Mekanisme Kerja Organ Keseimbangan

Telinga memiliki peran sebagai pendengaran yang bergantung pada koklea, namun

selain itu telinga dalam juga memiliki komponen khusus yang memberi informasi esensial

bagi sensasi keseimbangan dan untuk koordinasi gerakan kepala dengan gerakan mata dan

postur, yaitu aparatus vestibularis. Aparatus vestibularis terdiri dari dua set strukturdi dalam

bagian terowongan tulang temporal dekat-koklea-kanalis semisirkularis dan organ otolit,

yaitu utrikulus dan sakulus.7

Semua komponen aparatus vestibularis mengandung endolimfe, dikelilingi oleh

perilimfe dan sel rambut yang berespons terhadap deformasi mekanis yang dipicu oleh

gerakan spesifik endolimfe. Dan seperti sel rambut auditorik, reseptor vestibularis dapat

mengalami depolarisasi atau hiperpolarisasi, bergantung pada arah gerakan cairan. Tidak

seperti informasi dari sistem pendengaran, sebagian besar informasi yang dihasilkan oleh

aparatus vestibularis tidak mencapai tingkat kesadaran.7

Gambar 6. Anatomi Makroskopik Aparatus Vestibularis

Kanalis semisirkularis mendeteksi akselerasi atau deselerasi kepala rotasional atau

angular, misalnya ketika kita mulai atau berhenti berputar, jungkir-balik, atau menengok.

Masing-masing telinga mengandung tiga kanalis semisirkularis yang tersusun dalam tiga

dimensi yang tegak lurus satu sama lain. Sel-sel rambut reseptif masing-masing kanalis

semisirkularis terletak di ampula, ujung-ujung kanalis semisirkularis yang membesar.

Rambut-rambut terbenam di dalam lapisan gelatinosa di atasnya, kupula, yang menonjol ke

dalam endolimfe di dalam ampula. Kupula bergoyang sesuai arah gerakan cairan, seperti

rumput laut yang miring ke arah gelombang laut.7

Saat mulai menggerakan kepala, tulang kanalis dan sel-sel rambut yang terbenam di

dalam kupula ikut bergerak se arah gerakan kepala. Namun, pada awalnya cairan di dalam

kanalis, karena tidak melekat ke tengkorak. Tidak bergerak searah dengan rotasi tetapi

tertinggal di belakang akibat inersia (kelembaman; karena inersia, benda yang diam akan

tetap diam, dan benda yang sedang bergerak akan terus bergerak ke arah yang sama kecuali

benda tersebut mendapat tersebut mendapatkan gaya luar yang menyebabkan perubahan).

Ketika endolimfe tertinggal di belakang saat mulai memutar kepala, cairan dalam bidang

yang sama denga arah gerakan pada hakikatnya bergeser dalam arah berlawanan dengan

gerakan.7

Gambar 7. Pergerakan Cairan Kanalis Semisirkularis

Gerakan cairan ini menyebabkan kupula miring dalam arah berlawanan dengan

kepala, menekuk rambut-rambut sesorik yang terbenam di dalamnya. Apabila gerakan

berlanjut dengan kecepatan dan arah yang sama, maka endolimfe akan menyusul dan

bergerak bersama dengan kepala sehingga rambut-rambut tersebut kembali ke posisinya yang

tidak melengkung. Dan ketika kepala melambat dan berhenti, endolimfe akan tetap

melanjutkan gerakan ke arah rotasi sementara kepala melambat untuk berhenti. Akibatnya,

kupula dan rambut-rambutnya secara transien melengkung ke arah putaran sebelumnya, yaitu

berlawanan dengan arah lengkung mereka sewaktu akselerasi.7

Rambut-rambut di sel rambut vestibularis terdiri dari satu silium, kinosilium bersama

dengan 20-50 mikrovilus-stereosilia-yang tersusundalam barisan-barisan yang semakin

tinggi. Stereosilia berhubungan dengan ujung-ujungnya oleh tautan ujung yaitu jembatan

molekular halus antara stereosilia-stereosilia yang berdekatan. Ketika stereosilia terdefleksi

oleh gerakan endolimfe, tegangan yang terjadi di tautan ujung menarik saluran ion berpintu

mekanis di sel rambut. Sel rambut mengalami depolarisasi atau hiperpolarisasi, bergantung

pada apakah saluran ion terbuka atau tertutup secara mekanis oleh pergeseran berkas rambut.

Depolarisasi jika stereosilia menekuk ke arah kinosilium, dan berlawanan terjadi

hiperpolarisasi sel.7

Ketika cairan secara perlahan-lahan berhenti, rambut-rambut menjadi lurus kembali.

Dengan demikian, kanalis semisirkularis mendeteksi perubahan kecepatan gerakan rotasional

(akselerasi atau deselerasi rotasional) kepala. Kanalis semisirkularis tidak berespons ketika

kepala tidak bergerak atau ketika berputar dalam lingkaran dengan kecepatan tetap.7

Gambar 8. Kinosilium dan Stereosilia

Organ otolit memberi informasi tentang posisi kepala relative terhadap gravitasi

(yaitu, kepala miring statik) dan juga mendeteksi perubahan kecepatan gerakan lurus

(bergerak dalam garis lurus ke manapun arahnya). Organ otolit, utrikulus dan sakulus adalah

struktur berbentuk kantung yang berada di dalam ruang bertulang di antara kanalis

semirkularis dan koklea. Rambut (kinosilium dan stereosilia) sel-sel rambut reseptif di organ

indera ini juga menonjol ke dalam suatu lembaran gelatinosa di atasnya, yang gerakannya

menggeser rambut dan menyebabkan perubahan potensial sel rambut. Di dalam lapisan

gelatinosa terbenam banyak kristal kecil kalsium karbonat-otolit(“batu telinga”)-

menyebabkan lapisan ini lebih berat dan inersianya lebih dibandingkan cairan sekitar. Ketika

seseorang berada dalam posisi tegak, rambut-rambut di dalam utrikulus berorientasi vertikal

dan rambut sakulus berjajar horizontal.7

Gambar 9. Unit Reseptor di Utrikulus

Massa gelatinosannya yang mengandung otolit berubah posisi dan menekuk rambut

melalui dua cara:

1. Kepala dimiringkan ke suatu arah selain vertikal (yaitu, selain lurus naik-turun),

rambut-rambut akan menekuk sesuai arah kemiringan karena gaya gravitasi yang

mengenai lapisan gelatinosa. Penekukan ini menimbulkan depolarisasi atau

hiperpolarisasi potensial reseptor bergantung pada miringnya kepala. Karena itu

SSP menerima berbagai pola aktivitas saraf begantung pada posisi kepala dalam

kaitannya dengan gravitasi.7

2. Demikian juga pada gerakan linier horizontal (misalnya bergerak lurus ke depan,

ke belakang, atau ke sampingkan). Saat berjalan maju, membrane otolit mula-

mula tertinggal di belakang endolimfe dan sel rambut karena inersianya yang

lebih besar. Karena itu rambut menekuk ke belakang, dalam arah berlawanan

dengan gerakan maju kepala. Jika mempertahakan kecepatan langkah, maka

lapisan gelatinosa tersebut segera menyamai dan bergerak dengan kecepatan yang

sama dengan kepala sehingga rambut tidak lagi tertekuk. Dan saat berhenti

berjalan, lembar otolit tetap bergerak maju sesaat sewaktu kepala melambat dan

berhenti, menekuk rambut ke depan. Karena itu, sel-sel rambut utrikulus

mendeteksi akselerasi dan deselerasi linier arah horizontal, tetapi tidak memberi

informasi mengenai gerakan dalam arah lurus dengan kecepatan tetap.7

Gambar 10. Pengaktifan Utrikulus oleh Perubahan Posisi Kepala dan Akselerasi Linier Horizontal

Sakulus berfungsi serupa dengan utrikulus, kecuali bahwa bagian ini berespons secara

selektif terhadap gerakan miring kepala menjauhi posisi horizontal (misalnya bangun dari

tidur) dan terhadap akselerasi dan deselerasi linier vertikal (misalnya meloncat naik-turun

atau naik tangga berjalan).7

Sinyal-sinyal yang berasal dari berbagai komponen aparatus vestibularis dibawa

melalui nervus vestibulokoklearis ke suatu kelompok badan sel saraf di batang otak dan ke

serebelum, yaitu nukleus vestibularis. Di sini informasi vestibular diintegrasikan dengan

masukan dari permukaan kulit, mata, sendi, dan otot untuk mempertahankan keseimbangan

dan postur yang diinginkan, mengontrol otot mata eksternal sehingga mata terfiksasi ke satu

titik, meskipun kepala bergerak, dan mempersepsikan gerakan dan orientasi.7