FISIOLOGI DAN BIOKIMIA MATAMada Taruna Sakti Anwar1206207325DK 15

FISIOLOGI

MEKANISME PERLINDUNGAN MATA Dilindungi oleh tulang kecuali bagian depan. Bagian depan dilindungi oleh kelopak berkedip cepat saat

mata terkena: Benda Kilatan cahaya

Kelopak juga berkedip secara periodik untuk membasahi mata dengan air mata yang diproduksi oleh kelenjar lakrimal. Fungsi air mata: Membasahi Membersihkan Bakterisidal

Bulu mata berfungsi menangkap partikel kecil seperti debu agar tidak masuk ke mata.

STRUKTUR UMUM MATA

Mata adalah suatu struktur sferis berisi cairan yang dibungkus oleh tiga lapisan. Lapisan fibrosa (sklera, kornea) Lapisan vaskulosa (khoroid, badan siliar, iris) Lapisan nervosa (retina)

STRUKTUR UMUM MATA Mata terdiri dua kavitas berisi cairan yang

dipisahkan oleh lensa mata di tengah. Semuanya bersifat transparan agar cahaya

bisa lewat. Kavitas di belakang (antara lensa dan retina)

disebut vitreous humor semifluida seperti jelly menjaga bentuk bola mata.

Kavitas di depan (antara kornea dan lensa) disebut aqueous humor fluida bening berair menutrisi kornea dan lensa yang kekurangan suplai darah.

Aqueous humor diproduksi 5 ml/hari oleh jaringan kapiler dalam badan siliaris. Sistem drainase melalui kanal schlemm kembali ke darah.

Jika laju produksi > drainase akumlasi aqueous humor glaukoma mendorong lensa ke belakang meneka vitreous humor menekan lapisan saraf di retina buta.

REFLEKS PUPIL Tidak semua cahaya yang masuk ke kornea dapat

mencapai retina karena ada iris otot halus tipis berpigmen membentuk struktur mirip cincin yang terlihat di dalam aqueous humor.

Pigmen memberikan warna khas pada mata berbeda-beda tiap individu alternatif identifikasi seseorang yang lebih mudah dan murah daripada tes DNA dan sidik jari.

Struktur cincin sebagai bukaan cahaya yang dibentuk iris pupil ukurannya bisa diatur tergantung kontraksi iris untuk menyesuaikan jumlah cahaya yang masuk ke retina.

REFLEKS PUPIL Pupil = diafragma. Iris mengandung 2 set otot polos:

Sirkular membentuk struktur cincin pas di tengah diinervasi parasimpatis dominan terhadap kontraksi pupil.

Radial membentuk struktur mirip jeruji roda diinervasi simpatis dominan terhadap dilatasi pupil.

Cahaya berlebih stimulasi parasimpatis kontraksi otot sirkular otot sirkular memendek “menarik” otot radial ke arah sentripetal pupil mengecil mengurangi cahaya masuk.

Cahaya kurang stimulasi simpatis kontraksi otot radial otot radial memendek “menarik” otot sirkular ke arah sentrifugal pupil membesar menambah cahaya masuk.

CAHAYA TAMPAK Cahaya tampak (cahaya) merupakan bagian dari

gelombang elektromagnetik dengan rentang lambda 10^-14 – 10^4 meter.

Fotoreseptor retina hanya sensitif terhadap gelombang lambda 400-700 nanometer. Gelombang inilah yang “tampak” oleh mata cahaya tampak.

FUNGSI REFRAKSI MATA Refraksi = pembelokan cahaya Kecepatan cahaya di ruang hampa = di udara =

3x10^8 m. Bila melewati medium yang beda kerapatannya,

kecepatan cahaya berubah. Contoh

Udara (kerapatan kecil) ke air (kerapatan besar) kecepatan melambat dibelokkan mendekati garis normal.

Air ke udara kecapatan bertambah dibelokkan menjauhi garis normal.

FUNGSI REFRAKSI MATA Semakin besar kelengkungan suatu lensa

semakin besar derajat pembelokan semakin kuat kekuatan lensa.

FUNGSI REFRAKSI MATA Mata memiliki sturktur refraktif:

Kornea paling berkontribusi dalam refraksi cahaya kerapatan udara beda jauh dengan kerapatan kornea.Kemampuan refraktif konstan karena kelengkungannya tetap.

Lensa.Kemampuan refraktif adjustable karena kelengkuan bisa diubah oleh otot siliaris.

FUNGSI AKOMODASI MATA Fungsi akomodasi dimiliki oleh lensa mata yang elastis Fungsi ini sebenarnya hanya dibutuhkan untuk meningkatkan kekuatan lensa saat melihat

dekat. Akomodasi mengatur kelengkungan dan ketebalan mengatur refraksi agar bayangan

jatuh di retina. Kelengkungan dan ketebalan lensa mata diatur oleh otot siliaris, bagian dari badan siliaris. Badan siliaris:

Otot siliaris otot halus sirkular yang dilekatkan kepada lensa oleh ligamentum suspensorium. Jaringan kapiler

Otot siliaris: Berkontraksi parasimpatis. Relaksasi simpatis.

LENSA MATA Terdiri dari 1000 lapisan sel yang inti dan organelnya

tidak ada karena dihancurkan selama embriogenesis benar-benar transparan.

Tanpa nukleus and mekanisme sintesis protein tidak bisa meregenerasi/memperbaiki diri.

Sel lensa mata bagian tengah paling menderita paling tua dan paling jauh dari aqueous humor (jauh dari nutrisi).

Semakin bertambah usia, sel dibagian tengah mati duluan tidak elastis kehilangan kemampuan akomodasi presbiopi kacamata dobel +/-.

Lensa yang normalnya transparan, bisa juga memutih katarak tindakan bedah. Miopi (rabun jauh):

Cahaya dari jauh tak hingga, secara default, akan selalu difokuskan di retina tanpa akomodasi lensa. Pada miopi, bola mata terlalu panjang atau lensanya selalu berakomodasi cahaya jatuh di depan retina blur

minus. Hipermetropi (rabun dekat):

Cahaya dari dekat butuh fungsi akomodasi agar jatuh tepat di retina. Pada hipermetropi, bola mata terlalu pendek atau lensanya ga bisa berakomodasi cahaya jatuh di belakang retina

blur minus. Pada astigmatisme, kelengkungan kornea tidak rata gangguan refraksi berbayang. Selain pake kacamata, bisa dilakukan operasi lasik memotong kelengkungan kornea agar fungsi defraksi

seperti normal.

BIOKIMIA

JALUR METABOLISME MATA Glikolisis

Aerob menghasilkan ATP. Anaerob pada organ avaskular seperti kornea atp sedikit lebih

banyak laktat. HMP-Shunt/Pentosa Fosfat

Penting dalam proses pembentukan antioksidan mata. Polyol

Berada di banyak jaringan Fungsi belum jelas. Glukosa aldose reduktase sorbitol (radikal bebas) sorbitol

dehidrogenase fruktosa. Pada hiperglikemi, ada gangguan pada jalur ini sehingga

menyebabkan salah satunya katarak.

JALUR METABOLISME MATA Siklus asam sitrat

Jalur metabolisme karbohidrat, lipid, protein. Atom C dioksidasi jadi CO2, elektron dan H+

akan menjadi H2O dan ATP.

ANTIOKSIDAN ENDOGEN Sel epitel kornea askorbat, GSH, SOD (Superoxide

Dismutase), H2O2-removing enzyme. Ferritin sekuestrasi Fe, lindungi DNA dari paparan UV, jika

terpapar UV, ferritin akan bergerak dari sitoplasma ke nucleus dibawa ferritoid. GSH dengan kadar tinggi di epitelium lensa, berfungsi

melindungi gugus thiol kristalin agar tidak beragregasi membentuk cluster opaque Glutathion Reductase + NADPH pertahankan rasio

GSSG/GSH. SOD dalam bentuk CuZnSOD di seluruh jaringan mata, tapi

rentan terhadap glikasi dan H2O2.

ANTIOKSIDAN ENDOGEN Tokoferol alfa dan transfer protein di segmen luar sel

batang. Vitamin E menghambat katarak. Vitamin C konsentrasi paling tinggi di kornea, terdapat

pula di lensa, RPE, aqueous humor, vitreous humor serap sinar UV, daur ulang vitamin E, scavenger (bagi singlet oksigen, O2 radikal, OH radikal, ROS lain).

Lipocalin dan lactoferrin di air mata dapat mengikat besi. Jika ada vitamin C (askorbat), akan bergabung dengan besi menjadi prooksidan

REFERENSI Sherwood L. Human physiology: from cells to systems.

7th ed. Belmont: Thomson Brooks/Cole. 2010. Guyton AC, Hall JE. Textbook of medical physiology.

12th Philadelphia: W. B. Saunders Company; 2011. Tortora GJ, Derrickson BH: Principles of anatomy and

physiology. 12th ed. New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.; 2009.

Khurana AK. Comprehensive ophthalmology. 4th New Delhi: New Age International (P) Limitedm Publishers; 2007.

Murray RK, Granner DK, Rodwell VW. Harper’s illustrated biochemistry. 27th New York: The McGraw-Hill Companies; 2006.