1

PHYSIOLOGY OF THE EYE

Dr. Budu, Ph.D, Sp.M

Department of Ophtlmology, Faculty of Medicine,Hasanuddin University, Makassar

2007

2

Anatomy

Physiology

3

Fungsi : Mencegah ruda paksa Mencegah cahaya yang menyilaukan Membantu menyebarkan air mata

Terdapat 2 otot penting pada papebra :1. M. Levator palpebra - Elevasi (angkat palpebra) sinergis dengan m. frontalis dan m.rectus superior

2. M. Orbicularis oculi - Mengedipkan mata ….. Pars palpebralis - Menutup mata ……..pars orbitalis

Palpebra

4

Tiga gerakan palp. :1. Menutup → kontraksi m.orb.okuli (N.VII) &

relaksasi m.levator palp.sup. M.riolani menahan bgn belakang palp. thd dorongan bola mata

2. Membuka → kontraksi m.levator palp. sup.(N.III). M.Muller mempertahankan mata tetap terbuka

3. Proses berkedip (blink): refleks (didahului stimuli) dan spontan (tdk didahului stimuli) → kontraksi m.orb. okuli pars palp.

5

Air Mata (tears)

Diproduksi oleh sistem kelenjar air mata :

1. Glandula lacrimalis asesorius Krause

dan Wolfring (sekresi dasar)

2. Glandula lakrimalis utama mayor

(sekresi refleks).

Fungsi air mata :1 Melicinkan permukaan optik bola mata2. Media pelepasan sel ‘desquamasi’.3. Suplai oksigen ke kornea4. Antimikroba5. Lubrikasi pergesekan palpebra dan kornea6. Mencegah pengeringan permukaan luar bola mata.

6

7

Lapisan air mata :1. Lapisan lipid (atas), diproduksi oleh glandula meibom. Memperlambat menguapan air mata Mempertahankan barier hidrofobik Mempertahankan tear meniskus

2. Lapaisan akuous (tengah), diproduksi oleh kelejar Krause Wolfring. Suplai oksigen Antimikroba Meratakan permukaan kornea Membersihkan kotoran Mengatur fungsi sel-sel epitel kornea

3. Lapisan mucin (bawah), diproduksi oleh sel-sel goblet Mengubah sifat hibrofobik ke hidrofilik epitel kornea Menyediakan lubikasi untuk palpebra

8

Tes Fungsi Air Mata (Schirmer Test)

Evaluasi : Normal

Kertas filter Whatman basah sepanjang 10-30 mm Borderline dry eye

Kertas filter Whatman basah sepanjang 5-20 mm Dry eye

Kertas filter Whatman basah sepanjang < 5 mm

9

KorneaFungsi utama kornea :

- Media refrakta yang terpenting- Barrier penting dari isi bola mata

Proses metabolisme dalam kornea :

1. Metabolisme glukosa dan glikogen2. Metabolisme oksigen3. Metabolisme asam amino

Lapisan endotel kornea memiliki fungsi internal :

1. Barrier masuknya cairan humor aquous kedalam stroma.2. Metabolisme pompa metabolik aktif untuk memompa air keluar dari stroma.

10

LAPISAN KORNEA

11

FISIOLOGI KORNEA

• sel epitel dpt hidup rata-rata 4-8 hr• pd keadaan N sel yg † dilepaskan sth sel pengganti

berikatan baik dg sel sblhnya & tlh berhub.dgn LAM• epitel dpt beregenerasi lengkap dlm 7 hr• epitel dan LAM permukaan optik halus• pd proses maturasi sel diselubungi mikrovilli dan

berdesquamasi ke dlm air mata 7 – 14 hari• sel ept.basal mensekresi m.basemen scr trs mnrs • hny sel basal yg mampu utk mitosis• sel epitel brsl dr stem sel limbus bermigrasi scr

sentripetal ganti sel rusak

12

• m.bowman kuat t.d serat kolagen melekat pd stroma , tdk dpt regenerasi bl rusak jar.parut

• Stroma tersusun dr serat kolagen yg teratur meneruskan cahaya yg datang

• bl tjd trauma jar.sikatrik transparansi • m.descemet t.d kolagen tipe IV yg disekresi oleh sel

endotel.Trauma kolagen tdk teratur & penebalan descemet

• endotel berfungsi mempertahankan stroma relatif dehidrasi dg cara :

-sbg barier yg menghalangi HA stroma

-mekanisme pompa metabolik Na dan K

13

Pompa Metatabolik

14

METABOLISME KORNEA

• energi diperlukan utk mempertahankan trasparansi & dehidrasi relatif.

• glukosa merupakan substan metabolik utama.• stroma menerima glukosa utamanya dr HA, mll

endotel.• epitel menerima glukosa dr difusi pasif mll stroma.• LAM & pblh drh limbus memberi 10 % glukosa.• energi dlm btk ATP berasal dr pemecahan

glukosa as.laktat, CO2 dan H2O.• sebagian besar O2 dikonsumsi kornea mll endotel

dan endotel.

15

Traktus Uvea dan Humor Akuous

I. Iris dan pupil

M. Spinter pupil, pada saat konstraksi terjadi miosis pupilM. delatator pupil, pada saat konstraksi terjadi midriasis pupil

Fungsi pupil : mengatur jumlah cahaya yang masuk kedalam mata sesuai kebutuhan.

16

Miosis Midriasis

17

II. Korpus siliaris Mempunyai 3 fungsi

Berperan serta dalam proses akomodasiProduksi humor akuousTerlibat dalam sistem drainase akuous

18

19

Akomodasi

adalah kemampuan lensa untuk mencembung .Proses akomodasi (teori Hemholtz) adalah : pada saat m. siliarisberkonstraksi, maka zonula zinni (penggantung lensa) menjadikendor dan lensa yang elastis menjadi lebih cembung dan diameternya menjadi lebih kecil.

Humor akuous

Diproduksi oleh epitel tidak berpigmen korpus siliaris melaluibeberapa mekanisme fisiologis : difusi, ultrafiltrasi, carbonic anhidrase aktif, dan sekresi aktif Disekresikan ke bilik mata belakang dan melewati pupil ke bilik mata depan (BMD) untuk selanjutnya diekresikan melalui2 rute : trabekular meshwork-kanalis schlem dan uveoskleral.

20

Fungsi humor akuous :

1. Sebagai media refrakta2. Integritas struktur3. Sumber nutrisi4. Memelihara regularitas tekanan intraokuler

III. Koroid

Merupakan jaringan yang terletak dibagian luar retinayang kaya dengan pembuluh darah.Lapisan membrana Bruch pada koroid berperan aktif dalam transport cairan jaringan dari kapiler koroid ke retina.

21

Lensa

Lensa adalah suatu struktur yang bikonveks, avaskuler, dantransparan. Terdiri atas 66% air dan selebihnya merupakan protein penyusun lensa.

Lensa kristalina terletak di belakang iris yang mempunyai fungsi :

1. Sebagai media refraksi2. Terlibat dalam proses akomodasi3. Mengabsorpsi sinar ultraviolet

22

Lensa dan Akomodasi

Profil lensa Akomodasi Tanpa akomodasi

Aksium siliarisDiameter cincin siliarisTekanan zonulaBentuk lensaDiameter ekuatorKetebalan aksialKurvatur anteriorKurvatur posteriorKekuatan dioptri

KonstraksiMenurunMenurunLebih sperisMenurunMeningkatCembungPerubahan minimalMeningkat

RelaksasiMeningkatMeningkatPipihMeningkatMenurunDatarPerubahan minimalMenurun

23

RETINA

24

Lapisan-lapisan retina

Visual pathway

25

26

27

28

Visual Pathway is the nerve fiber sistems connecting the retina and visual cortex in the occipital lobe of the

brain.

• Visual pathway consists of :

• - Retina• - Optic nerve• - Optic chiasma• - Optic tract• - Lateral geniculatum body• - Optic radiation• - Visual cortex area

29

MOTOR PHYSIOLOGY OF THE EYE

30

Basic Principles and Terms

Terminology of eye movements explained by two

concepts : The axes of Fick and Listing’s plane.

1. The axes of Fick designed as X, Y, and X

•The X axis is transverse axis passing through the center of

the eye at the equator needed for voluntary vertical

rotations of the eye.•The Y axis is a saggital axis passing through the pupil necessary

for involuntary torsional rotation of the eye•The Z axis is a vertical axisof the eye for being voluntary

horizontal rotation.

31

2. Listing’s equatorial plane

Listing equatorial plane passes through the center of rotation and includes the x dan z. The y axis is perpendicular to listing plane

Position of Gaze

Basic terminology of the position of gaze :- Primary position is straight ahead. - Secondary positions are straight up, straight down, right gaze, abd left gaze.- Tertiary positions are four oblique positions of gaze : up and right, up and left, down and right, and down and left.- Cardinal positions are up and right, up and left, right, left, down and right, and down and left.

32

33

Secondary

Primary, Secondary, and Tertiary Action

Medial rectusLateral rectusInferior rectusSuperior rectusInferior obliqueSuperior oblique

AdductionAbductionDepressionElevationExtorsionIntorsion

Muscle Primary Tertiary

--ExtorsionIntorsionElevationDepression

--AdductionAdductionAbductionAbduction

34

Eye Movements I. Monocular eye movements (ductions)

1. Adduction is movement of the eye nasally.2. Abduction is movement of the eye temporally3. Elevation (supraduction) is an upward rotation of the eye.4. Depression (infraduction) is a downward rotation of the eye.5. Intorsion (incicloduction)is a nasal rotation of the superior portion of the vertical corneal meridian.6. Extorsion (excycloduction) is a temporal rotation of the superior portion of the vertical cornea meridian

Sherrington’s law

35

The important terms in monocular eye movements :

Agonis, the primary muscle moving the eye in a given direction.

Synergis, the muscle in the same eye acts with the agonist toproduce a given movement.

Antagonis, the muscle in the same eye acts in the directionopposite to that of the agonist

36

II. Binocular eye movements : Consists of two types :

1. Version (conjugate binocular eye movements) ; the eyes move in the same direction.

Right gaze (dextroversion)Left gaze (levoversion)Upgaze (sursumversion)Downgaze (doursumversion)DextrocycloversionLevocycloversion

Yoke muscle is used to describe two muscle (one in each eye) that are prime movers of their respective eyes in the givenposition of gaze

Hering’s law

37

2. Vergences (disconjugate binocular eye movement)

ConvergenceDivergenceIncyclovergenceExcyclovergence

38