Mekanisme Pengaturan Keseimbagan TubuhHenricho Hermawan10.2014.108 / F725 April 2015Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaAlamat Korespondensi Jl.Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat 11510Email: henricho.hermawan@windowslive.comAbstractThe human body has a very complex system in performing its functions. All functions are arranged in one organ, the brain. But the brain does not work but the brain as a receiver all the impulses of all other organs and act specifies the response that will be done. One is in balance settings are determined by the vestibular organ in the inner ear. Nevertheless eye also has a role in regulating the balance. Impulse given by the vestibular organ to be delivered specifically to the brain that is vestibulocerebellum which is one of three parts of the cerebellum (little brain).Keywords: impulse, vestibular organ, vestibulocerebellumAbstrakTubuh manusia memiliki sistem yang sangat kompleks dalam melakukan fungsinya. Semua fungsi yang diatur disatu organ yaitu otak. Namun otak tidak bekerja melainkan otak sebagai penerima semua impuls dari semua organ lainnya dan berperan menentukan respon yang akan dilakukan. Salah satunya adalah dalam pengaturan keseimbangan yang banyak ditentukan oleh organ vestibular di dalam telinga. Kendati demikian mata juga memiliki peranan dalam pengaturan keseimbangan. Impuls yang diberikan oleh organ vestibular akan dikirimkan ke otak secara spesifik yaitu vestibulocerebellum yang merupakan satu dari tiga bagian cerebellum (otak kecil). Kata kunci : impuls, organ vestibular, vestibulocerebellumPendahuluanTubuh manusia memiliki berbagai macam system untuk mengatur aktivitas hidup. Pusat control tersebut berada pada otak. Bagian otak tidak hanya satu melainkan banyak dan masing-masing memiliki fungsi dan perannya masing-masing. Otak manusia menjalankan tugasnya dibantu oleh system saraf yang berperan sebagai jembatan antara tempat stimulus, pusat control dan tempat terjadinya respon.Salah satu peran otak adalah mengatur keseimbangan tubuh yang merupakan peran dari Cerebellum (otak kecil). Otak kecil tidak bekerja sendiri namun membutuhkan bantuan dari telinga yang memiliki komponen untuk mengatur keseimbangan tubuh dibantu dengan salah satu dari 12 saraf cranial. Peran ketiga hal ini akan membantu manusia untuk selalu kembali ke posisi tubuh normalnya setelah melakukan aktivitas tertentu.PembahasanTelinga Telinga terdiri dari tiga bagian yaitu telinga luar, telinga tengah, dan telinga dalam.1 Teliga luar dibatasi mulai dari daun telinga hingga membrane tympani, telinga tengah mulai dari membrane tympani hingga ke tuba eustachii pada telinga tengah juga terdapat 3 buah tulang kecil yaitu malleus, incus dan stapes sedangkan pada telinga dalam dibatasi mulai dari cochlea hingga ke oval window (membrane tekroria).2

Gambar 1. Bagian telingaPada telinga luar terdapat daun telinga yang berfungsi untuk mengumpulkan gelombang suara dan meatus aqustikus eksterna yang berfungsi menghantarkan getaran suara menuju membrane tympani.1 Membran tympani memiliki tebal 0.1 mm dan luas sebesar 65 mm akan mengalami vibrasi dan getaran tersebut akan diteruskan menuju telinga bagian tengah.2Telinga bagian tengah terdiri dari 3 buah tulang yaitu malleus, incus dan stapes.2 Tiga tilang ini tersusun pada rongga teliang seperti rantai yang bersambung mulai dari membrane tympani hingga menuju rongga telinga dalam.3 Telinga bagian tengah ini juga memiliki peran untuk proteksi. Hal ini dapat terjadi karena telinga tengah memiliki tuba eustachii yang berfungsi untuk mengatur tekanan di dalam telinga.2 Rongga pada tuba eustachii akan tertutup dalam keadaan biasa dan akan membuka saat menelan. Hal ini akan berakibat pada tetap seimbangnya tekanan udara dalam ruang tympani tetap seimbang, sehingga cedera atau ketulian akibat ketidakseimbangan tekanan dapat dihindarkan.1 Malleus adalah tulang sebelah luar yang berbentuk seperti martil dengan gagang yang terkair pada membrane tympani sementara kepalanya menjulur ke dalam ruang tympani.3 Tulang yang berada ditengah adalah inkus (landasan) pada sisi luar akan bersendi dengan malleus sementara pada sisi dalamnya akan bersendir dengan sebuah tulang kecil yaitu stapes.1 Satpaes atau tulang sanggurdi berkaitan dengan incus pada ujungnya yang kecil sementara dasarnya yang bulat panjang akan terkait pada memmbran yang menutup fenestra vestibulli.3 Ketiga rangkaian ini akan mengalirkan getaran bunyi dari gendang telinga menuju rongga teling dalam.1

Gambar 2. Struktur malleus, incus dan stapesTelinga dalam terdiri dari berbagai rongga yang menyerupai saluran-saluran dalam tulang temporalis, rongga ini disebut sebagai labirin tulang yang dilapisi oleh membrane dan membentuk labirin membranosa.3 Saluran-saluran membrane ini berisi cairan dan ujung-ujung akhir saraf pendengaran dan keseimbangan.1 Labirin tulang terdiri dari tiga bagian:3a. Vestibulla, ini merupakan bagian tengah dari labirin tulang dan tempat bersambungnya bagian lain. Ibarat sebuah pintu yang menuju ruang tengah pada sebuah rumahb. Saluran setengah lingkaran, saluran ini bersambung dengan vestibulla dan memilki tiga jenis saluran yaitu saluran superior, posterior dan lateral. Pada salah satu ujung setiap saluran terdapat penebalan yang dinamaka dengan ampula. (Gerakan cairan yang merangsang ujung saraf dalam ampula inilah yang menyebabkan kesadaran akan kedudukan kita. Bagian telinga dalam juga berfungsi untuk membantu Cerebellum dalam mengendalikan keseimbangan).c. Cochlea, sebuah tabung berbentuk spiral yang membelit dirinya sendiri seperti rumah siput. Belitan ini melingkari sebuah sumbu dibagian tengah yang disebut dengan modiulus. Dalam setiap belitan ini terdapat saluran membranosa yang memiliki ujung-ujung akhir saraf pendengaran. Cairan didalam labirin membranosa disebut dengan endolimfe, sementara itu cairan diluar labirin membranosa disebut dengan perilimfe.

Gambar 3. Labirin tulangPada Cochlea terdapat dua saluran dalam ruang melingkarnya yaitu fenestra vestibule dan fenestra kokhlea.3 Fenestra vestibule disebut juga dengan fenestra ovalis karena bentuknya yang bulat dan ditutup oleh tulang stapes, sedangan fenestra kokhlea disebut juga dengan fenestra rotunda karena bentuknya bundar dan ditutup oleh sebuah membrane.

Gambar 4. Stuktur telinga dalamKedua fenestra ini menghadap ke telinga dalam, dan keduanya memiliki saluran di dalam labirin yang bertujuan agar getaran dapat dialirkan menuju cairan perilimfa, yang kemudian akan diteruskan menuju endolimfa.1 Dengan demikian endolimfa akan merangsang ujung-ujung akhir saraf pendengaran. Rangsangan pada ujung saraf ini terjadi di dalam organ corti untuk akhirnya akan diantarkan menuju otak oleh nerves auditorius.3Nerves auditorius terdiri dari dua bagian, selain untuk menghantarkan gelombang bunyi juga memiliki fungsi sensibilitas terhadap bagian vestibular yang berhubungan dengan keseimbangan.1 Nerves vestibularis merupakan saraf yang berperan dalam keseimbangan. Saraf ini tersebar hingga kanalis semisirkularis yang menghantarkan impuls-impuls menuju otak. Impuls dapat terjadi karena adanya perubahan kedudukan cairan dalam saluran tersebut.3

Gambar 5. Nerves auditorius dan vestibularisNerves vestibularis (nerves VIII) membawa informasi sensorik dari organ vestibular pada telinga dalam yaitu labirin yang terdiri dari makula statika (utrikulus dan sakulus ) dan krista ampularis (kanalis semisirkularis) ke nucleus vestibular di batang otak dan cerebellum.4,5 Impuls yang diterima akan dihantarkan oleh akson perifer neuron bipolar dari ganglion vestibularis (Scarpae) yang berada pada meatus akustikus internus dan selanjutnya akan dibawa menuju ke central sebagai nerves vestibularis.5 Fungsi nerves vestibular memungkinkan manusia untuk menyadari kecepatan dan derajat percepatan pergerakan serta memungkinkan kita untuk menyadari persepsi statis dari badan atau bagian-bagiannya dalam ruang.6 Kanalis semisirkularis berfungsi untuk memantai keseimbangan dinamis seperti waktu berjalan, melompat, berlari dan berenang sedangkan dibawahnya terdapat makula statika atau otolit (sakulus dan utrikulus) yang berfungsi memantau keseimbangan statis tubuh.7Pada bagian dalam kanalis semisirkularis terdapat sel rambut reseptif yang terletak pada ampula, sel rambut ini terbenam di dalam lapisan gelatinosa diatasnya yaitu kupula yang menonjol ke dalam endolimfe.8 Kupula ini akan bergoyang mengikuti arah gerakan cairan endolimfe seperti rumput laut yang mengikuti gelombang laut.

Gambar 6. Sel rambut reseptifGerakan cairan endolimfe dalam kanalis semisirkularis akan bergerak tidak searah dengan gerakan kepala pada saat awal gerakan akibat adanya inersia. Hal ini menyebabkan kupula akan miring berlawanan arah gerakan kepala dan menekuk rambut-rambut sensorik yang ada didalamnya.8 Namun apabila gerakan terus berlanjut maka cairan endolimfe akan mengejar gerakan dan berakibat pada kembalinya posisi rambut-rambut sensorik ke posisi semula. Ketika rotasi mulai melambat dan akan berhenti endolimfe akan sesaat melanjutkan gerakan ke arah rotasi akibatnya kupula dan rambut-rambut akan melengkung ke arah putaran sebelumnya yaitu berlawanan dengan arah putaran kepala.

Gambar 7. Pola gerakan kupulaRambut didalam dari rambut vestibular terdiri satu silium yang disebut dengan kinosilium bersama dengan 20-50 mikrovilus atau stereosilia yang bersusun dalam barisan yang semakin tinggi.8 Pada saat stereosilia mengalami defleksi oleh gerakan endolimfe maka akan terjadi tegangan di ujung sel rambut yang akan menari pintu kanal ion di sel rambut. Selanjutnya sel rambut akan mengalami depolarisasi atau hiperpolarisasi bergantung pada tebuka atau tertutupnya pintu kanal ion. Ketika terjadi depolarisasi maka stereosilia akan menekuk ke arah kinosilium dan sebaliknya ketika terjadi repolarisasi stereoslia akan menekuk ke arah menjauhi kinosilium.8 Sel-sel rambut ini akan membentuk suatu sinaps dengan ujung terminal neuron aferen yang aksonnya akan menyatu dengan akson struktur vestibularis selanjutnya akan membentuk nervus vestibularis.

Gambar 8. Kinosilium dan stereosiliaOrgan otolit yang tersusun atas utrikulus dan sakulus memiliki struktur berbentuk kantung yang berada di dalam suatu ruang bertulang yang terletak diantara kanalis semisirkularis dan cochlea. Sel rambut pada organ otolit juga menonjol ke dalam suatu lembaran gelatinosa di atasnya yang gerakannya menggeser rambut dan akan menyebabkan terjadinya perubahan potensial.8Rambut utrikulus bergerak setiap kali ada perubahan pada gerakan linier horizontal, misalnya bergerak lurus ke depan, ke belakang, atau kesamping. Sewaktu anda mulai berjalan maju, membran otolit mula-mula tertinggal di belakang endolimfe dan sel rambut karena inersianya yang lebih besar. Jika anda mempertahankan kecepatan langkah anda maka lapisan gelatinosa tersebut segera menyamai dan bergerak degan kecepatan yang sama dengan kepala anda sehingga rambut tudak lagi tertekuk. Ketika anda berhenti berjalan, lembar otolit tetap bergerak maju sesaat sewaktu anda melambat dan berhenti, menekuk rambut ke depan.8 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. Sakulus berfungsi serupa dengan utrikulus, kecuali bagian ini berespon secara selektif terhadap gerakan miring kepala menjauhi posisi horizontal, mislanya bangun dari tempat tidur, dan terhadap akselerasi dan deselerasi linier bertika, misalnya meloncat naik turun atau naik tangga berjalan.8

Gambar 9. Pola gerakan organ otolitImpuls yang dibawa oleh nerves vestibular sangatlah penting untuk mengontrol keseimbangan. Faktor seperti jumlah sel rambut pada kanalis semisirkularis dan reduksi pada neuron utama vestibular serta reduksi pada makula utrikulus dan sakulus dapat mempengaruhi impuls.9 Usia dapat berpengaruh terhadap tingkat kesensifitas organ vestibular.Saraf ini akan berjalan bersama dengan nerves cochlearis menuju ke batang otak dan akan berakhir di nucleus vestibularis di dasar ventrikel empat. Kompleks nuklues vestibularis sendiri terdiri dari 4 bagian yang masing-masing memiliki fungsi dan peranannya masing-masing yaitu:5a. Nucleus vestibularis superior (Bechterew)Impuls akan diteruskan dari fasikulus longitudinalis medialis ke central dan akan bersinaps dengan nerves III, IV dan VI. b. Nuklues vestibularis lateralis (Deiter)Impuls akan diteruskan melalui traktus vestibularis lateralis ke motorneuron spinalis sampai segem sacral untuk mengatur reflex ekstensor dan menjaga tonus otot pada keseimbagan.c. Nukleus vestibularis medialis (Schwalbe)Impuls akan diteruskan melalui fasikulus longitudinalis medialis dan akan dihubungkan dengan sel motorik kornu anterior bagian cervical serta selanjutnya turun sebagai traktus vestibulospinalis medialis ke bagian rostral medulla spinalis toraks untuk mempersarafi tonus otot leher sesuai dengan posisi keseimbangan kepala selain untuk memulai pergerakan lengan dalam menjaga keseimbangan.d. Nuklues vestibularis inferior (Roller)Impuls akan berjalan dalam fasikulus longitudinalis medialis bersinaps dengan nerves VII dan IX serta sel-sel motorik kornus ventralis bagian cervical.

Bagan 1. Skema perjalanan nerves auditorius dan nerves vestibularisNukleus vestibular memiliki hubungan erat dengan cerebellum dan juga nuclei dari nerves III, IV dan VI begitu pula dengan tempat proyeksi ke korteks cerebri. Hal ini mengakibatkan rangsangan yang terjadi pada nerves vestibularis akan berpengaruh pada tonus otot bola mata.5 Keseimbangan normal akan terbentuk dari integritas sistem tersebut dengan reseptor di leher, batang tubuh dan anggota gerak.4,5Meskipun organ vestibular dan bahkan sebagian besar informasi proprioseptif tubuh hilang atau rusak, ternyata seseorang masih bisa menggunakan mekanisme visualnya walaupun tidak terlalu efektif untuk menjaga keseimbangan. Bahkan gerakan linear atau gerakan rotasi tubuh akan segera menggeser bayangan penglihatan yang ada di retina, dan selanjutnya informasi ini akan dipancarkan ke pusat keseimbangan.9Semua sinyal dari nervus vestibularis akan dibawa ke otak. Namun otak memiliki banyak bagian yang masing-masing memiliki fungsi dan peran masing-masing. Salah satu bagian dari otak belakang yaitu cerebellum berperan untuk mengatur keseimbangan dan tingkah laku motor dan mengatur koordinasi gerakan.10,11 Bila ada fungsi cerebellum terganggu maka seseorang dapat mengalami kesulitan untuk menggerakan tubuhnya, berjalan terhuyung-huyung dan otot sulit berkontraksi.11

Gambar 10. Letak CerebellumSerabut saraf untuk keseimbangan (nervus vestibulari) yang berasal dari sakulus, utrikulus dan kanalis semisirkularis akan bergabung bersama nervus auditorius (cochlearis) pada canalis fasialis. Serabut ini bersama-sama akan memasuki batang otak melalui sudut cerebolopontin, setelah memasuki pons, serabut vestibular akan berjalan menyebar melewati batang otak dan cerebellum.12Serat vestibular yang melewati cerebellum akan melewati bagian spesifik dari cerebellum yang memiliki peran untuk mengatur keseimbangan. Bagian-bagian dari cerebellum sendiri dapat dibagi menjadi tiga, yang masing-masing memiliki fungsinya sendiri yaitu vestibulocerebellum, spinocerebellum dan cerebrocerebellum (pontocerebellum).13Sama dengannya namanya yaitu vestibulocerebellum yang berarti bagian cerebellum ini kebanyakan menerima impuls dari nucleus vestibular. Di dalamnya terdapat sel purkinye yang membantu memproyeksikan impuls menuju nucleus fastigial walaupun beberapa impuls akan langsung kembali ke nucleus vestibular. Bagian ini berperan penting dalam pengaturan postur tubuh sesuai dengan stimulus dari vestibular.13 Bila terjadi lesi dibagian ini dapat menyebabkan gangguan keseimbangan dan reflex mata berkurang.Sinyal yang masuk ke dalam cerebellum akan diproyeksikan ke empat bagian nucleus vestibular. Hasil proyeksi ini sepenuhnya dibantu oleh sel purkinye dan kebanyakan proyeksi ini terjadi di dalam nucleus cerebellar. Proyeksi langsung dari cortex cerebellar menuju empat nuclei vestibular dan berlangsung instan setelah axon sel purkinye meninggalkan cerebellum.14Apabila vestibulocerebellum banyak berperan dalam keseimbangan maka lain halnya dengan spinocerebellum. Bagian ini memiliki tanggung jawab untuk mengatur kerja otot dan mengatur sinergi otot untuk keseimbagan, adaptasi postur tubuh terhadap lingkungan dan pengaturan kegiatan rutin otot.13 Bagian terakhir dari cerebellum adalah cerebrocerebellum atau pontocerebellum yang mayoritas menerima impuls dari cortex cerebral melalui serat coricofugal. Serat ini bersinaps dengan pendicularis cerebellum di nucleus pontis dan memasuki cerebellum melalui pendicularis cerebellum media.13 Fungsi cerebrocerebellum sangat erat dikaitkan dalam proses pembelajaran atau memori untuk keterampilan termasuk pencarian visual.

Kesimpulan Setiap manusia memiliki organ untuk mengatur keseimbagan yaitu telinga. Secara spesifik adalah organ vestibular yang terdiri dari kanalis semisirkularis untuk pengaturan gerak berputar dan juga ada sakulus serta utrikulus untuk pengaturan gerakan horizontal. Dari organ keseimbangan akan terbentuk suatu sinyal yang akan dibawa ke pusat pengaturan gerak tubuh yaitu otak khususnya ke bagian cerebellum. Bagian cerebellum yang menangani hal ini yaitu vestibulocerebellum.

Daftar Pustaka1. Pearce EC. Anatomi dan fisiologi untuk paramedis. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama ; 2009. h. 393-82. Gabriel JF. Fisika kedokteran. Jakarta : Penerbit buku kedokteran EGC ; 1996. h. 82-43. Pearce EC. Anatomi dan fisiologi untuk paramedis. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama ; 2000. h. 327-94. Ginsberg L. Lectures notes : Neurologi. Edisi ke-8. Jakarta : Penerbit Erlangga ; 2005. h. 365. Satyanegara. Ilmu bedah saraf. Edisi ke-4. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama ; 2010. h. 45-76. Delp, Manning. Major diagnosis fisik. Jakarta : Penerbit buku kedokteran EGC ; 1986. h. 1277. Hutapea AM. Keajaiban-keajaiban dalam tubuh manusia. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama ; 2005. h. 538. Sherwood L. Fisiologi manusia : dari sel ke sistem. Edisi ke-6. Jakarta : Penerbit buku kedokteran EGC ; 2011. h. 240-39. Gauchard G, Jeandel C, Perrin PP. Physical and sporting activities improve vestibular afferent usage and balace in elderly human subjects. Gerontology. 2001 ; 27:263-27010. Wibowo DS. Anatomi tubuh manusia. Jakarta : Grasindo ; 2005. h. 13311. Semiun Y. Kesehatan mental 1. Yogyakarta : Kanisisius ; 2006. h. 21112. Muttaqin A. Pengantar asuhan keperawatan dan gangguan sistem persarafan. Jakarta : Penerbit Salemba ; 1998. h. 21113. Foundas AL, Mendoza JE. Clinical neuroanatomy : a neurobehavioral approach. New Orleans : Spinger ; 2007. h. 65-714. Staeker H, Van de Water TR. Otolaryngology : basic science and clinical review. New York : Thieme medical publishers, Inc ; 2011. h. 357Page | 7