12/3/2010

1

HEARINGHEARING EQUILIBRIUMEQUILIBRIUM

DEPARTMENT OF PHYSIOLOGYDEPARTMENT OF PHYSIOLOGY

FACULTY OF MEDICINE OF USUFACULTY OF MEDICINE OF USU

EAR FUNCTIONSEAR FUNCTIONS

HEARINHEARING G

EQUILIBRIUMEQUILIBRIUM

12/3/2010

2

EARS AS HEARING ORGANEARS AS HEARING ORGAN

Hearing is the neural perseption of sound energy.Hearing is the neural perseption of sound energy.

Sound waves = travelling vibration of air that Sound waves = travelling vibration of air that consist of region of high pressure consist of region of high pressure caused by compression of air caused by compression of air molecules alternating with molecules alternating with regions of low pressure caused by regions of low pressure caused by rarefraction of the molecule.rarefraction of the molecule.

12/3/2010

3

Major Function of The ear PartsMajor Function of The ear PartsExternal Ear :External Ear :

PinnaPinna = = -- Collect sound waves and channel Collect sound waves and channel them to the ear canalthem to the ear canal

-- Help person to distinguish whether a Help person to distinguish whether a sound is coming from in front or sound is coming from in front or behindbehind

Ear canalEar canal (meatus acusticus externus) =(meatus acusticus externus) =

-- transmitt the sound wave to membran transmitt the sound wave to membran tympanitympani

-- guarded by fine hairs, modified sweat guarded by fine hairs, modified sweat glandsglands that produce cerumen (earwax). that produce cerumen (earwax). Both,prevent airbone particles from Both,prevent airbone particles from reaching thereaching the inner portion of the ear inner portion of the ear channelchannel

12/3/2010

4

Middle earMiddle ear

Tympanic membraneTympanic membrane

-- vibrate when it struck by sound waves.vibrate when it struck by sound waves.

-- In restingIn resting,, air pressure on air pressure on bboth side (outside and oth side (outside and inside) tympanic membran must be equal.inside) tympanic membran must be equal.

-- The inside pressure of tympanic membrane exposed The inside pressure of tympanic membrane exposed to atmosphereric pressure via eustachian (auditory to atmosphereric pressure via eustachian (auditory tube). It connects middle ear to pharynx.tube). It connects middle ear to pharynx.

-- Eustachian tube is normally close. It can be opened Eustachian tube is normally close. It can be opened by yawning, chewing and swallowing.by yawning, chewing and swallowing.

-- Throat infections sometime spread through the Throat infections sometime spread through the eustachian tube to middle ear, cause fluid eustachian tube to middle ear, cause fluid accumulationin the middle ear.accumulationin the middle ear.

Transfers the vibratory movement of theTransfers the vibratory movement of thetympanic membrane to the fluid of the inner tympanic membrane to the fluid of the inner ear. Traear. Trannsfering facilisfering facilitatated by :ted by :

Malleus bone (attached to tympanic membrane)Malleus bone (attached to tympanic membrane)IncusIncusStapes (attached to oval window)Stapes (attached to oval window)

As the tympanic membrane vibrates in respone toAs the tympanic membrane vibrates in respone tosound waves,the chain of bones is set into motionsound waves,the chain of bones is set into motionat the same frequency, transmitting this frequencyat the same frequency, transmitting this frequencyof movement to the oval windowof movement to the oval window

12/3/2010

5

�� 2 mechanism related to the ossicular system 2 mechanism related to the ossicular system amplify the pressure of the airbone sound amplify the pressure of the airbone sound waves to set up fluid vibration in the cochlea :waves to set up fluid vibration in the cochlea :

1)1) Surface area of the tympanic membran is Surface area of the tympanic membran is much larger than oval windowmuch larger than oval window

2)2) The lever action of the ossicles provides an The lever action of the ossicles provides an additional mechanical advantage.additional mechanical advantage.

�� Tuba eustachiusTuba eustachius

Connect middle ears with nasopharingConnect middle ears with nasopharing

12/3/2010

6

INNER EARINNER EAR

�� cochleacochlea

�� Hearing reseptor / mechanoreseptorHearing reseptor / mechanoreseptor (organ of (organ of corti).corti).

�� Apparatus vestibularisApparatus vestibularis

COCHLEACOCHLEA

Divided into 3 compartement :Divided into 3 compartement :

1.1. Upper compartementUpper compartement (skala vestibuli)(skala vestibuli)

2.2. Middle compartementMiddle compartement (skala media)(skala media)

3.3. Lower compartementLower compartement (skala timpani)(skala timpani)

�� Pada skala vestibuli dan skala timpani Pada skala vestibuli dan skala timpani mengandung cairan perilimfemengandung cairan perilimfe

�� Skala media mengandung cairan endolimfe.Skala media mengandung cairan endolimfe.

�� Ujung skala vestibuli dan skala timpani bertemu Ujung skala vestibuli dan skala timpani bertemu = Helicotrema= Helicotrema

�� Skala vestibuli yang berada dekat telinga bagian Skala vestibuli yang berada dekat telinga bagian tengah dibatasi oleh oval windowtengah dibatasi oleh oval window

12/3/2010

7

�� SkalaSkala media :media :

MembranMembran vestibularisvestibularis

duktusduktus kokhleariskokhlearis

MembranMembran tektoriatektoria tempattempat terbenamnyaterbenamnya selsel--selsel rambutrambut

MembranMembran basillarisbasillaris tempattempat melekatnyamelekatnyaorgan organ corticorti ((reseptorreseptor pendengaranpendengaran))

Membran vestibularis

Membran tektorial

Membran basillaris

Organ korti yang mengandung sel-sel rambut

12/3/2010

8

MEKANISME PENDENGARANMEKANISME PENDENGARAN

�� APA SIH ????APA SIH ????

Conduction of sound, sound sensory

12/3/2010

9

12/3/2010

10

�� Gelombang suara ditangkap/ dikumpulkaGelombang suara ditangkap/ dikumpulkannoleh pinnaoleh pinna→→ merambat melalui meatus merambat melalui meatus acusticus externus acusticus externus →→ menggetarkan menggetarkan membrana tympani membrana tympani →→ tulangtulang--tulang tulang pendengaranpendengaran

1.1. Stapes melekat pada oval window, menutupi skala Stapes melekat pada oval window, menutupi skala vestibulivestibuli

Bila stapes bergerak Bila stapes bergerak →→ oval window bergerak oval window bergerak terdorong ke arah depan terdorong ke arah depan →→mendorong perilimfe ke mendorong perilimfe ke depan depan →→mengelilingi helikotrema mengelilingi helikotrema →→skala skala timpani(kompartemen bawah)timpani(kompartemen bawah)

Ketika stapes bergerak mundur Ketika stapes bergerak mundur →→oval window oval window tertarik ke arah telinga bagian tengah tertarik ke arah telinga bagian tengah →→perilimfe perilimfe bergerak ke arah yang berlawanan.bergerak ke arah yang berlawanan.

2.2. Gelombang tekanan di kompartemen atas Gelombang tekanan di kompartemen atas dipindahkan melalui membran vestibularis yang dipindahkan melalui membran vestibularis yang tipis ke dalam duktus kokhlearis melalui tipis ke dalam duktus kokhlearis melalui membran.basillaris ke kompatemen bawah membran.basillaris ke kompatemen bawah (menyebabkan oval window keluar(menyebabkan oval window keluar--masukmasuk))

12/3/2010

11

�� Transmisi gelombang tekanan melalui m.basilaris Transmisi gelombang tekanan melalui m.basilaris

menyebabkan membran ini bergerak ke atas dan ke menyebabkan membran ini bergerak ke atas dan ke

bawah atau bergetar. Organ corti dan selbawah atau bergetar. Organ corti dan sel--sel rambut sel rambut

ikut bergerak naik turun sewaktu membran basillaris ikut bergerak naik turun sewaktu membran basillaris

bergetar o.k rambutbergetar o.k rambut--rambut sel reseptor terbenam di rambut sel reseptor terbenam di

dalam membran tektorial dalam membran tektorial →→sel rambut bergerak ke sel rambut bergerak ke

depan dan ke belakang.depan dan ke belakang.

3.3. Perubahan maju mundur ini menyebabkan saluran ion Perubahan maju mundur ini menyebabkan saluran ion

gerbang mekanis di selgerbang mekanis di sel--sel rambut terbuka dan sel rambut terbuka dan

tertutup secara bergantian. tertutup secara bergantian. →→perubahan potensial perubahan potensial

depolarisasi dan hiperpolarisasi secara bergantiandepolarisasi dan hiperpolarisasi secara bergantian

�� DepolarisasiDepolarisasi selsel--selsel rambutrambut ((sewaktusewaktu membranmembranbasillarisbasillaris bergeserbergeser keataskeatas) ) →→meningkatkanmeningkatkankecepatankecepatan pengeluaranpengeluaran zatzat perantaraperantara→→MenaikkanMenaikkan potensialpotensial aksiaksi didi seratserat--seratserat aferenaferen. . PadaPada saatsaat hyperpolarisasihyperpolarisasi ((sewaktusewaktu membranmembranbasilarisbasilaris begerakbegerak keke bawahbawah) ) →→selsel--selsel rambutrambutmengeluarkanmengeluarkan sedikitsedikit zatzat perantaraperantara →→kecepatankecepatanpembentukanpembentukan potensialpotensial aksiaksi ↓↓

5. 5. SelSel--selsel rambutrambut bersinapsbersinaps membentukmembentuk sarafsarafauditoriusauditorius ((kokleariskoklearis).).

PenutupanPenutupan dandan pembukaanpembukaan saluransaluran didi selselreseptorreseptor →→perubahanperubahan potensialpotensial berjenjangberjenjangdireseptordireseptor →→perubahanperubahan kecepatankecepatan pembentukanpembentukanpotensialpotensial aksiaksi

12/3/2010

12

Jaras PendengaranJaras Pendengaran

N.VIII N.VIII

↓↓

medulla oblongata medulla oblongata

↓↓

lemniscus lateralis lemniscus lateralis

↓↓

midbrain midbrain

↓↓

temporal lobetemporal lobe

Hantaran TulangHantaran Tulang

�� Hantaran gelombang bunyi ke cairan telinga Hantaran gelombang bunyi ke cairan telinga dalam melalui membran timpani dan tulangdalam melalui membran timpani dan tulang--tulang pendengaran.tulang pendengaran.

�� Hantaran vibrasi tulang tengkorak ke cairan Hantaran vibrasi tulang tengkorak ke cairan telinga dalamtelinga dalam

Hantaran UdaraHantaran Udara�� Hantaran gelombang bunyi dari luar ke Hantaran gelombang bunyi dari luar ke membran timpani melalui meatus acusticus membran timpani melalui meatus acusticus externusexternus

12/3/2010

13

SUARA SIAPA YA???SUARA SIAPA YA???

�� Nada suatu suara Nada suatu suara (pitch) titentukan (pitch) titentukan frekuensi getaranfrekuensi getaran

�� Intensitas (kekuatan) Intensitas (kekuatan) bergantung amplitudobergantung amplitudo

�� Kualitas suara (warna Kualitas suara (warna nada/timbre), yaitu nada/timbre), yaitu nada tambahan yang nada tambahan yang menimpa nada dasarmenimpa nada dasar

MaskingMasking

�� Bila satu suara Bila satu suara didengar maka suara didengar maka suara tersebut akan tersebut akan menurunkan menurunkan kemampuan individu kemampuan individu untuk mendengar untuk mendengar bunyi lain.bunyi lain.

12/3/2010

14

Tes Pendengaran (Hearing Test)Tes Pendengaran (Hearing Test)

�� Rinne TeatRinne Teat

�� Weber testWeber test

�� Schwabach TesSchwabach Tes

�� AudiometriAudiometri

KetulianKetulian1.1. Tuli konduktifTuli konduktif

2.2. Tuli sensorikTuli sensorik

TELINGA SEBAGAI ORGAN KESEIMBANGANTELINGA SEBAGAI ORGAN KESEIMBANGAN

�� OrganOrgan : vestibularis apparatus: vestibularis apparatus

�� FungsiFungsi : Menjaga keseimbangan: Menjaga keseimbangan

Menjaga koordinasi Menjaga koordinasi pergerakan kepala dengan pergerakan kepala dengan mata dan pergerakan mata dan pergerakan postur tubuhpostur tubuh

Vestibulus apparatus : Vestibulus apparatus : -- Kanalis semisirkularisKanalis semisirkularis

-- Organ ottolith (sacculus Organ ottolith (sacculus dan utriculus)dan utriculus)

12/3/2010

15

�� Vestibulus apparatus berisi :Vestibulus apparatus berisi :

cairan endolymphcairan endolymph

cairan perilimphcairan perilimph

hair cell : hairs of hair cell Kinocillium dan hair cell : hairs of hair cell Kinocillium dan stereociliastereocilia

Kanalis semisirkularisKanalis semisirkularis

FsFs : mendeteksi aksselerasi atau deselarasi : mendeteksi aksselerasi atau deselarasi atau rotasi kepala seperti ketika memulai atau rotasi kepala seperti ketika memulai atau berhenti berputar, berjungkir balik atau berhenti berputar, berjungkir balik atauatau memutar kepalamemutar kepala

12/3/2010

16

�� Reseptor keseimbangan (hair cell) terletak di Reseptor keseimbangan (hair cell) terletak di dalam ampuladalam ampula

�� Hair sel membentuk sinap dengan ujung Hair sel membentuk sinap dengan ujung terminal saraf afferen yang aterminal saraf afferen yang aksksonnya onnya membentuk nervus vestibularis.membentuk nervus vestibularis.

�� Vestibular nerve bersatu dengan nervus Vestibular nerve bersatu dengan nervus auditorius membentuk vestibulocochlear nerve.auditorius membentuk vestibulocochlear nerve.

12/3/2010

17

�� Organ ottolithOrgan ottolith

FsFs : memberikan i: memberikan innformasi mengenai posisi formasi mengenai posisi kepala relatif terhadap gravitasi dan juga kepala relatif terhadap gravitasi dan juga mendeteksi perubahan dalam kecepatan mendeteksi perubahan dalam kecepatan gerakan linier (bergerak garis lurus tanpa gerakan linier (bergerak garis lurus tanpa memandang arah)memandang arah)

UtrikulusUtrikulus : Untuk pergerakan: Untuk pergerakan horizontalhorizontal

SakkulusSakkulus :: sama dengan utrikulus namun sama dengan utrikulus namun berespon secara selektif terhadap berespon secara selektif terhadap kemiringan kepala menjauhi posisi kemiringan kepala menjauhi posisi horizontal (mis : bangun dari tempat horizontal (mis : bangun dari tempat tidur)tidur)

PENCIUMANPENCIUMAN

Yetty MachrinaYetty Machrina

Milahayati DaulayMilahayati Daulay

Bagian Fisiologi FK USUBagian Fisiologi FK USU

20062006

12/3/2010

18

RESEPTOR PENCIUMANRESEPTOR PENCIUMAN(Olfactory Reseptor)(Olfactory Reseptor)

�� LetakLetak : Mukosa: Mukosa olfaktoriusolfaktorius

Di atap cavum nasiDi atap cavum nasi

�� Membran mukosa Membran mukosa olfaktorius terdiri atas olfaktorius terdiri atas 3 type sel :3 type sel :

1.1. Sel basalSel basal

Sebagai precursor Sebagai precursor pembentukan sel pembentukan sel reseptor baru. Sel reseptor baru. Sel reseptor berganti setiap reseptor berganti setiap 2 bulan sekali2 bulan sekali

2.2. Sel reseptorSel reseptor

33. . Sel supportingSel supporting

Mensekresi mukusMensekresi mukus

yang melapisi ronggayang melapisi rongga

hidunghidung

12/3/2010

19

�� Ujung dari sel Ujung dari sel reseptor terdapat reseptor terdapat knob besar yang knob besar yang mengandung cillia mengandung cillia panjang tempat panjang tempat melekatnya melekatnya odoriferusodoriferus

�� Serabut afferent sel reseptor keluar dari Serabut afferent sel reseptor keluar dari hidung melalui lubang tipis pada tulang hidung melalui lubang tipis pada tulang pipih ke bulbus olfaktorius di otakpipih ke bulbus olfaktorius di otak

�� Serabut afferent dari sel reseptor yang Serabut afferent dari sel reseptor yang membawa komponen tertentu bersinaps membawa komponen tertentu bersinaps di glomerulus yang berbedadi glomerulus yang berbeda

�� Glomerulus sebagai “Glomerulus sebagai “smell filesmell file”dan ”dan sebagai “sebagai “first relay stationfirst relay station” dalam otak” dalam otak

12/3/2010

20

�� Glomerulus meneruskan informasi ke sel Glomerulus meneruskan informasi ke sel mitral mitral

�� Sel mitral “ Sel mitral “ refine the smellrefine the smell ““

12/3/2010

21

MENGAPA KITA BISA MENGAPA KITA BISA

MEMBEDAKAN BERBAGAI MEMBEDAKAN BERBAGAI

MACAM BAU?MACAM BAU?

Manusia (+) 5 juta sel reseptor

1 reseptor …1 komponen dari zat bau

Setiap reseptor diproyeksikan

dalam berbagai pola di otak

12/3/2010

22

PROSES PENCIUMANPROSES PENCIUMAN

�� Odoriferus melekat pada silia sel reseptorOdoriferus melekat pada silia sel reseptor

�� Molekul odoriferus tersebut larut pada epithel olfaktoriusMolekul odoriferus tersebut larut pada epithel olfaktorius

�� Mengaktifkan GMengaktifkan G--proteinprotein

�� Mentrigger cascade cAMPMentrigger cascade cAMP

�� NaNa++ channel terbukachannel terbuka

�� Depolarisasi reseptor potensialDepolarisasi reseptor potensial

�� Potensial aksi di serabut afferent Potensial aksi di serabut afferent

�� GlomerulusGlomerulus

Sel mitral

Tractus olfactorius

thalamus

Olfactory cortex

Persepsi sadar

Limbic system

12/3/2010

23

AH…BAUNYA UDAH HILANG �� SISTEM PENCIUMAN SISTEM PENCIUMAN

MUDAH MUDAH BERADAPTASIBERADAPTASI

�� PROSES ADAPTASI PROSES ADAPTASI TERJADI PADA CNSTERJADI PADA CNS

12/3/2010

24

�� Mukosa olfacatorius mengeluarkan suatu enzym Mukosa olfacatorius mengeluarkan suatu enzym yang berfungsi untuk membersihkan molekul yang berfungsi untuk membersihkan molekul odoriferus sehingga tidak secara terus menerus odoriferus sehingga tidak secara terus menerus menstimulasi reseeptor olfaktoriusmenstimulasi reseeptor olfaktorius

�� Kerja odorant enzym = detoksifikasi pada liverKerja odorant enzym = detoksifikasi pada liver

�� Fs nya : 1. Membersihan mukosa dari odorant Fs nya : 1. Membersihan mukosa dari odorant lamalama

2. Meng2. Menguubah molekul yang berbahaya bah molekul yang berbahaya menjadi molekul yang tidak berbahayamenjadi molekul yang tidak berbahaya

VERONASAL ORGANVERONASAL ORGAN

�� LetakLetak : setengah inchi dari os vomer: setengah inchi dari os vomer

�� Mendeteksi pheromonesMendeteksi pheromones

�� Pengikatan pheromones pada permukaan Pengikatan pheromones pada permukaan saraf reseptor mentrigger potensial aksi saraf reseptor mentrigger potensial aksi

�� Transmisi signal dibawa ke limbic system Transmisi signal dibawa ke limbic system melalui non olfactory pathway.melalui non olfactory pathway.

12/3/2010

25

PENGECAPAN (TASTE)PENGECAPAN (TASTE)

Reseptor PengecapanReseptor Pengecapan

�� Reseptor pengecapan terletak didalam Reseptor pengecapan terletak didalam

“ taste bud“ taste bud ““

Di rongga mulut dan tenggorokanDi rongga mulut dan tenggorokan

Paling banyak pada permukaan lidahPaling banyak pada permukaan lidah

Taste bud terdiri dari :Taste bud terdiri dari :

-- Taste poreTaste pore = tempat masuk tastan= tempat masuk tastan

-- Sel reseptor pegecapanSel reseptor pegecapan (berganti setiap 10 hari)(berganti setiap 10 hari)

-- Supporting selSupporting sel

12/3/2010

26

�� Sel reseptor pengecapan dibentuk oleh sel Sel reseptor pengecapan dibentuk oleh sel epithel dengan banyak tonjolanepithel dengan banyak tonjolan--tonjolan tonjolan dipermukaan atau mikrovilia yang keluar dipermukaan atau mikrovilia yang keluar melalui taste pore (bersentuhan dengan tastant)melalui taste pore (bersentuhan dengan tastant)

�� Hanya bahan yang larut dalam saliva yang bisa Hanya bahan yang larut dalam saliva yang bisa sampai ke sel reseptorsampai ke sel reseptor

12/3/2010

27

�� BeribuBeribu--ribu rasa yang dapat kita ribu rasa yang dapat kita kkecap, ecap, dikombinasikan ke dalam 5 rasa utama :dikombinasikan ke dalam 5 rasa utama :

-- AsinAsin

-- AsamAsam

-- PahitPahit

-- ManisManis

-- UmamiUmami

�� AsinAsin = distimulasi oleh tastant yang asin= distimulasi oleh tastant yang asin

t.u NaClt.u NaCl

NaNa++ masuk secara langsung ke masuk secara langsung ke NaNa++channel pada sel reseptor channel pada sel reseptor membran sehingga bagian dalam membran sehingga bagian dalam membran kurang negatif.. membran kurang negatif.. depolarisasidepolarisasi

AsamAsam = distimulasi oleh zat asam yang = distimulasi oleh zat asam yang mengandung Hmengandung H++ bebas. Hbebas. H++ memblok memblok KK++ channelchannel→→pengeluaran Kpengeluaran K++ ber(ber(--) ) →→membran kurang negatifmembran kurang negatif

→→depolarisasidepolarisasi

12/3/2010

28

�� ManisManis = distimulasi oleh glukosa atau zat = distimulasi oleh glukosa atau zat pemanis lainnya (saccharin, pemanis lainnya (saccharin, aspartame,dll)aspartame,dll)

Mengaktifkan GMengaktifkan G--protein protein →→mengaktikan cAMP mengaktikan cAMP →→phosphorylasi dan pemblokan Kphosphorylasi dan pemblokan K++

channel channel →→ depolarisasidepolarisasi

PahitPahit = distimulasi oleh alkalloid (caffein, = distimulasi oleh alkalloid (caffein, nichotin, strychnine, morphine dan nichotin, strychnine, morphine dan bahan toxic lainnya)bahan toxic lainnya)

Bitter chemical tastan mengaktifkan G proteinBitter chemical tastan mengaktifkan G proteintastetaste (gustducin) (gustducin) →→set ofset offf cAMP cAMP

Reseptor untuk rasa pahit, berkisar 50Reseptor untuk rasa pahit, berkisar 50--100 buah 100 buah

pada lidah manusia. Masingpada lidah manusia. Masing--masing berespon masing berespon

terhadap rasa pahit tertentuterhadap rasa pahit tertentu

Rasa pahit merupakan suatu Rasa pahit merupakan suatu alarmalarm terhadapterhadapbahanbahan--bahan berbahaya atau beracun untuk bahan berbahaya atau beracun untuk dikonsumsidikonsumsi

12/3/2010

29

�� UmamiUmami = distimulasi oleh AA= distimulasi oleh AA (glutamat)/MSG(glutamat)/MSG

Glutamat berikatan dengan G Glutamat berikatan dengan G -- protein coupled protein coupled reseptor reseptor →→ mengaktifkan second massenger mengaktifkan second massenger system.system.

Namun mekanis secara detail belum diketahuiNamun mekanis secara detail belum diketahui

JARAS PENGECAPANJARAS PENGECAPAN

�� Pengikatan tastan Pengikatan tastan pada sel reseptor pada sel reseptor mempengarui saluran mempengarui saluran NaNa++ sehingga terjadi sehingga terjadi depolarisasi dan depolarisasi dan potensial aksi pada potensial aksi pada serabut saraf afferent.serabut saraf afferent.

�� Signal tersebut lalu Signal tersebut lalu diteruskan ke otakditeruskan ke otak

12/3/2010

30

�� Beberapa faktor juga mempengaruhi taste Beberapa faktor juga mempengaruhi taste ::

-- PenciumanPenciuman

-- TemperaturTemperatur

-- TeksturTekstur makananmakanan