Fisiologi penglihatan

Fisiologi penglihatanMekanisme protektif pada mataBola mata dilindungi o/ kantung tulang tmpt maa beradaKelopak mata, penutup u/ melindungi bagian anterior mata dr gangguan lingkunganAir mata, berfungsi sbg pelumas, pembersih & bahan bakterisidal. Air mata diproduksi o/ kelenjar lakrimal disudut lateral atas dibawah kelopak mata air mata mengalir di atas permukaan anterior mata & keluar mll saluran2 halus disudut matasampai ke bagian belakang sal. HidungBulu mata, menangkap kotoran haus diudara misalnya debu sblm ms ke mataMata a/ struktur bulat berisi cairan yg dibungkus o/ 3 lapisan, yaitu1. sklera/kornea sebagian bsr bola mata ditutupi o/ suatu lapisan jaringan ikat, sklera, yg mmbtk bagian putih mata. Disebelah anterior, lapisan luar trdr dr kornea transparan, yg dpt ditembus o/ berkas cahaya u/ msk ke interior mata2. koroid/badan siliaris/iris lapaisan tengah dibawah sklera a/ khoroid, yg berpigmen byk & mengandung PD yg memberi nutrisi u/ retina. Lapisan khoroid di sebelah anterior mengalami spesialisasi mmbtk badan siliaris & iris3. retina lapisan plg dalam dibawah khoroid a/ retina, yg trdr dr lapisan berpigmen disebelah luar & lapisan jaringan saraf disebelah dlm. Pd lapisan jaringan sarafnya mengandung sel batang(rods), sel kerucut(cones), fotoreseptor yg mengubah energi cahaya mjd impuls saraf

Pigmen dikhoroid & retina menyerap sinar setelah sinar mengenaai retina u/ mencegah pantulan atau pembuyaran sinar di dlm mataBagian interior mata trdr dr 2 rongga berisi cairan yg dipisahkan o/ sebuah lensa elips1. Rongga posterior yg lebih besar antara lensa & retina mengandung bahan setengah cair mirip gel, humor vitreus. Humpr vitreus penting u/ mempertahankan btk bola mata agar tetap bulat2. rongga anterior antara kornea & lensa mengandung cairan jernih encer, humor aquosus. Humor aquosus membawa nutrien u/ kornea & lensa . Humor aquous dihasilkan dg kecepatan 5ml/hari o/ suatu jaringan kapile di dlm badan siliar mengalir ke suatu kanalis di tepi kornea & akhirnya msk ke darah

Jumlah cahaya yg masuk ke mata dikontrol o/ irisIris, suatu otot polos tipis berpigmen yg mmbtk struktur mirip cincin di dlm aqueous humor. Pigmen di iris memberi warna mataLubang bundar dibagian tengah iris tmpt masuknya cahaya ke interior mata a/ pupil. Ukuran pupil dpt disesuaikan o/ kontraksi otot2 iris u/ meneriman sinar lebih banyak atau lbh sdktIris mengandung 2 set anyaman otot polos :1. otot sirkular jika otot sirkular berkontraksimaka pupil mjd lebih kecil. Konstriksi pupil refleks ini trjd pd keadaan sinar terang u/ mengurangi jml cahaya yg msk ke mata

2. otot radial jika otot radial berkontraksi maka ukuran pupil bertambah. Dilatasi pupil ini trjd pd cahaya temaram agar sinar yg msk ke mata lbh byk

Otot2 iris dikendalikan o/ sistem saraf otonom. Serat parasimpat menyarafi otot sirkular (menyebabkan konstriksi pupil) sementara serat simpatis menyarafi otot radial (menyebabkan dilatasi pupilSinar/cahaya a/ suatu bentuk radiasi elektromagnetik yg trdr dr paket2 energi mirip partikael(foton) yg berjalan dlm btk gelombangJarak antara 2 puncak gelombang dikenal sbg panjang gelombangPanjang gelombang dlm spektrum elektromagnetik berkisar antara 10-14 hingga 104 fotoreseptor dimata hanya peka thd pjg gelombang 400-700nmSinar dr berbagai panjang gelombang dipersepsikan sbg sensai warna yg berbeda-beda, cth : pjg gelombang yg lebih pendek dilihat sbg warna ungu & biru; pjg gelombang yg lebih panjang diinterpretasikan sbr orange & merahCahaya jg memiliki intensitas, yaitu amplitudo atau tinggi gelombang. Cth : suatu cahaya merah yg terang tdk mengubah warnanya, hanya menyebabkannya kurang terangGelombang cahaya mengalami divergensi (memancar keluar) kesemua arah Berkas cahaya divergen yg mencapai mata hrs dibelokkan ke dalam agar dpt difokuskan kembali ke suatiu titik (titik fokus) di retina peka cahaya agar diperoleh bayangan akurat sumber cahaya

Proses refraksiArah berkas berubah jika cahaya mengenai permukaan medium baru dlm sudut yg tdk tegak lurusBerbeloknya berkas sinardikenal sbg refraksi (pembiasan)Pd permukaan melengkung spt lensa, smkn besar kelengkungan, smkn besar derajat pembelokan Ketika suatu berkas cahaya mengenai permukaan lengkung suatu benda dgn densitas lebih bsr maka arah refraksi bergantung pd sudut kelengkungan

Permukaan konveks melengkung keluar (cembung), menyebabkan konvergensi berkas sinar, membawa berkas2 tsb lebih dekat satu sama lain. Karna konvergensi penting u/ membawa suatu bayangan ke titik fokus, maka permukaan refraktif mata berbtk konveksPermukaan konkaf melengkung ke dalam (cekung), membuyarkan berkas sinar (divergensi)Struktur refraktif mata2 struktur yg paling penting dlm kemampuan refraktif mata a/ kornea & lensaKemampuan refraktif kornea seseorang tdk berubah, krn kelengkungan kornea tdk pernah berubahKemampuan refraktif lensa dpt diubah-ubah dg mengubah kelengkungannya sesuai kebutuhan u/ melihat dekat atau jauhBerkas cahaya dr sumber sinar yg berjarak >6m dianggap paralel pd saaat berkas tsb mencapai mataBerkas cahaya yg berasal dr benda dekat msh tetap berdivergensi ketika mencapai mataAgar penglihatan jelas maka struktur2 refraktif mata harus membawa bayangan dr sumber chaya jau atu dekat ke fokus di retinaJika suatu bayangan sdh terfokus sblm mencapai retina atau blm terfokuss ketika mencapai retina, maka bayangan tersebut akan terlihat kaburDiperlukan jarak lebih jauh dibelakang lensa u/ mebawa berkas divergen suatu sumber cahaya yg dekat ke titik fokus drpd membawa berkas paralel suatu sumber cahaya yg jauh ke titik fokusUntuk membawa bayangan dr sumber cahaya dekat & jauh jatuh dititik fokus di retina (yaitu dlm jarak yg sama) maka harus digunakan lensa yg lebih kuat u/ sumber cahaya dekat

Akomodaasi meningkatkan kekuatan lensa u/ melihat dekatKemampuan menyesuaikan kekuatan lensa dikenal sbg akomodasiKekuatan lensa bergantung pd bentuknya, yg dikendalikan o/ otot siliarisOtot siliaris a/ bagian dr badan siliar. Otot siliaris a/ suatu cincin melingkar otot polos yg melekat ke lensa mll ligamentum suspensoriumKetika otot siliaris melemasligamentum suspensorium menegangligamentum ini menarik lensa mjd btk gepeng & kurang refraktifSewaktu otot siliaris berkontraksitegangan pd ligamentum suspensorium berkurangtarikan ligamentum suspensorium pd lensa berkuranglensa mjd lebih bulatkelengkunagn lensa meningkatmeningkatkan kekuatan lensa & lebih membelokkan sinarPd mata normal, otot siliaris melemah & lensa menggepeng u/ melihat jauh. Tp, otot siliaris berkontraksi agar lensa mjd lebih konveks & lebih kuat u/ melihat dekatOtot siliaris dikontrol o/ sistem saraf otonom, dg stimulasi simpatis menyebabkan relaksasi & stimulasi parasimpatis menyebabkannya berkontraksiPd mata normal (emetropia), sumber cahaya jauh difokuskan diretina tanpa akomodasi, sementara dg akomodasi kekuatan lensa ditingkatnkan u/ membawa sumber cahaya dekat ke fokusPd miopia, krn bola mata terlalu panjang atau lensa terlalu kuat, maka sumber cahaya dekat dibawa ke fokus di retina tanpa akomodasi, sementara cahaya jauh terfokus di depan retina & tampak kabur. Karena itu, org dg miopia memiliki penglihatan dekat yg lebih baik drpd pengliahatan jauh, yg dpt diperbaiki dg lensa konkafPd hiperopia, bola mata terlalu pendek atau lensa terlalu lemah. Benda jauh difokuskan diretina hanya dg akomodasi, sedangkan benda dekat terfokus dibelakang retina bahkan dg akomodasi shg tampak kabur. Karena itu, org dg hiperopia memiliki penglihatan jauh lebih baik dr penglihatan dekat, dpt dikoreksi dg lensa konveks

Sinar harus melewati bbrp lapisan retina sblm mencapai fotoreseptorFungsi utama mata a/ memfokuskan berkas cahaya dr lingkungan ke sel batang & sel kerucut, sel fotoreseptor retina. Fotoreseptor kemudian mengubah energi cahaya mjd sinyal listrik u/ ditransmisikan ke sspBagian saraf retina trdr dr 3 lapisan sel peka rangsang1. lapisan paling luar (paling dekat dg koroid) yg mengandung sel batang & sel kerucut, yg ujung2 peka cahayanya menghadap ke koroid(menjauhi sinar datang)2. lapisan tengah sel bipolar3. lapisan dalam sel ganglion. Akson2 sel ganglion menyatu mmbtk saraf optik. Titik di retina tempat saraf optik keluar & PD berjalan disbt diskus optikus (bintik buta), tdk ada bayangan yg dpt dideteksi dibagian ini karena tdk adanya sel kerucut & sel batangSinar harus melewati lapisan ganglion & bipolar sebelum mencapai fotoreseptor disemua bagian retina kecuali difoveaFovea, yaitu cekungan seukuran pentul jarum yg terletak tepat ditengah retina, lapisan sel ganglion & bipolar tersisih ketepi shg cahaya lgsg mengenai fotoreseptorPd fovea hanya ditemui sel kerucut (dg ketajaman atau kemampuan diskriminatif yg lebih bsr drpd sel batang), shg fovea merupakan titik dg penglihatan paling jelasFovea memiliki konsentrasi sel kerucut tertinggi diretina. Karena itu, kita memutar mata kita agar bayangan benda yg sedang kita lihat terfokus difoveaDaerah tepat disekitar fovea, makula lutea, jg memiliki konsentrasi sel kerucut yg tinggi & ketajaman lumayan. Namun ketajaman makula lebih randah drpd foveaFototransduksi o/ sel retina mengubah rangsangan cahaya mjd sinyal sarafFotoreseptor (sel batang & sel kerucut) trdr dr 3 bagian1. segmen luar, yg terletak plh dekat dg eksterior mata, menghadap ke koroid. Bagian ini mendeteksi rangsangan cahaya2. segmen dalam, yg terletak dibagian tengah fotoreseptor. Bagian ini mengandung perangkat metabolik3. terminal sinaps, yg terletak paling dekat dg bagian interior mata, menghadap ke sel bipolar. Bagian ini menyalurkan sinyal yg dihasilkan fotoreseptorSegmen luar, yg berbtk batang pd sel batang & kerucut pd sel kerucut, trdr dr tumpukan lempeng2 membranosa gepeng yg mengandung byk molekul fotopigmen peka cahayaFotopigmen mengalami perubahan kimiawi ketika diaktifkan o/ sinar, pengaktifan fotopigmen menyebabkan trbtknya potensial reseptor yg akhirnya menghslkan potensial aksipotensial aksi menyalurkan informasi ini keotak u/ pemrosesan visualFotopigmen trdr dr 2 komponen :1. opsin, suatu protein yg merupakan bagian integral dr membran diskus2. retinen, turunan vit a yg terikat dibagian dlm molekul opsin. Retinen a/ bagian fotopigmen yg menyerap cahaya

Trdpt 4 fotopigmen berbeda, 1 disel batang & msg2 1 di ketiga jenis sel kerucut. Keempat fotopigmen ini menyerap panjang gelombang sinar yg berbeda2Rodopsin, fotopigmen sel batang, menyerap semua panjang gelombang cahaya tampakdg masukan visual dr sel batangotak tdk dpt membedakan antara berbagai panjang gelombang dlm spektrum sinar tampaksel batang haya meberi bayangan abu2 dg mendeteksi perbedaan intensitas, bukan perbedaan warnaFotopigmen diketiga jenis sel kerucut-sel kerucut merah, hijau, & biru- berespons scr selektif thd berbagai pjg gelombang cahayakita dpt melihat warnaFototransduksi, proses pengubahan rangsangan cahaya mjd sinyal listrik. Mekanismenya bertentangan dg cara biasa reseptor berespons thd stimulus. Reseptor biasanya mengalami depolarisasi jk dirangsang, tp fotoreseptor mengalami hiperpolarisasi ketika menyerap cahaya

Aktivitas fotoreseptor dalam gelapMembran plasma segmen luar fotoreseptor mengandung saluran Na+ , saluran ini berespons thd pembawa pesan kedua intrasel, GMP siklik atau cGMP. Pengikatan cGMP kesaluran Na+ membuat saluran ttp terbukaTanpa cahayakonsentrasi cGMP tinggisaluran Na+ terbukainfluks Na+depolarisasi fotoreseptorpenyebaran pasif depolarisasi dr segmen luar ke ujung sinaps saluran Ca2+ di ujung sinaps terbukaCa2+ mskmemicu pelepasan neurotransmitter dr ujung sinaps selama dlm keadaan gelapSaluran na+ fotoreseptor, tdk spt kebanyakan fotoreseptor, terbuka jk tdk trdpt rangsangan yaitu dlm keadaan gelapAktivitas fotoreseptor pd keadaan terangPd pajanan kesinarretinen berubah btkmengaktifkan fotopigmen(sel batang & sel kerucut mengandung suatu protein G (transdusin))fotopigmen yg telah aktif, mengaktifkan transdusintransdusin mengaktifkan enzim intrasel fosfodiesteraseenzim menguraikan cGMPcGMP menurunsaluran Na+ tertutuphiperpolarisasi membranhiperpolarisasi yg merupakan potensial reseptor scr pasif menyebar dr segmen luar keujung sinaps fotoreseptorperubahan potensial menyebabkan penutupan saluran Ca2+penurunan pelepasan neurotransmitter dr ujung sinapsFotoreseptor bersinaps dg sel bipolar lalu berakhir disel ganglion, yg akson2nya membtk saraf optik u/ transmisi sinyal keotakNeurotransmitter yg dibebaskan dr ujung sinaps fotoreseptor memiliki efek inhibisi pd sel bipolarPenurunan pengeluaran neurotransmitter menurunkan efek inhibitorik pd sel bipolarsel bipolar tereksitasisel bipolar mengalami potensial berjenjangpotensial aksi disel ganglionSel batang & sel kerucutRetina mengandung sel batang 30 kali lbh byk dr sel kerucutSel kerucut lbh byk dimakula lutea dibagian tengah retina. Dr titik ini keluar, konsentrasi sel kerucut berkurang & konsentrasi sel batang meningkat. Sel batang paling byk diperiferSel kerucut memiliki sensitivitas rendahthd cahaya, shg hanya berespons o/ sinar terang siang har, tp sel ini memiliki ketajaman tinggi. Sel kerujut u/ penglihatan siang hari, yg berwarna & tajamSel batang memiliki ketajaman rendah tp sensitivitasnya tinggi shg sel ini berespons thd sinar malam hari. Sel batang u? penglihatan malam hari dg warna & ketajaman yg rendahAdaptasi terang & gelapSensitivitas mata thd cahaya bergantung pd jumlah fotopigmen peka cahaya yg ada disel batang & otakKetika pergi dr tmpt terang ke tmpt gelap, mula2 tdk dpt melihat apa2, tp scr perlahan mulai dpt membedakan benda2 berkat proses adaptasi gelapSelama pajanan ke mataharifotopigmen teruraimenurunkan sensitivitas fotoresptordlm keadaan gelapfotopigmen yg terurai scr bertahap dibtk kembalisensitivitas mata perlahan meningkatmulai dpt melihat dlm lingkungan gelapKetika berpindah dr tmpt gelap ke tmpt terang, mula2 mata sgt peka thd sinarfotopigmen akan diuraikan o. sinarsensitivitas mata menurundpt melihat dlm terangadaptasi terangKrn sel batang peka thd cahaya, byk rodopsin yg diuraikan dlm keadaan terangfotopigmen sel batang tdk dpt berespon thd sinarhanya sel2 kerucut yg kurang peka yg digunakan u/ pengliahatn terang