Sistem Pendengar dan Sistem Sonar Pada Makhluk Hidup

Sebenarnya apakah perbedaan antara bunyi dan suara? Pernah terpikir bagaimana manusia dapat mendengar berbagai macam suara atau bunyi-bunyian? bagaimana uniknya sistem pendengaran kita? Lalu bagaimanakah hewan dapat mendengar? dan bagaimana ikan dapat mendengar di dalam air?

Selain hal-hal di atas banyak teknologi saat ini yang menerapkan dasar mengenai bunyi dan suara dalam cara kerjanya seperti USG, sistem sonar pada kapal selam dan lain sebagainya. Sebelum mengetahui lebih lanjut mengenai keajaiban pendengaran pada makhluk hidup kita perlu tahu sedikit mengenai bunyi dan suara.

sumber: (http://sialafashiontropia.blogspot.co.id/2015/08/gangguan-pendengaran-pada-manusia.html)

DEFINISI BUNYI DAN SUARA

Berdasarkan pendapat para ahli, defenisi dari bunyi atau suara adalah sebagai berikut :

1.      Suara merupakan gangguan mekanik dalam medium gas, cair atau padat dikarenakan getaran molekul. (Bell, 1996).

2.       Bunyi adalah perubahan tekanan dalam udara yang ditangkap oleh gendang telinga dan disalurkan ke otak (Harrington dan Gill, 2005).

3.      Bunyi adalah suatu gelombang berupa getaran dari molekul – molekul zat yang saling beradu satu dengan yang lainnya secara terkoordinasi sehingga menimbulkan gelombang dan meneruskan energy serta sebagian dipantulkan kembali. Media yang dilalui mempunyai massa yang elastik sehingga dapat mengantarkan bunyi tersebut. (Sarwono, 2002).

4.      Bunyi atau suara didefenisikan sebagai serangkaian gelombang yang merambat dari suara sumber getar sebagai akibat perubahan kerapatan dan juga tekanan udara (Gabriel, 1996).

5.      Gelombang bunyi adalah gelombang mekanis longitudinal, gelombang bunyi tersebut dapat dijalarkan di dalam benda padat, benda cair dan gas (Halliday, 1990).

TABEL BATAS PENDENGARAN MANUSIA

            Berikut ini merupakan kemampuan batas dengar manusia yang telah diteliti oleh pemerintah Amerika Serikat, U.S Government-Occupational Safety and Healthty Act.

90 dB	8 jam
92 dB	6 jam
95 dB	4 jam
97 dB	3 jam
100 dB	2 jam
105 dB	1 jam
110 dB	30 menit
115 dB	15 menit

Dari tabel di atas terdapat istilah yakni dB atau singkatan desibel. Desibel menyatakan satuan kekerasan untuk bunyi. Telinga manusia meemiliki ambang batas pendengaran di angka 120 dB, di angka 120 dB telinga manusia akan mulai merasakan sakit. Angka 1220 dB ini juga disebut dengan threshold of pain.

ILMUWAN MENGENAI SISTEM PENDENGARAN

1.      Bartolomeo Eustachio

           

 Sumber: (https://it.wikipedia.org/wiki/Bartolomeo_Eustachi)

Studi ilmiah tentang pendengaran mulai dengan serius pada tahun 1500-an. The Examination of the Organ Hearing diterbitkan pada tahun 1562, mungkin merupakan kerja besar pertama yang ditunjuk pada telinga. Pengarangnya adalah Bartolomeo Eustachio (1520-1574). Namanya diabadikan sebagai tuba Eustachio atau tuba faring-timpani yang menghubungkan rongga telinga tengah yang berisi udara dengan bagian belakang tenggorokan.

            Eustaachio meneliti pada saat ia menjadi professor di Roma, pada saat yang lebih kurang sama saat Andreas Vesalius melakukan revolusi di bidang anatomi di Padua. Bukunya tentang telinga mencakup beberapa bagian yang telah diketahui oleh para ilmuan, termasuk tuba yang sekarang menggunakan namanya. Tuba ini telah diuraikan lebih kurang 2000 tahun sebelumnya oleh tabib Yunani, yaitu, Alemaeon dari Croton (Kindersley. 1996: 54).

2.      Antonio Valsava

           

 Sumber: (http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0034-98872006000800018)

Ahli anatomi-mikro dan anatomi mini dari italia, yaitu Antonio Valsava ( 1666-1723) memperbarui dan memperluas buku Eustachio dengan bukunya sendiri on the Human Ear pada tahun 1704. Ia merupakan orang pertama yang mengetahui bahwa telinga terdiri atas selaput gendang dan 3 tulang kecil, yaitu tulang-tulang osikula, telinga dalam meliputi kokhlea berbentuk rumah siput, saluran setengah lingkaran, dan rongga-rongga lain yang berisi cairan (Kindersley. 1996: 54).

3.      Alfonso CORTI

               

 Sumber: (https://en.wikipedia.org/wiki/Alfonso_Giacomo_Gaspare_Corti)

Organ corti diberi nama dari seorang ahli anatomi yaitu Alfonso Corti (1822-1888), ia menemukan sekelompok selaput berbentuk V melingkar-lingkar di dalam koklea. Lebih dari 15000 sel-sel berambut berderet-deret di dasar selaput. Daerah sel-sel rambut yang berbeda-beda menghasilkna sinyal-sinyal saraf yang berbeda pula ketika digetarkan oleh frekuensi tinggi atau rendah di dalam cairan sekeliling mereka oleh suara-suara yang melengking atau yang rendah (Kindersley. 1996: 55).

4.      Bell (Sirr Charles Bell)

           

 Sumber: ( https://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Bell)

Sir Charles Bell, dilahirkan di Edinburgh, Skotlandia pada bulan November 1774 dan meninggal pada tanggal 28 April 1842 di Nort Hallow. Ia seorang ahli bedah, ahli anatomi dan ilmu faal. Ia memiliki pribadi yang tertutup dan kurang berkomunikasi dengan orang lain, walau memiliki semangat yang tinggi dalam penelitian ilmiah. Objek hasil penelitiannya antara lain: 

1.  Menyelidiki susunan syaraf manusia yakni syaraf sensoris dan syaraf motoris. 
2.  Penemuan mengenai indera keenam, dalam penemuannya iamenemukan indera keenam itu ada dalam otot-otot, di antara persambungan tulang-tulang dan labirin. 
3. Dalam penelitiannya tentang cochlea (bagian dalam telinga) ia menemukan terdapat syaraf-syaraf yang disusun untuk berespons terhadap gelombang suara dari yang paling rendah hingga yang paling tinggi.

Bell tidak memiliki buku yang diterbitkan, karena sebagian besar penemuan dan penelitiannya tidak dipublikasikan, tetapi sebaliknya hanya disimpan sebagai catatan pribadi, sebagai bahan kuliah, dan bahan diskusi dengan rekan-rekannya (Ladislaus.2004:45).

5.      Herman Ludwig Ferdinand Von Helmholtz (1821-1894)

Sumber: (http://www.nndb.com/people/445/000072229/)

Herman Ludwig Ferdinand von Helmholtz atau yang lebih dikenal dengan Helmholtz, lahir pada tnggal 31 Agustus 1821 di kota Postdam. Helmholtz adalah fisikawan berkebangsaan jerman yang sangat jenius. Ia penemu prinsip hukum kekekalan tenaga. Helmholtz dengan pikiran ilmiahnya telah memberikan kontribusi dalam bidang psikologi, ilmu optik, ilmu suara, dan elektrodinamika yang sangat mengedepan di abad ke-19.

Helmholtz adalah lulusan sekolah kedokteran Friedrich Wilhelm Medical Institute di kota Berlin. Ia bekerja sebagai ahli bedah di Postdam. Ia juga mendalami bidang fisiologi, anatomi, dan bahkan menyatukan semua bidang fisika dalam studi komprehensif. Pada tahun 1847, ia mempublikasikan tulisannya yang berjudul On The Conservation of Force, yang menerangkan kontraksi otot dan panas tubuh binatang itu adalah suatu hasil kerja kimia dan fisika.

Dari Berlin, Helmholtz  pindah ke Konigsber.Pada tahun 1856 sampai tahun 1866, ia menjadi professor anatomi di University of Heidelberg. Ia memfokuskan penelitiannya di bidang mata. Selain penelitian-penelitian tersebut, Helmholtz juga mempelajari tentang telinga.Ia merumuskan teori resonansi tatap muka, dalam halini organ tertentu telinga bagian dalam berfungsi sebagai resonator tetap (Febi, dkk.2007:30).

ALAT PENDENGARAN MANUSIA

Menurut pendapat Watson yang menyatakan bahwa alat pendengaran pada manusia berupa telinga. Telinga merupakan organ pendengaran dan juga memainkan peran penting dalam mempertahankan keseimbangan. Bagian-bagian yang berperan dalam pendengaran yaitu :

A.    Telinga Bagian Luar

Sumber: (http://www.softilmu.com/2015/04/Pengertian-Bagian-Bagian-Telinga-Fungsi-adalah.html)

Telinga bagian luar berfungsi sebagai mikrofon yaitu menampung gelombang suara dan menyebabkan membrane timpany bergetar. Semakin tinggi frekuensi getaran semakin cepat pula membran tersebut bergetar begitu pula sebaliknya (Buchari, 2007).  
1. Daun Telinga

Daun telinga tersusun atas tulang rawan dan jaringan fibrosa, kecuali pada ujung paling bawah yaitu cuping telinga tersusun dari lemak. Daun telinga berfungsi sebagai pengumpal energi bunyi dan di konsentras pada membrane tympani (Tambunan. 2005).  

2. Liang / Kanal Telinga

Pada liang telinga (kanal) terdapat wax yang berfungsi sebagai peningkatan kepekaan terhadap frekuensi suara 3000-4000 Hz, panjang liang telinga ini adalah 2,5-4 cm terbentuk dari jaringan kartilago, membran dan tulang dan dibalut oleh kulit yang mengandung kelenjar minyak (wax).

Saluran telinga luar berfungsi menghasilkan minyak serumen. Saluran telinga luar yang dekat dengan lubang telinga dilengkapi dengan rambut-rambut halus untuk menjaga agar benda asing tidak masuk, dan terdapat kelenjar lilin yang berperan menjaga agar permukaan saluran telinga luar dan gendang telinga tidak kering. 

 3. Membran Tympani

Membran tympani mempunyai ketebalan 0,1 mm dan luas 65, membran ini mengalami vibrasi yang akan diteruskan ke telinga tengah yaitu pada tulang malleus, incus, dan stapes (Tambunan. 2005). Membran tympani memisahkan telinga luar dengan telinga tengah disebut membran timpani (selaput gendang).

B.     Telinga Bagian Tengah

Sumber: (https://yathallah.wordpress.com/2010/05/25/latihan-excel-kelas-xi/)

Telinga bagian luar berfungsi sebagai mikrofon yaitu menampung gelombang suara dan menyebabkan membrane timpany bergetar. Semakin tinggi frekuensi getaran semakin cepat pula membran tersebut bergetar begitu pula sebaliknya (Buchari, 2007).

1. 1. Tulang-Tulang Pendengaran

Terdiri dari tiga buah tulang pendengaran (osicles) yaitu tulang malleus (tulang martil), incus (tulang landasan), stapes  (tulang sanggurdi) yang berfungsi memperbesar getaran dari membrane timpany dan meneruskan getaran yang telah diperbesar ke oval window yang bersifat fleksibel. Oval window ini terdapat pada ujung dari cochlea (Buchari, 2007). Suara yang masuk akan mengalami pemantulan sebesar 99,9% dan yang diteruskan 0,1%. Ketiga tulang tersebut saling berhubungan melalui sendi dan berfungsi untuk mengalirkan getaran suara dari gendang telinga menuju ke rongga telinga dalam. 

 2. Saluran Eustachius 

Saluran eustachius menghubungkan ruang telinga tengah dengan pharynx, sehingga berfungsi sebagai penyeimbang tekanan udara pada kedua sisi ruangan tersebut. Telinga bagian tengah memegang proteksi terhadap suara yang terlalu keras karena adanya tuba eustachius yang mengatur tekanan di dalam telinga bagian tengah yang berhubungan langsung dengan pharynx. Apabila mendengarkan suara yang terlalu keras (petir) maka dengan membuka mulut lebar-lebar, suara tersebut akan banyak berkurang kekerasannya dalam telinga (Tambunan, 2005).

C.    Telinga Bagian Dalam

Telinga dalam berada di belakang tulang tengkorak kepala terdiri dari cochlea (rumah siput) dan oval window (tingkat oval). Cochlea berbentuk spiral (seperti rumah siput) dengan isi cairan di dalamnya (Tambunan, 2005). Ukuran panjang cochlea berkisar 3 cm yang terdiri dari dua saluran membrane, yaitu :

1.     Mulai dari oval window sampai sepanjang tabung spiral yang berbalik pada ujung saluran tersebut, selanjutnyaberjalan turun menuju round window.
2.       Sebuah sistem tertutup yang terdiri dari organ corti terletak dalam ruangan yang terbentuk oleh kedua saluran. Kedua saluran ini mengandung cairan yang disebut prelymph dan cairan yang disebut tulang yang kurang sempurna dan membran basiler. Organ corti mengandung lebih dari 20.000 sel sensor, terletak pada membrane basiler, sejumlah rambut halus terletak pada ujung sel sensor tersebut dan berhadapan dengan membran tectorial, dan serat-seratnya bergabung bersama sel-sel rambut untuk tersambung/membentuk saraf pendengaran. Jika suara sampai pada telinga luar maka akan diteruskan ke gendang yang akan mengentarkan dan menggerakkan tulang pendengaran. Tulang tapes melekat pada oval window dan cairan pada saluran membrane yang dirubah menjadi gerakan gelombang dan berbalik kemudian merangsang organ corti (Tambunan, 2005). Getaran ini merupakan implus bagi organ corti yang selanjutnya diteruskan ke otak melalui syaraf pendengar (Buchari, 2007).

MEKANISME PENDENGARAN PADA MANUSIA

Suara yang berasal dari lingkungan diterima oleh daun telinga dan liang telinga yang termasuk bagian telinga luar. Semua bunyi yang masuk ke telinga kita sebenarnya merupakan tenaga dari suatu gelombang suara. Kemudian gelombang suara akan menggetarkan gendang telinga (membrane tympani) berupa selaput tipis dan transparan. selanjutnya getaran – getaran tersebut sampai ke telinga tengah yang terdiri dari tulang – tulang pendengaran (tulang malleus, incus dan stapes). Sebagian tulang malleus melekat pada bagian dalam gendang telinga dan akan bergetar apabila membrane tympani bergetar. Tulang stapes berhubungan dengan selaput ovalwindow (tingkat oval) yaitu telinga bagian dalam. Ketiga tulang pendengaran saling bersendi

satu sama lain sehingga dapat menjembatani getaran dari gendang telinga, memperkeras dan menyampaikan ke telinga dalam (Watson, 2002).

Cochlea yang termasuk telinga dalam berisi cairan elektrolik yang memiliki struktur pipa dengan dua setengah lingkaran yang hampir sama dengan rumah siput. Pergerakan dari tulang-tulang pendengaran akan menggetarkan selaput oval window yang mengakibatkan aliran cairan cochlea. Aliran dari cairan cochlea ini akan menggerakkan sel-sel rambut halus yang melekat pada saluran cochlea, pada saat inilah terjadi perubahan gelombang suara menjadi gelombang listrik. Potensial listrik yang timbul akan dilanjutkan ke otak untuk diolah/diterjemahkan melalui saraf pendengaran. Perubahan gelombang suara menjadi potensial listrik pada saraf melalui tulang-tulang pendengaran disebut sebagai gejala sensasi bunyi atau bone conduction.

Proses terjadinya getaran pada gendang telinga yang mencapai tulang pendengaran dinamakan air conduction, sehingga gelombang yang masuk dari telinga luar sampai ke telinga dalam berlangsung secara borne conduction (Watson, 2002). Berikut ini merupakan video untuk lebih memahami mengenai skema proses pendengaran

Sumber:(https://www.youtube.com/watch?v=M1RIjgiHNoE)

BEBERAPA PENYAKIT PADA TELINGA

Othematoma

Penyakit ini juga sering disebut dengan penyakit bunga kol, penyakit ini disebabkan oleh kelainan genetis. Penderita penyakit othematoma tidak memiliki aurikel dan kanal auditori sejak lahir. 

Neuroma akustikus

Yang kedua adalah neuroma akustikus, ini adalah penyakit tumor yang menyerang sarap penghubung telinga dengan otak.

Perikondritis

Perikondritis sebenarnya hampir sama dengan othematoma yaitu penyakit talinga yang menyerang tulang rawan telinga. Namun yang membedakan adalah othematoma disebabkan oleh genetis sedangkan perikondritis disebabkan oleh adanya infeksi. 

Labirintitis

Penyakit pada telinga berikutnya adalah labirinitits. Faktor utama dari penyakit ini adalah gegar otak, alergi dan juga infeksi. Beberapa gejala yang mungkin ditimbulkan akibat penyakit ini adalah vertigo, mual, muntah, pendengaran berjurang dan juga telinga berdengung. know more

untuk mengunduh materi mengenai sistem pendengaran dan beberapa materi lainnya silahkan klik disini. selanjutnya untuk memperluas wawasan mari belajar lebih banyak mengenai materi-materi di bawah ini:
SISTEM SONAR PADA HEWAN
APLIKASI SISTEM SONAR DALAM KEHIDUPAN

untuk evaluasi kemampuan materi dalam blog ini, silahkan berlatih mengerjakan soal di bawah dengan cara:

• klik "latihan soal" di bawah
• login dengan menggunakan user name "iszhardita@gmail.com" dan memasukkan password 05maret1997" kemudian klik bagian submit
• pilih menu started quiz pada kelas young scientist
• pada kolom started quiz klik tulisan "take"
• dilanjutkan dengan klik bagian "start quiz"
• silahkan mengisi soal-soal yang disediakan
• selamat berlatih!!:)

LATIHAN SOAL 
 user name: iszhardita@gmail.com
password: 05maret1997  

Daftar Pustaka
Bell, Paul A,dkk. 1996. Environmental Psychology 4th Edition. Florida: Harcourt Brace College Publisher.
 Febi Dasa Anggraini, dkk.2007. Ensiklopedi Tokoh Fisika. Jakarta: Balai Pustaka.
Gabriel, J.F. 1996. Fisika Kedokteran. Jakarta: EGC
Halliday, Resnick J.R. 1990. Fisika. Jakarta: Erlangga.
Harrington, F.S Gill. 2005. Buku Saku Kesehatan Kerja Edisi Ketiga. Jakarta: EGC.
Kindersley, Dorling. 1996. Jendela IPTEK “Tubuh Manusia”. Jakarta: Balai Pustaka.
Ladislaus, Naisaban. 2004. Para Psikologi Terkemuka Dunia (Riwayat Hidup, Pokok Pikiran dan Karya). Jakarta: Grasindo.
Sarwono, Prawirohardjo. 2002. Pelayanan Kesehatan Maternal dan Neonatal. Jakarta: Yayasan Bina Pustaka.
Tambunan, Sihar Tigor Benjamin. 2005. Kebisingan di Tempat Kerja. Yogyakarta:Andi.
Watson, Roger. 2002. Anatomi dan Fisiologi untuk Perawat. Jakarta: EGC.  
http://disehat.com/macam-macam-penyakit-pada-telinga/ 

Sumber Gambar 
https://en.wikipedia.org/wiki/Alfonso_Giacomo_Gaspare_Corti
https://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Bell
https://it.wikipedia.org/wiki/Bartolomeo_Eustachi 
http://sialafashiontropia.blogspot.co.id/2015/08/gangguan-pendengaran-pada-manusia.html
http://www.nndb.com/people/445/000072229/
http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0034-98872006000800018
http://www.softilmu.com/2015/04/Pengertian-Bagian-Bagian-Telinga-Fungsi-adalah.html
https://yathallah.wordpress.com/2010/05/25/latihan-excel-kelas-xi/ 
 

Sumber Video
https://www.youtube.com/watch?v=M1RIjgiHNoE