FISIOLOGI MATA

Refraksi Cahaya

Cahaya merambat melalui udara kira-kira dengan

kecepatan sebesar 300.000 km/detik

Indeks bias udara 1

Derajat pembiasan akan meningkat sesuai dengan:

o Rasio indeks bias dari kedua media

transparan

o Derajat kemiringan antara bidang peralihan

dan permukaan gelombang yang datang

Bila suatu berkas cahaya menumbuk suatu

permukaan yang terletak tegak lurus terhadap berkas itu, berkas cahaya akan memasuki

medium kedua tanpa mengalami pembelokan jalur dan hanya terjadi penurunan kecepatan

dan pemendekan panjang gelombang.

Bila cahaya itu menembus permukaan yang miring, berkas cahaya akan membelok jika

indeks bias kedua media itu berbeda

Penerapan Prinsip Pembiasan Pada Lensa

Gambar diatas memperlihatkan berkas cahaya sejajar yang memasuki sebuah lensa konveks.

Berkas cahaya yang melalui bagian tengah menembus lensa tepat tegak terhadap permukaan

lensa, sehingga cahaya tidak dibiaskan. Makin dekat ke bagian tepi lensa, berkas cahaya akan

semakin membuat sudut yang lebih besar. Cahaya yang terletak lebih ke tepi akan semakin

dibelokkan ke arah tengah, yang dikenal dengan konvergensi cahaya. Akhirnya, bila lensa

memiliki kelengkungan yang sempurna, cahaya sejajar yang melalui berbagai bagian lensa akan

dibelokkan sedemikian rupa sehingga semua cahaya akan menuju suatu titik, yang disebut titik

fokus.

Gambar diatas memperlihatkan efek lensa konkaf terhadap berkas cahaya sejajar. Cahaya yang

mengenai bagian tengah dari lensa membentur permukaan yang benar-benar tegak lurus terhadap

berkas, sehingga tidak dibiaskan. Cahaya di bagian tepi memasuki lensa lebih dulu sebelum

cahaya memasuki yang bagian tengah. Hal ini berlawanan dengan efek lensa konveks, dan ini

menyebabkan cahaya di bagian perifer mengalami divergensi atau menyebar menjauhi cahaya

yang memasuki bagian tengah lensa.

Jarak Fokus Lensa

Jarak dibelakang lensa konveks sampai pada berkas

cahaya sejajar menyatu menjadi titik fokus jarak

fokus dari lensa

Pada gambar disamping menunjukkan bahwa cahaya

sejajar dan cahaya menyebar dapat difokuskan pada

jara yang sama di belakan lensa dengan cara

mengubah kecembungan lensa

Hubungan antara jarak fokus lensa (f), jarak sumber

cahaya (a), dan jarak fokus lensa pada sisi yang lain

(b) adalah sebagai berikut :

Mata Sebagai Media Refraksi

Sistem lensa mata terdiri atas empat perbatasan refraksi (pembiasan):

Antara permukaan anterior kornea dan udara

Antara permukaan posterior kornea dan humor aquosus

Antara humor aquosus dan permukaan anterior lensa mata

Antara permukaan posterior lensa dan humor vitreous

Pembentukan Bayangan di Retina

Sama seperti pembentukan bayangan oleh lensa bikonveks seperti gambar diatas, sistem lensa

mata juga dapat membentuk bayangan di retina. Bayangan ini terbalik dari benda aslinya.

Namun demikian persepsi otak terhadap benda tetap dalam keadaan tegak, tidak terbalik seperti

bayangan yang terjadi di retina, karena otak sudah dilatih menangkap bayangan yang terbalik itu

sebagai keadaan normal.

Mekanisme Akomodasi

Otot siliaris hampir seluruhnya diatur oleh sinyal saraf parasimpatis yang dijalarkan ke mata

melalui saraf kranial III dari nukleus saraf III pada batang otak. Perangsangan saraf parasimpatis

menimbulkan kontraksi kedua set serabut otot siliaris, yang akan mengendurkan ligamen lensa,

shingga menyebabkan lensa menjadi semakin tebal dan meningkatkan daya biasnya. Dengan

meningkatnya daya bias, mata mampu melihat objek lebih dekat dibanding sewaktu daya biasnya

rendah. Akibatnya, dengan mendekatnya objek ke arah mata, jumlah impuls parasimpatis ke otot

siliaris harus ditingkatkan secara progresif agar objek tetap dapat dilihat dengan jelas.

Perangsangan simpatis memberikan tambahan terhadap relaksasi otot siliaris, tapi efek ini sangat

kecilsehingga hampir tidak berperan dalam mekanisme akomodasi normal.

Diameter Pupil

Jumlah cahaya yang memasuki mata melalui pupil sebanding dengan luas pupil atau kuadrat

diameter pupil. Diameter pupil manusia dapat mengecil sampai 1,5mm dan membesar sampai

8mm.

Sistem lensa atas mempunyai kedalaman fokus jauh lebih besar dibanding yang bawah. Bila

sistem lensa mempunyai kedalaman fokus yang besar, retina dapat dipindahkan jauh dari bidang

fokus atau kekuatan lensa sangat berubah dari normal, bayangan tetap akan tegas. Sebaliknya,

bila sistem lensa memiliki kedalaman fokus yang dangkal, perpindahan retina sedikit saja dari

bidang fokus akan sangat mengaburkan bayangan.

Jadi, kedalaman fokus terbesar bisa tercapai bila pupil sangat kecil. Alasannya ialah dengan

lubang pupil yang sangat kecil, hampir seluruh berkas cahaya akan melalui bagian tengah lensa,

dan cahaya bagian paling tengah selalu terfokus baik.

Kelainan Pembiasan

(a) Emetropia mata akan dianggap normal atau emetrop bila cahaya sejajar dari objek jauh

difokuskan di retina pada keadaan otot siliaris relaksasi total. Namun untuk melihat objek

dekat, otot siliaris harus berkontraksi agar mata dapat berakomodasi dengan baik.

(b) Miopia (penglihatan dekat) sewaktu otot siliaris relaksasi total, cahaya dari objek jauh

difokuskan di depan retina. Keadaan ini biasanya akibat bola mata yang terlalu panjang, atau

karena kadang-kadang daya bias sistem lensa terlalu kuat. Kelebihan daya bias ini dapat

dinetralkan dengan meletakkan lensa sferis konkaf di depan mata, yang akan menyebarkan

berkas cahaya.

(c) Hiperopia (penglihatan jauh) biasanya akibat bola mata teralu pendek, atau kadang-

kadang karena sistem lensa terlalu lemah. Penglihatan abnormal pada pasien ini dapat

dikoreksi dengan menambahkan daya bias, menggunakan lensa konveks di depan mata.

Persepsi Kedalaman – Penentuan Jarak Suatu Objek dari Mata

1. Melalui ukuran bayangan retina dari objek yg telah dikenali bila seseorang sudah

mengetahui bahwa seseorang yang dilihat mempunyai tinggi 6 kaki, ia tidak secara sadar

memikirkan ukuran orang itu otak telah belajar menghitung secara otomatis melalui

ukuran bayangan bila dimensi telah diketahui.

2. Penentuan jarak melalui pergerakan paralaks bila melihat dari kejauhan dengan kedua

mata dalam keadaan benar-benar diam, seseorang tidak akan merasakan pergerakan paralaks,

namun bila orang itu menggerakkan kepalnya ke salah satu sisi, bayangan objek yang dekat

dengannya akan cepat bergerak menyilang retina sedangkan yang jauh cenderung menetap.

3. Penentuan jarak melalui stereopsis – penglihatan binokular kedua mata seseorang

lebih mampu menentukan jarak relatif objek yang dekat daripada orang yang hanya

mempunyai satu mata.

Cairan Intraokular

Humor aquosus

o Berada di depan lensa

o Cairan yang mengalir bebas

Humor vitreus

o Berada di antara permukaan posterior lensa dan retina

o Sebuah massa dari gelatin, dilekatkan oleh sebuah jaringan fibriler halus yang

terutama tersusun dari molekul proteoglikan yang sangat panjang

Pembentukan Humor Aquosus

Dibentuk rata-rata 2-3 mikroliter tiap menit

Dibentuk oleh prosesus siliaris

Terbentuk sebagai sekresi aktif dari lapisan epitel prosesus siliaris

Sekresi dimulai dengan transpor aktif ion Na ke dlm

ruangan antara sel epitel

Ion Na menarik ion Cl dan bikarbonat bersama-sama mempertahankan netralitas

listrik

Ion-ion ini menyebabkan osmosis air dari kapiler darah ke dalam ruang

interselular epitel

Larutan yang dihasilkan membersihkan ruangan

prosesus siliaris sampai ke kamera okuli anterior mata

Beberapa nutrien (asam amino, asam askorbat, dan

glukosa) dibawa juga melalui epitel dgn transpor aktif atau

difusi terfasilitasi

Tekanan Intraokular dan Pengaturannya

TIO normal rata-rata sekitar 15 mmHg, dengan kisaran antara 12-20 mmHg

Besarnya TIO ditentukan oleh tahanan terhadap aliran keluar humor aquosus dari

kamera okuli anterior ke dalam kanalis Schlemm

Tahanan aliran keluar ini dihasilkan dari retikulum trabekula yang dilewati (tempat

penyaringan cairan yg mengalir dari sudut lateral ruang anterior ke dinding kanalis Schlemm)

Trabekula ini mempunyai celah terbuka yang sangat kecil 2-3 mikrometer

Kecepatan aliran cairan ke dalam kanalis akan meningkat apabila tekanan meningkat

Setelah dibentuk, humor aquosus

mengalir melalui pupil ke kamera okuli anterior

Mengalir ke bagian dpn lensa ke dalam sudut antara kornea dan iris

Melalui retikulum trabekula

Masuk ke kanalis Schlemm

Mengalir ke vena ekstraokular

Normalnya tekanan menetap pada tingkat sekitar 15mmHg cairan yang meninggalkan

mata melalui kanalis Schlemm rata-rata 2,5μl/menit dan begitu juga dgn aliran yang masuk

dari prosesus siliaris.

Mekanisme Untuk Pencucian Ruang Trabekula dan Cairan Intraokular

Bila ditemukan sejumlah besar debris dalam humor aquosus debris akan diakumulasi dlm

ruang trabekula yang berasal dari COA menuju ke kanalis Schlemm

Debris ini dapat mencegah reabsorpsi cairan dan dapat menyebabkan glaukoma

Pada permukaan retikulum trabekula >> sel fagosit

Tepat di luar kanalis Schlemm lapisan gel interstisial yang berisi sejumlah besar sel

retikuloendotelial memiliki kapasitas untuk menelan debris dan mencernanya menjadi

substansi kecil yang dapat diabsorpsi

Permukaan iris dan permukaan lain dari mata di belakang iris dilapisi oleh epitel yang

mampu memfagosit protein dan partikel kecil dari humor aquosus

Jadi, sistem fagositik ini menjaga agar ruang trabekula dan cairan tetap bersih

Jaras Penglihatan

Sinyal saraf penglihatan meninggalkan

retina melalui nervus optikus. Di kiasma

optikum, serabut nervus optikus dari

bagian nasal retina menyebrangi garis

tengah, tempat serabut nervus optikus

bergabung dengan serabut-serabut yang

berasal dari bagian temporal retina mata

yang lain sehingga terbentuklah traktus

optikus. Serabut-serabut dari setiap traktus

optikus bersinaps di nukleus genikulatum

lateralis dorsalis pada talamus, dan dari

sini, serabut-serabut genikulokalkarina berjalan melalui radiasi optikus (atau traktus

genikulokalkarina), menuju korteks penglihatan primer yang terletak di fisura kalkarina lobus

oksipitalis.

Referensi:

Fisiologi Sherwood

Fisiologi Guyton