aksi pada saraf-saraf pendengaran. Getaran diubah oleh gendang telinga dan tulang-tulang pendengaran menjadi energi gerak yang menggerakkan kaki dari stapes. Pergerakan ini akan memberikan gelombang pada cairan di telinga dalam. Getaran pada organ korti akan menghasilkan potensial aksi di saraf-saraf pendengaran

Fungsi dari Membran Timpani dan Tulang-tulang Pendengaran

Dalam menanggapi perubahan tekanan yang dihasilkan oleh gelombang suara pada permukaan eksternal, membran timpani bergerak masuk dan keluar. Membran itu berfungsi sebagai resonator yang mereproduksi getaran dari sumber suara. Membran akan berhenti bergetar segera ketika berhenti gelombang suara. Gerakan dari membran timpani yang diteruskan kepada manubrium maleus. Maleus bergerak pada sumbu yang melalui prosesus brevis dab longusnya, sehingga mentransmisikan getaran manubrium ke inkus. Inkus bergerak sedemikian rupa sehingga getaran ditransmisikan ke kepala stapes. Pergerakan dari kepala stapes mengakibatkan ayunan ke sana kemari seperti pintu berengsel di pinggir posterior dari jendela oval. Ossicles pendengaran berfungsi sebagai sistem tuas yang mengubah getaran resonansi membran timpani menjadi gerakan stapes terhadap skala vestibuli yang berisi perilymph di koklea. Sistem ini meningkatkan tekanan suara yang tiba di jendela oval, karena tindakan tuas dari maleus dan inkus mengalikan gaya 1,3 kali dan luas membran timpani jauh lebih besar daripada luas kaki stapes dari stapes. Terdapat kehilangan energi suara sebagai akibat dari resistensi tulang pendengaran, tetapi dalam penelitian didapatkan bahwa pada frekuensi di bawah 3000 Hz, 60% dari insiden energi suara pada membran timpani diteruskan ke cairan di dalam koklea

Refleks Timpani

Saat otot-otot telinga tengah berkontraksi (m.tensor tympani dan m.stapedius), mereka akan menarik manubrium mallei kedalam dan kaki-kaki dari stapes keluar. Hal ini akan menurukan transmisi suara. Suara keras akan menginisiasi refleks kontraksi dari otot-otot ini yang dinamakan refleks tympani. Fungsinya adalah protektif, yang akan memproteksi dari suara keras agar tidak menghasilkan stimulasi yang berlebihan dari reseptor auditori. Tapi, refleks ini memiliki waktu reaksi untuk menghasilkan refleks selama 40-160 ms, sehingga tidak akan memberikan perlindungan pada stimulasi yang cepat seperti tembakan senjata. 

Konduksi Tulang dan Konduksi Udara

Konduksi gelombang suara ke cairan di telinga bagian dalam melalui membran timpani dan tulang pendengaran, sebagai jalur utama untuk pendengaran normal, disebut konduksi tulang pendengaran. Gelombang suara juga memulai getaran dari membran timpani sekunder yang menutup jendela bulat. Proses ini, penting dalam pendengaran normal, disebut sebagai konduksi udara. Jenis ketiga konduksi, konduksi tulang, adalah transmisi getaran tulang tengkorak dengan cairan dari telinga bagian dalam. konduksi tulang yang cukup besar terjadi ketika garpu tala atau benda bergetar lainnya diterapkan langsung ke tengkorak. Rute ini juga memainkan peranan dalam transmisi suara yang sangat keras

Perjalanan Gelombang

Pergerakan dari kaki stapes menghasilkan serangkaian perjalanan gelombang di perilymph pada skala vestibuli. Sebagai gelombang bergerak naik koklea, yang tinggi meningkat menjadi maksimum dan kemudian turun dari cepat. Jarak dari stapes ke titik ketinggian maksimum bervariasi dengan frekuensi getaran memulai gelombang. suara bernada tinggi menghasilkan gelombang yang mencapai ketinggian maksimum dekat pangkal koklea; suara bernada rendah menghasilkan gelombang yang puncak dekat puncak. Dinding tulang dari skala vestibule yang kaku, tapi membran Reissner adalah fleksibel. Membran basilaris tidak di bawah ketegangan, dan juga siap tertekan ke dalam skala timpani oleh puncak gelombang dalam skala vestibule. Perpindahan dari cairan dalam skala timpani yang hilang ke udara pada jendela bundar. Oleh karena itu, suara menghasilkan distorsi pada membran basilaris, dan situs di mana distorsi ini maksimum ditentukan oleh frekuensi gelombang suara. Bagian atas sel-sel rambut pada organ Corti diadakan kaku oleh lamina retikuler, dan rambut dari sel-sel rambut luar tertanam dalam membran tectorial. Ketika bergerak stapes, kedua membran bergerak ke arah yang sama, tetapi mereka bergantung pada sumbu yang berbeda, sehingga ada gerakan geser yang lengkungan bulu. Rambut dari sel-sel rambut batin tidak melekat pada membran tectorial, tetapi mereka tampaknya dibengkokkan oleh fluida bergerak antara membran tectorial dan sel-sel rambut yang mendasarinya.

Fungsi dari Sel Rambut

Sel-sel rambut dalam, sel-sel sensoris primer yang menghasilkan potensial aksi pada saraf pendengaran, dirangsang oleh pergerakan cairan pada telinga dalam.

Sel-sel rambut luar, di sisi lain, memiliki fungsi yang berbeda. Ini menanggapi suara, seperti sel-sel rambut dalam, tapi depolarisasi membuat mereka mempersingkat dan hiperpolarisasi membuat mereka memperpanjang. Mereka melakukan ini lebih dari bagian yang sangat fleksibel dari membran basal, dan tindakan ini entah bagaimana meningkatkan amplitudo dan kejelasan suara. Perubahan pada sel rambut luar terjadi secara paralel dengan perubahan prestin, protein membran, dan protein ini mungkin menjadi protein motor sel-sel rambut luar.

Sel-sel rambut luar menerima persarafan kolinergik melalui komponen eferen dari saraf pendengaran, dan asetilkolin hyperpolarizes sel. Namun, fungsi fisiologis dari persarafan ini tidak diketahui.

Potensial Aksi pada Saraf-saraf Pendengaran

Frekuensi potensial aksi dalam satu serat saraf pendengaran adalah proporsional dengan kenyaringan dari rangsangan suara. Pada intensitas suara yang rendah, melepaskan setiap akson suara hanya satu frekuensi, dan frekuensi ini bervariasi dari akson ke akson tergantung pada bagian dari koklea dari serat yang berasal. Pada intensitas suara yang lebih tinggi, debit akson individu untuk spektrum yang lebih luas dari frekuensi suara khususnya untuk frekuensi rendah dari yang di mana simulasi ambang terjadi.

Penentu utama dari pitch yang dirasakan ketika sebuah gelombang suara pemogokan telinga adalah tempat di organ Corti yang maksimal dirangsang. Gelombang perjalanan yang didirikan oleh nada menghasilkan depresi puncak membran basilaris, dan stimulasi reseptor akibatnya maksimal, pada satu titik. Seperti disebutkan di atas, jarak antara titik dan stapes berbanding terbalik dengan nada suara, nada rendah menghasilkan stimulasi maksimal pada puncak koklea dan nada tinggi memproduksi stimulasi maksimal di pangkalan. Jalur dari berbagai bagian koklea ke otak yang berbeda. Sebuah faktor tambahan yang terlibat dalam persepsi pitch pada frekuensi suara kurang dari 2000 Hz mungkin pola potensi aksi pada saraf pendengaran. Ketika frekuensi cukup rendah, serat-serat saraf mulai merespon dengan dorongan untuk setiap siklus gelombang suara. Pentingnya efek volley, bagaimanapun, adalah terbatas; frekuensi potensial aksi dalam serabut saraf diberikan pendengaran menentukan terutama kenyaringan, bukan lapangan, dari suara.

Walaupun pitch suara tergantung terutama pada frekuensi gelombang suara, kenyaringan juga memainkan bagian; nada rendah (di bawah 500 Hz) tampaknya nada rendah dan tinggi (di atas 4000 Hz) tampak lebih tinggi dengan meningkatnya kekerasan mereka. Jangka waktu juga mempengaruhi pitch sampai tingkat kecil. Pitch dari nada tidak dapat dirasakan kecuali itu berlangsung selama lebih dari 0,01 s, dan dengan jangka waktu antara 0,01 dan 0,1 s, naik pitch dengan meningkatnya durasi. Akhirnya, nada suara kompleks yang mencakup harmonisa dari frekuensi yang diberikan masih dirasakan bahkan ketika frekuensi primer (hilang pokok) tidak ada.

Respon Saraf-saraf Pendengaran di Medula Oblongata

Respon dari neuron kedua dalam inti koklea terhadap suara rangsangan adalah seperti pada serat saraf pendengaran. Frekuensi dengan intensitas rendah membangkitkan tanggapan yang bervariasi dari unit ke unit, dengan peningkatan intensitas suara, dan frekuensi yang respon terjadi menjadi lebih luas. Perbedaan utama antara respon dari neuron pertama dan kedua adalah adanya "cut off" lebih tajam di sisi frekuensi rendah di neuron meduler. Kekhususan ini lebih besar dari neuron orde kedua mungkin karena semacam proses penghambatan di batang otak, tapi bagaimana hal itu dicapai tidak diketahui.

Korteks Pendengaran Primer

Jalur impuls naik dari nukleus koklea bagian dorsal dan ventral melalui kompleks yang unilateral maupun kontralateral. Pada hewan, ada pola yang terorganisasi pada lokalisasi tonal dalam korteks pendengaran primer (area 41). Pada manusia, nada rendah yang di arahkan pada daerah anterolateral dan nada tinggi pada posteromedial di korteks pendengaran.

Area Lain yang Berhubungan dengan Pendengaran

Meningkatnya ketersediaan PET scanning dan MRI menyebabkan peningkatan pesat dalam pengetahuan tentang daerah asosiasi auditori pada manusia. Jalur pendengaran di korteks menyerupai jalur visual bahwa semakin kompleks pengolahan informasi pendengaran bersama mereka. Hal yang menarik adalah bahwa meskipun daerah pendengaran terlihat sangat sama pada kedua sisi otak, tetapi ada spesialisasi pada masing-masing hemisfer. Sebagai contoh, daerah Brodmann's 22 berkaitan dengan pemrosesan sinyal pendengaran yang berkaitan dengan pembicaraan. Selama pemrosesan bahasa, jauh lebih aktif di sisi kiri daripada sisi kanan. Area 22 di sisi kanan lebih peduli dengan melodi, nada, dan intensitas suara. Ada juga plastisitas besar dalam jalur pendengaran, dan, seperti jalur visual dan somastatik, mereka dimodifikasi oleh pengalaman. Contoh plastisitas pendengaran pada manusia adalah bahwa pada individu-individu yang menjadi tuli sebelum kemampuan bahasa sepenuhnya dikembangkan, melihat bahasa isyarat mengaktifkan daerah asosiasi pendengaran. Sebaliknya, orang yang menjadi buta dalam awal hidup akan menunjukkan lokalisasi suara yang lebih baik dibandingkan orang dengan penglihatan normal.

Musisi memberikan contoh-contoh tambahan plastisitas pada kortikal. Pada individu, ada peningkatan ukuran daerah pendengaran diaktifkan oleh nada musik. Selain itu, pemain biola telah merubah somatosensori representasi dari wilayah yang jari-jari mereka gunakan dalam memainkan instrumen mereka. Musisi juga memiliki cerebellums lebih besar dari nonmusicians, mungkin karena belajar dalam gerakan jari yang tepat.

Mekanisme Pusat Pendengaran

Di perlihatkan bahwa serabut saraf dari ganglion spiralis organ Corti masuk ke nuklei koklearis yang terletak pada bagian atas medula oblongata. Pada tempat ini, semua serabut bersinaps. Kemudian sebagian isyarat dihantar ke atas ke batang otak sisi yang sama, tetapi sebagian besar menuju sisi yang berlawanan dan dihantarkan ke atas melalui rangkaian neuron di dalam nukleus olivaris superior, kolikulus inferior dan nucleus genikulatum mediale, akhirnya berakhir di dalam korteks pendengaran yang terletak di dalam girus superior lobus temporalis.

Beberapa tempat penting harus dicatat dalam hubungannya dengan lintasan pendengaran. Pertama, implus dari masing – masing telinga dihantarkan melalui lintasan pendengaran kedua sisi batang otak hanya dengan sedikit lebih banyak penghantaran pada lintasan kontralateral.

Kedua, banyak serabut kolateral dari traktus auditorius berjalan langsung ke dalam sistem retikularis batang otak. Sehingga bunyi dapat mengaktifkan keseluruhan otak.

Ketiga, orientasi ruang derajat tinggi dipertahankan dalam serabut traktus yang berasal dari koklea yang semuanya menuju korteks. Ternyata, terdapat tiga representasi ruang frekuensi suara pada kolikulus inferior, satu representasi sangat tepat bagi frekuensi suara diskret pada korteks pendengaran dan beberapa representasi yang kurang tepat pada daerah asosiasi pendengaran.

Diskriminasi Arah Asal Suara

            Seseorang menentukan arah asal suara paling sedikit dengan 2 mekanisme: (1) dengan selisih waktu antara masuknya suara ke dalam satu telinga dan  ke telinga sisi lainnya dan (2) dengan membedakan antara intensitas suara dalam kedua telinga. Mekanisme pertama berfungsi paling baik bagi frekuensi di bawah 3000 siklus per detik, dan mekanisme intensitas bekerja paling baik pada frekuensi yang lebih tinggi karena kepala bekerja sebagai sawar suara dengan frekuensi tersebut. Mekanisme selisih waktu membedakan arah yang jauh yang lebih tepat daripada mekanisme intensitas, karena mekanisme selisih waktu tidak tergantung pada faktor – faktor luar tetapi hanya tergantung pada interval waktu yang sebenarnya antara dua isyarat pendengaran. Bila seseorang melihat langsung pada suara, suara mencapai kedua telinga tepat pada saat yang sama, sedangkan bila telinga kanan lebih dekat ke suara daripada telinga kiri, isyarat suara dari telinga kanan dirasakan lebih dahulu daripada isyarat suara dari telinga kiri.

             

Mekanisme Saraf untuk Deteksi Arah suara

           Destruksi korteks pendengaran pada kedua sisi otak baik pada manusia atau pada mamalia yang lebih rendah menyebabkan kehilangan sebagian besar kemampuannya mendeteksi arah asal suara. Namun, mekanisme untuk deteksi ini berlangsung mulai pada nuklei ovaris superior, walaupun memerlukan semua lintasan saraf dari nuklei ini ke korteks untuk interpretasi isyarat. Mekanisme ini diduga sebagai berikut :

            Bila suara masuk satu telinga segera sebelum ia masuk telinga lainnya, isyarat dari telinga pertama menghambat neuron – neuron pada nukleus olivaris superior ipsilateral, dan penghambatan ini berlangsung selama kurang dari satu milidetik. Oleh karena itu, beberapa saat setelah suara mencapai telinga pertama, lintasan untuk isyarat eksitasi dari telinga sisi yang lain berada dalam keadaan terhambat. Selanjutnya, neuron – neuron tertentu dari nuklei olivaris superior medialis mempunyai waktu penghambatan yang lebih lama daripada neuron lainnya. Oleh karena itu, bila isyarat suara dari telinga yang lain masuk ke nukleus olivaris superior yang dihambat, isyarat tidak dapat mendaki lintasan pendengaran melalui beberapa neuron tetapi tidak melalui neuron lainnya. Dan neuron tertentu tempat isyarat lewat ditentukan oleh selisih waktu suara antar kedua teling. Jadi, timbul corak ruang perangsangan saraf, dengan suara yang selisihnya pendek merangsang satu set neuron secara maksimum dan suara dengan selisih lama merangsang kelompok neuron lainnya secara maksimum. Orientasi ruang isyarat ini kemudian dihantarkan semua ke korteks pendengaran tempat arah suara ditentukan oleh tempat dalam korteks yang dirangsang maksimum.

Mekanisme deteksi arah suara ini sekali lagi menunjukkan bagaimana informasi dalam isyarat sensoris dipisahkan sebagai isyarat yang melalui berbagai tingkat aktivitas neuron. Dalam hal ini, “ kualitas” arah suara dipisahkan dari “ kualitas” nada suara pada tingkat nuklei olivaris superior.

Lokalisasi Suara

Penentuan arah dari mana suara berasal di bidang horizontal tergantung dari  pendeteksian perbedaan waktu antara datangnya stimulus dalam dua telinga dan perbedaan konsekuensi dalam tahap gelombang suara pada kedua sisi, dan juga tergantung pada kenyataan bahwa suara itu lebih keras di sisi paling dekat dengan sumbernya. Perbedaan terdeteksinya waktu tiba suara, yang dapat lebih kecil dari 20 μs, dikatakan menjadi faktor yang paling penting pada frekuensi di bawah 3000 Hz dan perbedaan kenyaringan yang paling penting pada frekuensi di atas 3000 Hz. Neuron di korteks pendengaran yang menerima masukan dari kedua telinga merespon maksimal atau minimal ketika waktu kedatangan stimulus pada satu telinga tertunda oleh periode tertentu relatif terhadap waktu kedatangan di telinga yang lain. Periode ini tetap bervariasi dari neuron ke neuron.

Suara yang datang dari langsung di depan individu berbeda dalam kualitas dari mereka yang datang dari belakang karena masing-masing pinna dihadapkan sedikit ke depan. Selain itu, pantulan dari gelombang suara akibat tidak ratanya permukaan pinna sebagai suara bergerak ke atas atau bawah, dan perubahan dalam gelombang suara merupakan faktor utama dalam mencari suara di bidang vertikal. Lokalisasi suara yang terganggu secara mencolok diakibatkan oleh lesi pada korteks pendengaran.

Audiometri

Ketajaman pendengaran biasanya diukur dengan sebuah audiometer. Perangkat ini menyajikan subjek dengan nada murni dari berbagai frekuensi melalui earphone. Pada masing-masing frekuensi, intensitas ambang ditentukan dan diplot pada sebuah grafik sebagai persentase dari pendengaran normal. Ini memberikan pengukuran yang objektif derajat ketulian dan gambar dari berbagai tone yang paling terpengaruh.

Tuli

Tuli biasanya dibagi dalam dua jenis ; pertama, yang disebabkan oleh gangguan koklea atau saraf pendengaran, yang biasanya dimasukkan dalam “ tuli saraf “ dan, kedua ,yang  disebabkan oleh gangguan mekanisme telinga tengah untuk menghantarkan suara ke koklea, yang biasanya dinamakan “ tuli hantaran “. Sebenarnya, bila koklea atau saraf pendengaran dirusak total, orang tuli total. Akan tetapi, bila koklea dan saraf masih utuh tetapi sistem osikular rusak atau mengalami ankilosis (“ kaku” karena fibrosis atau kalsifikasi ), gelombang suara tetap dapat dihantarkan ke koklea dengan cara konduksi tulang ( seperti penghantaran bunyi dari ujung garpu tala yang bergetar, yang ditempelkan langsung pada tengkorak . Orang dengan beberapa jenis tuli konduksi dapat dibuat mendengar lagi yang hamper normal dengan operasi untuk membuang stapes dan menggantikannya dengan protesa logam atau Teflon kecil dapat menghantarkan suara dari inkus ke foramen ovale.

Tuli klinis mungkin disebabkan gangguan transmisi suara di telinga eksternal atau tengah (tuli konduksi) atau kerusakan pada sel-sel rambut atau jalur saraf (tuli saraf). Kedua dapat dibedakan oleh sejumlah tes sederhana dengan garpu tala. Tes ini dinamakan sesuai dengan nama untuk individu yang mengembangkannya. Pada tes Weber dan tes Schwabach menunjukkan pentingnya efek masking dari kebisingan lingkungan pada ambang pendengaran.

Di antara penyebab tuli konduksi adalah penyumbatan pada saluran pendengaran eksternal akibat serumen atau benda asing, kerusakan tulang pendengaran, penebalan gendang telinga dan juga infeksi telinga tengah berulang, serta kekakuan abnormal dari stapes yang berhubungan dengan jendela oval. Antibiotik golongan aminoglikosida, seperti streptomisin dan gentamisin menghambat saluran mechanosensitive di stereocilia sel rambut dan dapat menyebabkan sel berdegenerasi, menghasilkan tuli saraf dan abnormalitas fungsi vestibular. Kerusakan pada sel rambut luar akibat kontak yang terlalu lama dengan kebisingan juga berhubungan dengan gangguan pendengaran. Penyebab lainnya termasuk tumor dari saraf vestibulocochlear dan sudut cerebellopontine (CPA), dan kerusakan pembuluh darah dalam medula. Presbycusis, gangguan pendengaran yang berkaitan dengan penuaan, mempengaruhi lebih dari sepertiga dari orang-orang yang berusia lebih dari 75 dan mungkin karena kehilangan kumulatif bertahap dari sel-sel rambut dan neuron.

Tuli karena mutasi genetik terjadi pada sekitar 0,1% dari bayi yang baru lahir. Dalam 30% kasus, dikaitkan dengan adanya kelainan pada sistem lainnya (tuli sindromik), tetapi dalam 70% sisanya itu adalah kelainan-satunya yang jelas (tuli nonsyndromic). Ada bukti bahwa ketulian nonsyndromic karena beberapa mutasi dapat muncul lebih sering pada orang dewasa daripada anak-anak, sehingga insiden lebih tinggi dari 0,1% dan diperkirakan 16% dari seluruh orang dewasa yang memiliki gangguan pendengaran signifikan. Dalam beberapa tahun terakhir, sejumlah besar mutasi yang menyebabkan tuli telah diuraikan. Hal ini tidak hanya telah menambah pengetahuan tentang patofisiologi dari ketulian, namun karakterisasi produk normal dari gen telah memberikan informasi berharga tentang fisiologi pendengaran. Sekarang diperkirakan sekitat 100 atau lebih gen yang penting untuk pendengaran normal, dan lokus dari ketulian telah ditemukan dalam semua kecuali lima dari 24 kromosom manusia.

Contoh menarik gen yang bemutasi pada kasus tuli adalah connexon 26. Defek ini mempengaruhi fungsi connexons, yang diperkirankan mencegah daur ulang normal dari ion K⁺ melalui sel-sel sustenacular. Mutasi dalam tiga miosin nonmuscle menyebabkan ketulian. Miosin yang dimaksud adalah  adalah myosin-VIIA, terkait dengan aktin dalam proses rambut sel; myosin-Ib, yang mungkin bagian dari "adaptasi motor" yang menyesuaikan ketegangan pada ujung sel rambut, dan myosin-VI, yang penting dalam pembentukan silia normal. Tuli juga berhubungan dengan bentuk mutan dari α-tectin, salah satu protein utama dalam membran tectorial.

Contoh tuli sindromik adalah sindrom Pendred, di mana protein transport sulfat mutan menyebabkan tuli dan gondok. Contoh lain adalah salah satu bentuk dari sindrom QT yang panjang dimana ada mutasi dari salah satu protein pengatur channel K⁺, KVLQT1. Dalam striae vascularis, bentuk normal dari protein ini sangat penting untuk menjaga K⁺ konsentrasi tinggi di endolymph, dan di jantung membantu mempertahankan interval QT yang normal. Individu yang homozigot untuk KVLQT1 mutan akan tuli dan cenderung mengalami aritmia ventrikel dan kematian mendadak yang menjadi ciri dari sindrom QT yang memanjang. Membran protein yang baru ditemukan, membran Barttin yang bermutasi dapat menyebabkan tuli dan kelainan pada ginjal sebagai manifestasi sindrom Bartter's.

C.    MEKANISME PENDENGARAN

Mekanisme sampainya suara pendengaran dapat melalui 2 cara yaitu dengan air condaction dan bone condaction.

1.      Air conduction.

Gelombang suara dikumpulkan oleh telinga luar, lalu disalurkan ke liang telinga , menuju gendang telinga dan kemudian gendang telinga bergetar untuk merespon gelombang suara yang menghantamnya “kemudian” getaran ini mengakibatkan 3 tulang pendengaran( malleus, stapes, incus ) yang secara mekanis getaran dari gendang telinga akan disalurkan menuju cairan yang ada di koklea. Getaran yang sampai ke koklea akan menghasilkan gelombang sehingga rambut sel di koklea bergerak. Gerakan ini merubah energy mekanik menjadi energy elektrik ke saraf pendengaran (auditory nerve, saraf VIII ( saraf akustikus ) yang nantinya akan menuju ke pusat pendengaran di otak bagian lobus temporal sehingga diterjemahkan menjadi suara yang dapat dikenal di otak

2.      Bone conduction

Getaran suara berjalan melalui penghantar tulang yang menggetarkan tulang kepala, kemudian akan menggetarkan perylimph pada skala vestibuli dan skala tympani dan akhirnya getaran itu dikirim dalam bentuk impuls saraf ke saraf-saraf pendengaran.

Penghantaran melalui tulang dapat dilakukan dengan percobaaan rine, sedangkan penghantaran bunyi melalui tulang kemudian dilan-jutkan melalui udara dapat dilakukan dengan percobaan weber

Kecepatan penghantaran suara terbatas, makin tambah usia makin berkurang daya tangkap suara atau bunyi yang dinyatakan antara 30 – 20.000 siklus/detik

Secara singkat proses pendengaran dapat dijelaskan sebagai berikut:

Proses mendengar diawali dengan ditangkapnya energy bunyi oleh daun telinga dalambentuk gelombang yang dialirkan melalui udara atau tulang kekoklea. Getaran tersebutmenggetarkan membran timpani diteruskan ketelinga tengah melalui rangkaian tulang pendengaran yang akan mengimplikasi getaran melalui daya ungkit tulang pendengaran dan perkalian perbandingan luas membran timpani dan tingkap lonjong. Energi getar yang telah diamplifikasi ini akan diteruskan ke stapes yang menggerakkan tingkap lonjong sehingga perilimfa pada skala vestibule bergerak. Getaran diteruskan melalui membrane Reissner yang mendorong endolimfa, sehingga akan menimbulkan gerak relative antara membran basilaris dan membran tektoria. Proses ini merupakan rangsang mekanik yang menyebabkan terjadinya defleksi stereosilia sel-sel rambut, sehingga kanal ion terbuka dan terjadi penglepasan ion bermuatan listrik dari badan sel. Keadaan ini menimbulkan proses depolarisasi sel rambut, sehingga melepaskan neurotransmiter ke dalam sinapsis yang akan menimbulkan potensial aksi pada saraf auditorius, lalu dilanjutkan ke nucleus auditorius sampai ke korteks pendengaran (area 39-40) di lobus temporalis.

 Daftar Pustaka

Brunner and Suddarth. 2002. Buku Ajar Keperawatan Medikal Bedah. Edisi 8 Volume 3.

            Jakarta: EGC

Moore KL, Agur AMR. 2002. Anatomi Klinis Dasar. Jakarata: Hipokrrates.

Guyton, Arthur C, Hall, John E. 2007. Fisiologi Kedokteran edisi 11. Jakarta: EGC

Setiadi. 2007. Anatomi dan Fisiologi Manusia. Yogyakarta: Graha Ilmu.

Sherwood, lauralee. 2001. Fisiologi Manusia “Dari Sel ke Sistem” edisi 2. Jakarta: EGC

Anatomi dan Fisiologi Sistem Pencernaan

ANATOMI, FISIOLOGI, DAN BIOKIMIA SISTEM PENCERNAAN

Persentasi Anfis Pencernaan DOWNLOAD 

A.    Anatomi Sistem Pencernaan

Sistem   pencernaan   berurusan   dengan   penerimaan   makanan   dan  mempersiapkannya untuk diasimilasikan oleh tubuh. Sistem pencernaan atau  sistem   gastroinstestin,   adalah   sistem  organ  dalam  hewan  multisel   yang menerima  makanan,   mencernanya   menjadi  energi  dan   nutrien,   serta mengeluarkan  sisa proses tersebut. Sistem pencernaan  antara satu hewan dengan   yang   lainnya   bisa   sangat   jauh   berbeda.   Pada   dasarnya   system pencernaan makanan dalam tubuh manusia dibagi menjadi 3 bagian, yaitu proses penghancuran makanan yang terjadi dalam mulut hingga lambung. Selanjutnya adalah proses penyerapan sari - sari makanan yang terjadi di dalam usus. Kemudian proses pengeluaran sisa - sisa makanan melalui anus. Agar dapat diserap usus dan diedarkan ke seluruh tubuh, makanan perlu dicerna   terlebih   dahulu. 

 Proses   pencernaan   makanan   dibedakan   menjadi pencernaan   makanan   secara   mekanis   dan   kimiawi.   Sistem   pencernaan makanan terdiri dari saluran pencernaan dan kelenjar pencernaan. Saluran pencernaan   terdiri   atas   mulut,   kerongkongann,   lambung,  usus,   dan   anus. Makanan diserap di usus kemudian diedarkan ke seluruh bagian tubuh. Sisa makanan di keluarkan melalui anus. Selama   dalam   proses   pencernaan,   makanan   dihancurkan   menjadi   zat-zat sederhana yang dapat diserap dan digunakan oleh sel jaringan tubuh. Berbagai perubahan sifat makanan terjadi karena kerja berbagi enzim yang terkandung dalam berbagai cairan pencerna.  Setiap jenis zat ini mempunyai tugas khusus menyaring   dan   bekerja   atas   satu   jenis   makanan   dan   tidak   mempunyai pengaruh terhadap jenis lainnya. Ptialin   (amilasi   ludah)   misalnya   bekerja   hanya   atas   gula   dan   tepung, sedangkan pepsin hanya atas protein. Satu jenis cairan pecerna, misalnya cairan pankreas, dapat mengandung beberapa enzim dan setiap enzin bekerja hanya atas satu jenis makanan. Enzim ialah zat kimia yang menimbulkan perubahan susunan kimia terhadap zat lain, tanpa enzim itu sendiri mengalami suatu perubahan. Untuk dapat bekerja secara baik, berbagai enzim tergantung adanya garam mineral dan kadar asam atau kadar alkali yang tepat.

1.      GIGI DAN MULUT

a.    Oris (Mulut)

adalah permulaan saluran pencernaan yang terdiri atas 2 bagian luar yaitu :

1.      Bagian luar yang sempit atau vestibula yaitu ruang diantara gusi, gigi, bibir dan pipi

2.      Bagian rongga mulut bagian dalam yaitu rongga mulut yang dibatasi sisinya oleh tulang maksilaris, platum dan mandibularis, di sebelah belakang bersambung dengan faring

Selaput lender mulut ditutupi empithelium yang berlapis lapis, dibawahnya terletak kelenjar-kelenjar halus yang mengeluarkan lender. Selaput ini kaya akan pembuluh darah dan juga memuat banyak ujung akhir saraf sensoris.

Disebelah luar mulut ditutupi oleh kulit dan disebelah dalam ditutupi oleh selaput lender (mukosa). Otot ordikularis oris menutupi bibir. Levator anguili oris mengangkat dan depressor anguili oris menekan ujung mulut.

b.   Palatum

Palatum terdiri atas 2 bagian yaitu :

1.      Palatum durum (palatum keras) yang tersusun atas tajuk-tajuk palatum dan sebelah depan tulang makslaris dan lebih ke belakang terdiri dari 2 tulang palatum.

2.      Paltum mole (palatum lunak) terletak di belakang yang merupakan lipatan menggantung yang dapat bergerak, terdiri atas jaringan fibrosa dan selaput lendir.

Gerakannya dikendalikan oleh ototnya sendiri, disebelah kanan dan kiri ari tiang fauses terdapat saluran lendir menembus tonsil. Pipi dilapisi dari dalam oleh mukosa yang mengandung papilla, otot yang terdapat pada pipi adalah otot buksinator. Di dalam rongga mulut terdapat geligi, kelenjar ludah, dah lidah.

c.       Gigi

Gigi ada 2 macam :

1.      Gigi sulung, mulai tumbuh pada anak – anak umur 6-7 tahun. Lengkap pada umur 2,5 tahun jumlahnya 20 buah, terdiri dari 8 buah gigi seri (dens insivius), 4 buah gigi taring (dens kasinus), dan 8 buah geraham (molare).

2.      Gigi tetap (gigi permanent) tumbuh pada umur 6-18 tahun, jumlahnya 32 buah, terdiri dari 8 buah gigi seri (dens insivius), 4 buah gigi taring (dens kaninus), 8 buah gigi geraham depan (molera), dan 12 buah gigi geraham belakang (premolare).

Fungsi gigi :

-          Gigi seri untuk memotong makanan.

-          Gigi taring untuk memutuskan makan yang keras dan liat.

-          Gigi geraham untuk mengunyah makanan yang sudah dipotong – potong.

d.      Lidah

Lidah terdiri dari otot serat lintang dan dilapisi oleh selaput lendir, kerja otot lidah ini dapat digerakkan keseluruh arah.

Lidah dibagi atas 3 bagian, radiks lingua (pangkal lidah), dorsum lingua (punggung lidah), dan aspeks lingua (ujung lidah). Pada pangkal lidah yang belakang terdapat epiglottis yang berfungsi untuk menutup jalan napas pada waktu kita menelan makanan, supaya jangan masuk ke jalan napas. Punggung lidah (dorsum lingua) terdapat putting – putting pengecap / ujung saraf pengecap. Frenulum lingua merupakan selaput lendir yg terdapat pada bagian bawah kira-kira di tengah, jika lidah digerakkan ke atas Nampak selaput lender. Flika sublingual terdapat disebelah kiri dan kanan frenulum lingua, disini terdapat pula lipatan selaput lender. Pada pertengahan flika sublingual ini terdapat saluran dari glandula parotis, submaksilaris, dan glandula sublinguaslis.

Fungsi lidah yaitu mengaduk makanan, membentuk suara, sebagai alat pengecap dan menelan, serta merasakan makanan.

e.       Kelenjar ludah

Kelenjar ludah merupakan kelenjar yang mempunyai duktus yang mempunyai duktus yang berwarna duktus wartoni dan duktus stensori. Kelenjar ludah ini ada 2 yaitu:

1.      Kelenjar ludah bawah rahang (kelenjar submaksilaris)

2.      Kelenjar ludah bawah lidah (kelenjar sublingualis)

Kelenjar ludah (saliva) dihasilkan di dalam rongga mulut. Di sekitar rongga mulut terdapat 3 buah kelenjar ludah yaitu : kelenjar parotis, kelenjar submaksilaris, dan kelenjar sublingualis. Kelenjar ludah disarafi oleh saraf – saraf tak sadar.

2.      Faring

Faring merupakan organ yg menghubungkan rongga mulut dengan kerongkongan (esophagus). Di dalam lengkung faring terdapat tonsil (amandel) yaitu kumpulan kelenjar limfe yg banyak mengandung limfosit dan merupakan pertahanan terhadap infeksi.

Disini terletak bersimpangan antara jalan nafas dan jalan makanan, letaknya dibelakang rongga mulut dan rongga hidung, didepan ruas tulang belakang. Keatas bagian depan berhubungan dengan rongga hidung, dengan perantara lubang bernama koana. Keadaan tekak berhubungan dengan rongga mulut dengan perantara lubang yang disebut ismus fausium.

Tekak terdiri dari bagian superior (bagian yg sama tinggi dengan hidung), bagian media (bagian yg sama tinggi dengan mulut), dan bagian inferior (bagian yg sama tinggi dengan laring). Bagian superior disebut nasofaring, pada nasofaring bermuara tuba yg menghubungkan tekak dengan ruang gendang telinga.

Bagian media disebut orofaring, bagian ini berbatas kedepan sampai diatas lidah bagian inferior disebut laringofaring yg menghubungakan orofaring dengan laring.

Menelan (deglustisio), jalan udara dan jalan makanan pada laring terjadi penyilangan. Jalan masuk kebagian depan terus keleher bagian depan sedangkan jalan makanan masuk kebelakang dari jalan nafas dan didepan ruas tulang belakang. Makanan melewati epiglottis lateral melalui ressus piripormis masuk ke esophagus tanpa membahayakan jalan udara. Gerakan menelan mencegah masuknya makanan kejalan udara, pada waktu yg sama jalan udara ditutup sementara. Permulaan menelan, otot mulut dan lidah berkontrasi secara bersamaan. 

3.      Esofagus

Esofagus merupakan saluran yg menghubungkan tekak dengan lambung, panjangnya ±25 cm, mulai dari faring sampai pintu masuk kardisk di bawah lambung. Lapisan dinding dari dalam ke luar : lapisan selaput lender (mukosa), lapisan submukosa, lapisan otot melingkar sirkuler, dan lapisan otot memanjang longitudinal. Esofagus terletak di belakang dan di depan tulang punggung, setelah  masuk toraks menembus diafragma masuk ke dalam abdomen menyambung dengan lambung.

4.      Lambung

 Merupakan suatu kantong yang terletak didalam rongga perut di sebelah kiri di bawah sekat rongga badan. Lambung dapat dibagi menjadi 3 daerah  yaitu daerah kardia,fundus, dan pyiorus:

1.      Kardia adalah bagian atas,daeerah pintu masuk makanan dari kerongkongan.

2.      Fundus adalah bagian tengah,bentuknya membulat.

3.      Pylorus adalah bagian bawah,daerah yang berhubungan  dengan usus 12 jari.

Motilitas lambung bersifat kompleks dan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu pengisian lambung. Jika kosong lambung memiliki volume 50 ml tetapi organ ini dapat mengembang sampai dengan 1000 ml ketika makan. Ada 2 faktor yang menjaga motilitas lambung yaitu plastilitas lambung yang mengacu pada kempuan otot polos dalam mempertahankan ketegangannya yang konstan dalam rentang waktu yang lebar. Selanjutnya adalah relaksasi reseptif yakni proses relaksasi otot polos untuk meningkatkan kemampuan lambung dalam mengakomodasi volume makanan.

Lambung mempunyai 2 otot lingkar,yaitu otot lingkar pardia dan otot lingkar pilorus. Otot lingkar kardia terletak di bagian atas dan berbatasan dengan bagan bawah kerongkongan. Fungsinya adalah untuk mencegah makanan dari lambung agar tidak kembali ke kerongkongan dan mulut. Otot lingkar pilorus mhanya terbuka apabila makanan telah tercerna di lambung.

Didalam lambung,makanan dicerna secara kimiawi. Dinding lambung berkontraksi,menyebabkan gerak peristaltik. Gerakan peristaltik dinding lambung mengakibatkan makanan dii dalam lambung teraduk-aduk. Di bagian dinding lambung sebelah dalam terdapat kelenjar yang menghasilkan getah lambung,getah lambung mengandung asam lambung serta enzim-enzim lain. Asam lambung berfungsi sebagai pembunuh mikroorganisme da mengaktifkan enzim pepsinogen menjadi pepsin. Pepsin merupakan enzim yang dapat mengubah protein menjadi molekul yang lebih kecil.

Fungsi lambung :

1.       Mencerna & meneruskan makanan

2.       Pada dinding lambung terdapat kelenjar yang menghasilkan getah lambung :
a. Selaput lendir lambung yang melapisi mukosa lambung

b. Kelenjar : Enz. Pepsin & HCl, Renin berperan pada proses

    pencernaan protein

3.       Otot Lambung : Pengosongan lambung

Kecepatannya mempengaruhi lama kerja obat di lambung Enzim pada lambung :

1.       Asam klorida ( HCl ):

- Mengasamkan makanan

- Membunuh bakteri yang masuk bersama makanan

- Mengaktifkan pepsinogen menjadi pepsin

2.       Pepsin
Mengubah protein menjadi pepton dan polipeptida

3.       Renin
Mengendapkan protein susu ( kasein ) dari air susu

4.       Lendir

Melindungi sel-sel di permukaan lambung terhadap kerusakan akibat kerja dari asam klorida.

Faktor yang mempengaruhi keasaman isi lambung :

1.       Jumlah pengeluaran asam lambung

2.       Jumlah makanan yang masuk & sifatnya

3.       Pergerakan otot (motilitas) lambung

5.      Usus Halus

Usus halus merupakan saluran pencernaan terpanjang kurang lebih 6 meter. Lapisan usus halus:

a.       Lapisan Mukosa ( Sebelah dalam )

b.      Lapisan Otot Melingkar ( M. Sirkuler )

c.       Lapisan Otot Memanjang ( M. Longitudinal )

d.      Lapisan Serosa ( Sebelah luar )

Permukaan dalam dinding usus halus tersusun dalam lipatan-lipatan/jonjot ( villi ) yang merupakan pipa berotot yang berperan dalam pencernaan secara kimiawai dan  memperluas permukaan untuk memperbanyak penyerapan & pengeluaran lendir.

Usus halus Terbagi atas:

a.      Usus Dua Belas Jari (  Duodenum )

Bagian usus ini disebut usus dua belas jari karena panjangnya sekitar 12 jari berjajar paralel. Didalam dinding usus dua belas jari terdapat muara saluran bersama dari kantong empedu berisi empedu yang dihasilkan oleh hati. Empedu berwarna kehijauan dan berasa pahit yang berguna untuk mengemulsikan lemak.

Pankreas terletak di bawah lambung dan menghasilkan getah pankreas yang mengandung enzim amilase,tripsinogen,dan lipase. Amilase mengubah zat tepung  menjadi gula. Tripsinogen merupakan enzim yang belum aktif namun dapat diaktifkan terlebih dahulu oleh enzim enterokinase yang dihasilkan oleh usus halus. Enzim enterokinase mengubah tripsinogen menjadi tripsin yang aktif. Tripsin mengubah protein menjadi peptide dan asam amino. Lipase mengubah lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Zat-zat hasil pencernaan tersebut mudah terserap oleh dinding usus melalui proses difusi dan osmosis. Zat-zat yang brlum teruraikandapat memasuki membran sel usus melalui transport aktif

b.      Jejeneum ( Usus Kosong )

Panjang usus kosong ( yeyeum ) antara1,5 sampai 1,75 m. Di dalam usus ini makanan mengalami pencernaan secara kimiawi oleh enzim yang dihasilkan dinding usus. Usus kosong menghasilkan getah usus yang mengandung bermacam-macam lendir dan enzim yang dapat memecah molekul makanan menjadi lebih sederhana. Di dalam usus ini makanan menjadi bubur yang lumat dan encer.

c.       Ileum ( Usus Penyerapan )

Usus penyerapan ( ileum ) panjangnya antara 0,75 sampai 3.5 m. Di dalam usus ini terjadi penyerapan sari- sari makanan. Permukaan dinding ileum dipenuh oleh jonjot usus atau vili. Jonjot usus menyebabkan permukaan ileum menjadi luas sehingga penyerapan sari makanan dapat berjalan baik ( absorpsi ).

Makanan yang mengalami pencernaan secara kimiawi adalah karbohidrat,protein,dan lemak. Hasil akhir karbohidrat adalah glukosa,protein menjadi asam amino,dan lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Vitamin dan mineral tidak mengalami proses pencernaan. Glukosa,asam amino,vitamin,dan mineral masuk kedalam pembuluh darah kapiler yang ada dalam jonjot usus. Sari makanan dialirkan bersama makanan melalui pembuluh darah menuju ke hati. Glukosa sebagian disimpan dalam hati dalam bentuk glikogen yang tidak larut dalam air. Asam lemak dan gliserol diangkut melalui pembuluh kil karena ukuran molekulnya yang cukup besar. Pembuluh kil adalah pembuluh limfa yang ada di daerah usus. Selanjutnya pembuluh kil akan bergabung dengan pembuluh darah kil lainnya dan akhirnya bermuara pada pembuluh getah bening dibawah tulang selangka.

6.      Kolon (Usus Besar)

Usus besar atau inestinum atau intestinum mayor panjangnya sekitar 15 ,5 m,lebarnya 5-6 cm. Lapisan yang ada pada usus besar adalah: selaput lendir,lapisan otot melingkar,lapisan otot memanjang,jaringan ikat. Fungsi usus besar adalah menyerap air dan sari makanan,tempat berkembang biak bakteri E. coli,tempat feses.

Merupakan Pipa berotot, diameter > usus halus yang terbagi atas :

1.      Usus buntu (sekum) dan Umbai cacing (appendiks)

Dibawah sekum terdapat apendiks vermiformis yang berbentuk seperti cacing sehingg disebut juga umbai cacing,yang memiliki panjang sekitar 6 cm. Seluruhnya ditutupi oleh peritonium yang mudah bergerak meskipun tidak mempunyai masentrim dan dapat diraba melalui dinding abdnomen pada orang yang masih hidup. Bagian yang dari usus besar yang muncul seperti corong dari ujung sekum,mempunyai pintu keluar yang sempit tetapi masih memungkinkan dapat dilewati oleh beberapa isi usus. Apendiks bergantung menyilang pada linea terminalis masuk kedalam rongga pelvis minor,terletak horizontaldibelakang sekum. Sebagai suatu organ pertahanan terhadap infeksi kadang apendiks bereaksi secara hebat dan hiperaktif yang bisa menimbulkan perforasi dindingnya ke dalam rongga abdnomen.

2.      Kolon asendens

Panjangnya sekitar 13 cm,terletak di bawah abdomen sebelah kanan,membujur keatas dari ileum ke bawah hati. Dibawah hati melengkung ke kiri,lengkungan ini disebut fleksura hepatika, dilanjutkan sebagai kolon transversum.

3.      Kolon tranversum

Panjangnya sekitar 38 cm,membujur dari kolon asendens sampai ke kolon desendensyang berada dibawah abdomen,sebelah kanan terdapat fleksura hepatika dan sebelah kiri terdapat fleksura lienalis.

4.      Kolon desendens

Panjangnya sekitar 25 cm,terletak dibawah abdomen bagian kiri membujur dari atas ke bawah dan fleksura lienalis sampai ke depan ileum kiri,bersmbung dengan kolon sigmoid.

5.      Kolon sigmoid

Kolon sigmoid merupakan lanjutan dari kolon desendens,terletak miring dalam rongga pelvis sebelah kiri,bentuknya menyerupai huruf S,ujung bawahnya berhubungan dengan rektum.

6.      Rektum

Rektum adalah organ terakhir dari usus besar pada beberapa jenis mamalia yang berakhir di anus. Organ ini berfungsi sebagai tempat penyimpanan sementara feses. Mengembangnya dinding rektum karena penumpukan material di dalam rektum akan memicu sistem saraf yang menimbulkan keinginan untuk melakukan defekasi. Jika defekasi tidak terjadi, sering kali material akan dikembalikan ke usus besar, di mana penyerapan air akan kembali dilakukan. Jika defekasi tidak terjadi untuk periode yang lama, konstipasi dan pengerasan feses akan terjadi.

7.      Anus

Dalam anatomi anus adalah sebuah bukaan dari rektum ke lingkungan luar tubuh. Pembukaan dan penutupan anus diatur oleh otot sphinkter. Feses dibuang dari tubuh melalui proses defekasi (buang air besar - BAB), yang merupakan fungsi utama anus.

B.     Fisiologi dan Biokimia Saluran Pencernaan

1.      Proses Ingesti, digesti, absorpsi, dan eliminasi

a.       Ingesti

adalah masuknya makanan ke dalam mulut

b.      Digesti

adalah hidrolisis kimia (penguraian) molekul besar menjadi molekul kecil

c.       Absorpsi

adalah pergerakan produk akhir pencernaan dari lumen saluran pencernaan ke dalam sirkulasidarah dan limfatik

d.      Eliminasi

proses eliminasi zat-zat sisa yang tidak tercerna.

2.      Metabolisme KH, Protein, Lipid, Asam Amino

a.       Metabolisme Karbohidrat

Karbohidrat merupakan derivat dari aldehid. Karbohidrat dibagi menjadi empat macam, yaitu:

1.      Monosakarida

Merupakan bentuk karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis lagi menjadi senyawa yang lebih sederhana.  Monosakarida menurut jumlah atom karbonnya adalah triosa, tetrosa, pentosa, hektosa, heptosa, oktosa dan selanjutnya. Sedangkan bila berdasarkan gugus pembentuknya monosakarida dibedakan menjadi aldosa (gugus aldehid) dan ketosa (gugus keton). Contoh dari monosakarida adalah glukosa, fruktosa, galaktosa.

2.      Disakarida

Merupakan   bentuk   karbohidrat   yang   bila   terhidrolisis   menjadi   dua   monosakarida   yang   sama   ataupun berbeda. Contoh disakarida adalah maltosa ( bila dihidrolisis menjadi dua molekul glukosa), laktosa (bila dihidrolisis menjadi glukosa dan galaktosa), sukrosa (bila dihidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa).

3.      Oligosakarida

Merupakan   bentuk   karbohidrat   yang   bila   dihidrolisis   menjadi   dua   sampai   sepuluh   unit   monosakarida. Contohnya adalah maltotriosa.

4.      Polisakarida

Merupakan bentuk karbohidrat yang paling kompleks. Polisakarida bila dihidrolisis akan menghasilkan lebih  dari sepuluh molekul monosakarida. Contoh dari polisakarida adalah pati dan dekstrin. Karbohidrat yang masuk ke tubuh berasal dari makanan. Sel-sel di dalam tubuh tentunya tidak dapat langsung menyerap karbohidrat, tetapi karbohidrat tersebut harus dipecah menjadi molekul yang lebih sederhana lagi yaitu monosakarida, terutama dalam bentuk glukosa. Karena glukosa merupakan monosakarida yang paling utama   yang   dapat   diserap   oleh   tubuh   untuk   menghasilkan   energi.   Karbohidrat   akan   dipecah   menjadi monosakarida melalui proses digesti di saluran pencernaan. Setelah berubah menjadi glukosa, baru akan terjadi metabolisme  glukosa di tingkat sel (respirasi sel). Respirasi sel ini mencakup tiga peristiwa: glikolisis,  siklus Krebs, sistem transpor sitokrom/ elektron.

Kelebihan glukosa akan disimpan dalam bentuk glukagon yang terdapat pada hepar dan otot rangka. Sehingga dapat digunakan bila tubuh membutuhkannya untuk menghasilkan energi. Dari tabel di  atas  dapat diambil garis besar, bahwa yang paling perlu  dalam metabolisme iti adalah makan dan bernafas. Makanan merupakan energi potensial, sedangkan untuk membebaskan energi tersebut dibutuhkan O2 yang di dapatkan dari proses bernafas.

b.      Protein

1.      Anabolisme

Unsur dasar penyusun protein adalah asam amino, dan 20 di antaranya terdapat dalam protein tubuh dalam jumlah yang cukup banyak.

a.       Asam amino esensial : tidak dapat disintesis oleh tubuh. Ex : treonin, metionin, lisin, arginin, valin, fenialanin, leusin, triptofan, isoleusin, histidin

b.      Asam amino non esensial : asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh. Ex : alanin, asparagin, aspartat, sistein, glutamate, glutamine, glisin, prolin, serin, tirosin

Struktur asam amino memperlihatkan ciri yang khas yaitu mempunyai satu gugus asam (-COOH) dan satu atom nitrogen yang melekat pada molekul, yang biasanya berupa gugus amino       (-NH2). Dalam protein, asam amino dihubungkan menjadi rantai panjang melalui ikatan peptide. Nitrogen pada radikal amino dari satu asam amino berikatan dengan karbon dari radikal karboksil asam amino lainnya. Satu atom hidrogen dilepaskan dari radikal amino, dan satu ion hidroksil dilepas dari radikal karboksil, keduanya bergabung membentuk molekul air. Setelah dibentuk, satu radikal amino dan satu radikal karboksil masih terletak pada ujung yang berlawanan dan kemudian membentuk lagi rantai peptida.

2.      Katabolisme

Begitu sel diisi sampai batasnya dengan protein yang tersimpan, penambahan asam amino tambahan dalam cairan tubuh terutama di hati, akan menginduksi aktivasi sejumlah besar aminotransferase, yaitu enzim yang bertanggung jawab memulai sebagian besar katabolisme (pemecahan protein untuk digunakan sebagai energi atau bila berlebih disimpan terutama sebagai lemak / glikogen).

a.       Deaminasi

Gugus amino dari asam amino ditransfer ke asam α-ketoglutarat, yang kemudian menjadi asam glutamate. Asam glutamat ini kemudian dapat mentransfer asam amino ke zat lainnya / dapat melepaskan dalam bentuk ammonia   (NH3). Dalam   proses   kehilangan   gugus   amino,   asam   glutamat   sekali   lagi   menjadi   asam  α-ketoglutarat, sehingga siklus tersebut dapat berlangsung berulang-ulang.

b.      Pembentukan urea di hati

Amonia yang dilepaskan selama deaminasi asam amino dikeluarkan dari darah hampir seluruhnya melalui konversi menjadi ureum.  Pada dasarnya, semua asam amino dalam tubuh manusia disintesis di hati.  Bila tidak ada hati / pada penyakit hati yang berat, ammonia akan menumpuk dalam darah. Keadaan ini sangat toksik   terutama   terhadap     otak,   yang   sering   kali   menimbulkan   keadaan   yang   disebut   koma   hepatikum. Setelah ureum terbentuk, ureum berdifusi dari sel hati masuk ke dalam cairan tubuh dan diekskresikan oleh ginjal.

c.       Oksidasi asam amino yang sudah mengalami deaminasi

Begitu asam amino sudah dideaminasi, pada banyak keadaan , asam keto yang dihasilkan dapat dioksidasi untuk mengeluarkan energi untuk keperluan metabolisme. Oksidasi ini biasanya melibatkan 2 proses yang berurutan:

1)      Asam keto diubah menjadi zat kimia yang sesuai kemudian masuk ke dalam siklus asam sitrat.

2)      Setelah itu zat tersebut dpecah  dan menjadi energi.

ATP yang dihasilkan dari protein lebih kecil daripada ATP yang dibentuk glukosa untuk setiap gramnya. Asam amino tertentu yang dideaminasi serupa, digunakan untuk mensintesis glukosa / asama lemak. Misalnya deaminasi alanin adalah asam piruvat. Asam piruvat ini kemudian dikonversi menjadi glukosa/ glikogen (disebut   proses  glukoneogenesis),   sebagian   dikonversi  menjadi  asetil  ko-A  (2  mol  asetil koA  akan  berubah menjadi asam aseloasetat),dan sebagian lagi dikonversi menjadi asam lemak (disebut proses ketogenesis).

Hormon yang berpengaruh dalam metabolisme protein:

a.       Hormon pertumbuhan meningkatkan sintesis protein sel karena adanya percepatan proses transkripsi dan translasi RNA dan DNA untuk sintesis protein.

b.      Insulin diperlukan untuk sintesis protein. Insulin mempercepat transpor beberapa asam amino ke dalam sel, sehingga dapat menjadi rangsangan bagi pembentukan protein.

c.       Glukortikoid meningkatkan pemecahan sebagian besar protein jaringan.

d.      Testoteron menambah deposit protein di jaringan.

e.       Estrogen menambah sedikit deposit protein.

f.       Tiroksin meningkatkan kecepatan metabolisme seluruh sel termasuk protein.

Jenis protein yang terdapat dalam plasma:

a.       Albumin

Jenis protein terbanyak dalam plasma yang mencapai 60%. Albumin merupakan protein yang larut dalam air dan mengendap pada kondisi dipanaska. Terbuat di hepar sehingga dapat digunakan untuk tes pembantu dalam penilaiaan fungsi ginjal dan saluran pencernaan. Banyak dijumpai pada telur (albumin telur, putih telur), darah (albumin serum), dalam susu (laktalbumin).Berat molekul albumin plasma pada manusia 69000, albumin telur 44000, dalam daging mamalia 63000.

Fungsi albumin :

1)      Mengangkat molekul-molekul kecil melewati plasma dan cairan sel.

Fungsi ini erat kaitannya dengan bahan metabolism asam lemak bebas dan bilirubin dan berbagai macam obat yang kurang  larut dalam air tetapi harus diangkat melalui darah dari satu organ ke organ lain agar dapat diekskresi.

2)      Membentuk   jaringan   sel   baru   sehingga   dalam   ilmu   kedokteran,   albumin   dimanfaatkan   untuk mempercepat pemulihan jaringan sel tubuh yang terbelah.Misalnya akibat operasi.

3)      Albumin dapat menghindari timbulnya pembengkakan paru-paru dan gagal ginjal serta sebagai carrier faktor pembekuan darah.

b.      Globulin

Meruapakan protein yang tidak larut dalam air, larut dalam euglobulins, larut dalam pseudoglobulin, serta dalam larutan garam. Globulin juga memiliki sifat lain yaitu mengeras atau menggumpal jika dikondisikan dalam suhu tinggi.

Ada tiga macam globulin:

1)      Alfa globulin

Salah satu bagian plasma darah yang mengedarkan hormon.

2)      Beta globulin

Protein plasma darah yang memiliki kaitan erat dengan transportasi thrombin dan protrombin. Dengan kata lain sangat erat kaitannya dengan proses pembekuan darah.

3)      Gamma globulin

Kelompok   protein   serum   yang   mengandung   banyak   antibody.   Dengan   kata   lain   sangat   erat   kaitannya dengan proses imun atau kekebalan tubuh.

c.       Fibrinogen

Fibrinogen berpolimerasi menjadi pilinan fibrin yang panjang selama proses koagulasi darah. Dengan demikian, terbentuk bekuan darah yang akan membantu memperbaiki kebocoran sistem sirkulasi.

c.       Lipid

Lipid dibagi menjadi 3:

1.      Trigliserida

2.      Fosfolipid

3.      Kolesterol

Pencernaan lemak dalam usus

1.      Emulsifikasi   lemak,   memecahkan   gumpalan   lemak   menjadi   ukuran   yang   lebih   kecil   sehingga   enzim pencernaan yang larut air dapat bekerja pada permukaan gumpalan lemak

2.      Pengaruh empedu (garam empedu + fosfolipid lestin) à menurunkan tegangan antar permukaan lemak. (memperbesar 1000x daerah permukaan lemak total)

Lemak + (empedu + pengadukan ) à lemak terelmusi

Lemak teremulsi + (lipase pangkreas) à Asam lemak dan 2-monogliserida

Fungsi Lemak

1.      Sebagai sumber energi sekunder

2.      Melarutkan vitamin A,D,E, dan K

3.      Melindungi alat-alat vital pada tubuh

4.      Memperbaiki rasa makanan (gurih)

Kelebihan lemak disimpan dalam jaringan adipose, terutama pada subcutaneous layer.

d.      Asam Amino

Asam amino adalah sembarang senyawa organik yang memiliki gugus fungsional karboksil (-COOH) dan amina (biasanya -NH₂). Dalam biokimia seringkali pengertiannya dipersempit: keduanya terikat pada satu atom karbon (C) yang sama (disebut atom C "alfa" atau α). Gugus karboksil memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa. Dalam bentuk larutan, asam amino bersifat amfoterik: cenderung menjadi asam pada larutan basa dan menjadi basa pada larutan asam. Perilaku ini terjadi karena asam amino mampu menjadi zwitter-ion. Asam amino termasuk golongan senyawa yang paling banyak dipelajari karena salah satu fungsinya sangat penting dalam organisme, yaitu sebagai penyusun protein.

 amino dasar (standar)

Protein tersusun dari berbagai asam amino yang masing-masing dihubungkan dengan ikatan peptida. Meskipun demikian, pada awal pembentukannya protein hanya tersusun dari 20 asam amino yang dikenal sebagai asam amino dasar atau asam amino baku atau asam amino penyusun protein (proteinogenik). Asam-asam amino inilah yang disandi oleh DNA/RNA sebagai kode genetik.

Berikut adalah ke-20 asam amino penyusun protein (singkatan dalam kurung menunjukkan singkatan tiga huruf dan satu huruf yang sering digunakan dalam kajian protein), dikelompokkan menurut sifat atau struktur kimiawinya:

Asam amino alifatik sederhana

1.       Glisina (Gly, G)

2.       Alanina (Ala, A)

3.       Valina (Val, V)

4.       Leusina (Leu, L)

5.       Isoleusina (Ile, I)

Asam amino hidroksi-alifatik

1.       Serina (Ser, S)

2.       Treonina (Thr, T)

Asam amino dikarboksilat (asam)

1.       Asam aspartat (Asp, D)

2.       Asam glutamat (Glu, E)

Amida

1.       Asparagina (Asn, N)

2.       Glutamina (Gln, Q)

 Asam amino basa

1.       Lisina (Lys, K)

2.       Arginina (Arg, R)

3.       Histidina (His, H) (memiliki gugus siklik)

Asam amino dengan sulfur

1.       Sisteina (Cys, C)

2.       Metionina (Met, M)

Prolin

1.       Prolina (Pro, P) (memiliki gugus siklik)

Asam amino aromatik

1.       Fenilalanina (Phe, F)

2.       Tirosina (Tyr, Y)

3.       Triptofan (Trp, W)

Kelompok ini memiliki cincin benzena dan menjadi bahan baku metabolit sekunder aromatik.

Fungsi biologi asam amino

1.      Penyusun protein, termasuk enzim.

2.      Kerangka dasar sejumlah senyawa penting dalam metabolisme (terutama vitamin, hormon dan asam nukleat).

3.      Pengikat ion logam penting yang diperlukan dalam dalam reaksi enzimatik (kofaktor).

Asam amino esensial

Asam amino diperlukan oleh makhluk hidup sebagai penyusun protein atau sebagai kerangka molekul-molekul penting. Ia disebut esensial bagi suatu spesies organisme apabila spesies tersebut memerlukannya tetapi tidak mampu memproduksi sendiri atau selalu kekurangan asam amino yang bersangkutan. Untuk memenuhi kebutuhan ini, spesies itu harus memasoknya dari luar (lewat makanan). Istilah "asam amino esensial" berlaku hanya bagi organisme heterotrof.

Bagi manusia, ada delapan (ada yang menyebut sembilan) asam amino esensial yang harus dipenuhi dari diet sehari-hari, yaitu isoleusina, leusina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofan, dan valina. Histidina dan arginina disebut sebagai "setengah esensial" karena tubuh manusia dewasa sehat mampu memenuhi kebutuhannya. Asam amino karnitina juga bersifat "setengah esensial" dan sering diberikan untuk kepentingan pengobatan.

e.       Enzim

Pencernaan makanan secara kimiawi terjadi dengan bantuan zat kimia tertentu. Enzim pencernaan merupakan zat kimia yang berfungsi memecahkan molekul bahan makanan yang kompleks dan besar menjadi molekul yang lebih sederhana dan kecil. Molekul yang sederhana ini memungkinkan darah dan cairan getah bening (limfe) mengangkut ke seluruh sel yang membutuhkan.

Secara umum enzim memiliki sifat : bekerja pada substrat tertentu, memerlukan suhu tertentu dan keasaman (pH) tertentu pula. Suatu enzim tidak dapat bekerja pada substrat lain. Molekul enzim juga akan rusak oleh suhu yang terlalu rendah atau terlalu tinggi. Demikian pula enzim yang bekerja pada keadaan asam tidak akan bekerja pada suasana basa dan sebaliknya. Macam-macam enzim pencernaan yaitu :

1.      Enzim ptialin

Enzim ptialin terdapat di dalam air ludah, dihasilkan oleh kelenjar ludah. Fungsi enzim ptialin untuk mengubah amilum (zat tepung) menjadi glukosa.

2.      Enzim amilase

Enzim amilase dihasilkan oleh kelenjar ludah (parotis) di mulut dan kelenjar pankreas.

Amilum sering dikenal dengan sebutan zat tepung atau pati. Amilum merupakan karbohidrat atau sakarida yang memiliki molekul kompleks. Enzim amilase memecah molekul amilum ini menjadi sakarida dengan molekul yang lebih sederhana yaitu maltosa.

3.      Enzim maltase

Enzim maltase terdapat di usus dua belas jari, berfungsi memecah molekul maltosa menjadi molekul glukosa. Glukosa merupakan sakarida sederhana (monosakarida). Molekul glukosa berukuran kecil dan lebih ringan dari pada maltosa, sehingga darah dapat mengangkut glukosa untuk dibawa ke seluruh sel yang membutuhkan.

4.      Enzim pepsin

Enzim pepsin dihasilkan oleh kelenjar di lambung berupa pepsinogen. Selanjutnya pepsinogen bereaksi dengan asam lambung menjadi pepsin.

Enzim pepsin memecah molekul protein yang kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana yaitu pepton. Molekul pepton perlu dipecah lagi agar dapat diangkut oleh darah.

5.      Enzim tripsin

Enzim tripsin dihasilkan oleh kelenjar pancreas dan dialirkan ke dalam usus dua belas jari   (duodenum).

Asam amino memiliki molekul yang lebih sederhana jika dibanding molekul pepton. Molekul asam amino inilah yang diangkut darah dan dibawa ke seluruh sel yang membutuhkan. Selanjutnya sel akan merakit kembali asam amino-asam amino membentuk protein untuk berbagai kebutuhan sel.

6.      Enzim renin

Enzim renin dihasilkan oleh kelenjar di dinding lambung. Fungsi enzim renin untuk mengendapkan kasein dari air susu. Kasein merupakan protein susu, sering disebut keju. Setelah kasein diendapkan dari air susu maka zat dalam air susu dapat dicerna.

7.      Asam khlorida (HCl)

Asam khlorida (HCl) sering dikenal dengan sebutan asam lambung, dihasilkan oleh kelenjar didalam dinding lambung. Asam khlorida berfungsi untuk membunuh mikroorganisme tertentu yang masuk bersama-sama makanan. Produksi asam khlorida yang tidak stabil dan cenderung berlebih, dapat menyebabkan radang lambung yang sering disebut penyakit maag

8.      Cairan empedu

Cairan empedu dihasilkan oleh hati dan ditampung dalam kantong empedu. Empedu mengandung zat warna bilirubin dan biliverdin yang menyebabkan kotoran sisa pencernaan berwarna kekuningan. Empedu berasal dari rombakan sel darah merah (erithrosit) yang tua atau telah rusak dan tidak digunakan untuk membentuk sel darah merah yang baru. Fungsi empedu yaitu memecah molekul lemak menjadi butiran-butiran yang lebih halus sehingga membentuk suatu emulsi. Lemak yang sudah berwujud emulsi ini selanjutnya akan dicerna menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana lagi.

9.      Enzim lipase

Enzim lipase dihasilkan oleh kelenjar pankreas dan kemudian dialirkan ke dalam usus dua belas jari (duodenum). Enzim lipase juga dihasilkan oleh lambung, tetapi jumlahnya sangat sedikit.

Lipid (seperti lemak dan minyak) merupakan senyawa dengan molekul kompleks yang berukuran besar. Molekul lipid tidak dapat diangkut oleh cairan getah bening, sehingga perlu dipecah lebih dahulu menjadi molekul yang lebih kecil. Enzim lipase memecah molekul lipid menjadi asam lemak dan gliserol yang memiliki molekul lebih sederhana dan lebih kecil. Asam lemak dan gliserol tidak larut dalam air, maka pengangkutannya dilakukan oleh cairan getah bening (limfe)

f.       Motilitas

Motilitas adalah kontraksi otot yang mencampur dan mendorong isi saluran pencernaan, otot polos di dinding saluran pencernaan secara terus menerus berkontraksi dengan kekuatan rendah yang disebut dengan tonus. Tonus ini sangat penting untuk mempertahankan agar tekanan pada isi saluran pencernaan tetap dan untuk mencegah dinding saluran pencernaan melebar secara permanen setelah mengalami distensi.

Dalam proses motilitas terjadi dua gerakan yaitu gerakan propulsive dan gerakan mencampur. Gerakan propulsive yaitu gerakan mendorong atau memajukan isi saluran pencernaan sehingga berpindah tempat ke segmen berikutnya, dimana gerakan ini pada setiap segmen akan berbeda tingkat kecepatannya sesuai dengan fungsi dari regio saluran pencernaan, contohnya gerakan propulsive yang mendorong makanan melalui esofagus berlangsung cepat karena struktur ini hanya berfungsi sebagai tempat lewat makanan dari mulut ke lambung tapi sebaliknya di usus halus tempat utama berlangsungnya pencernaan dan penyerapan makanan bergerak sangat lambat sehingga tersedia waktu untuk proses penguraian dan penyerapan makanan. Gerakan kedua adalah gerakan mencampur, gerakan ini mempunyai dua fungsi yaitu mencampur makanan dengan getah pencernaan dan mempermudah penyerapan pada usus.

Yang berperan dalam kedua gerakan ini salah satunya yaitu muskularis eksterna suatu lapisan otot polos utama di saluran pencernaan yang mengelilingi submukosa. Di sebagian besar saluran pencernaan lapisan ini terdiri dari dua bagian yaitu lapisan sirkuler dalam dan lapisan longitudinal luar. Serat-serat lapisan otot polos bagian dalam berjalan sirkuler mengelilingi saluran, kontraksi serat-serat sirkuler ini menyebabkan kontriksi, sedangkan kontraksi serat-serat di lapisan luar yang berjalan secara longitudinal menyebabkan saluran memendek, aktivitas kontraktil lapisan otot polos ini menghasilkan gerakan propulsive dan mencampur.

DAFTAR PUSTAKA

Guyton, Arthur C. 1990. Fisiologi Manusia dan Mekanisme Penyakit. Jakarta:EGC

Moore, Keith L. 2002. Anatomi Klinis Dasar. Jakarta:Hipokrates.

Muttaqin, Arif dan Sari, Kumala. 2011. Gangguan Gastrointestinal : Aplikasi Asuhan Keperawatan Medikal Bedah. Jakarta:Salemba medika.

Sloane, Ethel. 2003. Anatomi dan fisiologi untuk Pemula. Jakarta:EGC

Snell, Richard S. 2006. Anatomi Klinik untuk Mahasiswa Kedokteran. Jakarta:EGC.

Syaifuddin. 2009. Anatomi Tubuh Manusia untuk Mahasiswa Keperawatan. Jakarta : Salemba Medika

Syaifuddin. 2010. Atlas Berwarna Tiga Bahasa Anatomi Tubuh Manusia. Jakarta:Salemba Medika