10
TELAAH ILMIAH
NEUROFISIOLOGI PENGLIHATAN
Diajukan sebagai Salah Satu Syarat Kepaniteraan Klinik
di Bagian Ilmu Kesehatan Mata RSMH Palembang
Oleh:
Suci Fahlevi Masri, S.Ked
(04054821517002)
Pembimbing:
dr. Hj. Devi Azri Wahyuni, Sp.M (K)
DEPARTEMEN ILMU KESEHATAN MATA
RUMAH SAKIT DR. MOH. HOESIN PALEMBANG
FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2015
HALAMAN PENGESAHAN
Telaah Ilmiah
Judul:
NEUROFISIOLOGI PENGLIHATAN
Oleh:
Suci Fahlevi Masri, S.Ked
(04054821517002)
Telah diterima dan disetujui sebagai salah satu syarat dalam mengikuti Kepaniteraan Klinik di Departemen Ilmu Kesehatan Mata Fakultas Kedokteran Univesitas Sriwijaya Rumah Sakit Mohammad Hoesin Palembang periode 15 Juni 2015-22 Juli 2015.
Palembang, Juli 2015
dr. Hj. Devi Azri Wahyuni, Sp.M (K)
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT, Tuhan seluruh alam semesta, yang telah memberikan seluruh kasih sayang, nikmat, rahmat, dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan telaah ilmiah yang berjudul Neurofisiologi Penglihatan tepat pada waktunya. Selain itu, penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada dr. Hj. Devi Azri Wahyuni, Sp. M (K) selaku pembimbing yang telah membantu membimbing dalam penyelesaian telaah ilmiah ini.
Penulis juga mengucapan terima kasih kepada orang tua penulis, teman-teman dan semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan telaah ilmiah ini.
Penulis menyadari bahwa telaah ilmiah ini masih memiliki banyak kekurangan, oleh karena itu penulis berharap kritik dan saran yang membangun demi perbaikan telaah ilmiah ini di masa yang akan datang. Walaupun demikian, dengan segala kekurangan dan keterbatasan yang terdapat dalam telaah ilmiah ini, penulis tetap berharap agar telaah ilmiah ini dapat bermanfaat bagi berbagai pihak.
Palembang, Juli 2015
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PENGESAHAN ii
KATA PENGANTAR iii
DAFTAR ISI iv
BAB I. PENDAHULUAN 1
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 3
BAB III. KESIMPULAN 13
DAFTAR PUSTAKA 14
BAB I
PENDAHULUAN
Mata adalah alat indera yang peka terhadap cahaya. Mata merupakan bagian pancaindera yang mempunyai fungsi sangat besar karena merupakan organ yang menjadi pintu masuk utama informasi pengelihatan yang diperoleh manusia. Para ahli mengatakan, jalur utama informasi 80% adalah melalui mata.
Mata sering disebut sebagai jendela karena bisa menyerap semua yang memantulkan. Secara umum, mata berfungsi sebagai indera penglihatan. Penglihatan merupakan salah satu faktor yang sangat penting dalam seluruh aspek kehidupan. Penglihatan merupakan intellectual sense maupun sosial sense,hal ini berarti indera penglihatan dibutuhkan untuk perkembangan intelektual dan perkembangan sosial.
Mata manusia memiliki cara kerja otomatis yang sempurna, mata dibentuk dengan berbagai unsur utama yang berbeda dan kesemua bagian ini memiliki fungsi penting dalam proses melihat. Proses penglihatan normal terjadi melalui 5 tahap, yaitu (1) refraksi berkas cahaya yang memasuki mata; (2) memfokus bayangan ada retina melalui akomodasi; (3) mengubah gelombang cahaya menjadi impuls saraf; (4) mengolah aktivitas saraf dalam retina yang diteruskan melalui N. Optikus; (5) mengolah impuls saraf tersebut di otak.
Neurofisiologi adalah bagian ilmu fisiologi, yang mempelajari studi fungsi sistem saraf. Neurofisiologi penglihatan bermula di retina, dan terdiri dari saraf optik, chiasma optikus, traktus optikus, lateral geniculate bodies, optic radiations dan kortex visual. Proses neurofisiologi penglihatan ini sangat penting untuk diketahui karena neurofisiologi penglihatan ini bertanggung jawab untuk menerima informasi penglihatan dan menghubungkan informasi visual tersebut dengan pengalaman masa lalu sehingga memungkinkan individu untuk mengenal dan mengapresiasikan apa yang dilihat. Dengan adanya proses neurofisiologi tersebut menyebabkan informasi-informasi penglihatan menjadi berarti untuk perkembangan intelektual dan perkembangan sosial. Oleh karena itu penulis tertarik untuk membahas neurofisiologi penglihatan pada telaah ilmiah ini.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Anatomi Bola Mata
Bola mata berbentuk bulat dengan panjang maksimal 24 mm. bola mata di bagian depan (kornea) mempunyai kelengkungan yang lebih tajam sehingga terdapat bentuk dengan 2 kelengkungan yang berbeda (Gambar 1).1
Gambar 1. Anatomi Mata.2
Bola mata terdiri atas 3 lapisan, dari luar ke dalam adalah (1) tunika fibrosa (sklera dan kornea), (2) tunika vasculosa yang berpigmen (koroid, badan siliaris dan iris), dan (3) tunika nervosa(retina).3
Sklera dan Kornea
Sklera adalah pembungkus fibrosa peling mata di bagian luar, yang hamper seluruhnya terdiri atas kolagen.Jjaringan ini padat dan berwarna putih serta berbatasan dengan kornea di sebelah anterior dan duramater nervus optikus di posterior. Permukaan luar sklera dibungkus oleh sebuah lapisan tipis jaringan elastic halus, episklera, yang mengandung banyak pembuluh darah yang memperdarahi sklera. Persarafan sklera berasal dari saraf-saraf siliaris. Bagian depan sklera disebut korne yang bersifat transparan yang memudahkan sinar masuk ke dalam bola mata. Kelengungkan kornea lebih besar disbanding sklera. Korna dapat ditembus oleh berkas cahaya untuk masuk ke interior mata.4,5
Koroid, Badan Siliaris dan Iris
Koroid terdiri atas lapisan luar berpigmen dan lapisan dalam yang sangat vaskuler. Badan siliaris terletak dibelakang iris, badan siiaris ini menghasilkan aquos humor yang dikeluarkan melalui trabekulum yang terletak pada pangkal iris di batas kornea dan sklera. Iris adalah diafragma berpigmen tipis yang kontraktil dengan lubang di tengahnya, yaitu pupil. Iris mengandung dua set anyaman otot polos, yaitu sirkular dan radial. Jumlah cahaya yang masuk ke mata dikontrol oleh iris atas bantuan otot sirkular dan radial.
Retina
Retina adalah lapis ketiga bola mata yang terletak paling dalam dan mempunyai susunan lapis sebanyak 10 lapis yang merupakan neurosensoris yang akan merubah sinar menjadi rangsangan pada saraf optik dan diteruskan ke otak (gambar 2). Lapisan-lapisan retina, mulai dari sisi dlamnya, adalah sebagai berikut: (1) membrane limitans interna; (2) lapisan serat saraf, yang mengandung akson-akson sel ganglion yang berjalan menuju nervus optikus; (3) lapisan sel gangion; (4) lapisan pleksiform dalam, yang mengandung sambungan sel ganglion dengan sel amakrin dan sel bipolar; (5) lapisan inti dalam badan-badan sel bipolar, amakrin dan horizontal; (6) lapisan pleksiform luar, yang mengandung sambungan sel bipolar dan sel horizontal dengan fotoreseptor; (7) lapisan inti luar sel fotoreseptor; (8) membran limitans eksterna; (9) lapisan fotoreseptor segmen dalam dan luar batang dan kerucut; dan (10) epitel pigmen retina.
Gambar 2. Lapisan Retina.6
Di tengah-tengah retina posterior terdapat macula berdiameter 5,5-6 mm, yang secara klinis dinyatakan sebagai daerah yang dibatasi oleh cabang-cabang pembuluh darah retina temporal. Daerah ini ditetapkan oleh ahli anatomi sebagai area sentralis (gambar 3). Retina menerima darah dari dua seumber, yaitu koriokapilaris yang berada tepat di luar membran Bruch, yang memperdarahi sepertiga luar retina, termasuk lapisn pleksiform luar dan lapisan inti luar, fotoreseptor dan lapisan epitel pigmen retina; serta cabang-cabang dari arteria centralis retinae, yang memperdarahi dua pertiga dalam retina. Fovea seluruhnya diperdarahi oleh koriokapilaris dan rentan terhadap kerusakan yang tak dapat diperbaiki bila retina mengalami ablasi.4
Gambar 3. Pandangan retina yang terlihat melalui sebuah oftalmoskop.5
Nervus Optikus
Nervus Optikus atau saraf penglihatan, panjangnya lebih kurang 1,6 inci (4cm). saraf ini meninggalkan rongga orbita dengan berjalan melalui kanalis optikus bersama dengan a. opthalmica dan masuk ke dalam rongga otak. Di dalam orbita, saraf ini dibungkus oleh ketiga lapis meningen: duramater, arachnoideamater, dan piamater, yang mengikutinya sampai ke spatium subarachnoideum. Kedua saraf dari kedua sisi kemudian bergabung membentuk chiasma optikum. Disini, serabut saraf yang berasal dari belahan medial (nasal) retina menyilang garis tengah dan masuk ke traktus optikus sisi kontralateral, sedangkan serabut saraf dari belahan lateral (temporal) retina berjalan ke posterior di dalam traktus optikus sisi yang sama.
Traktus optikus keluar dari sudut posterolateral chiasma optikus dan berjalan ke belakang di sekitar sisi lateral mesenchepalon utntuk menuju corpus genikulatum laterale. Sebagia kecil saraf, yang berfungsi pada refleks pupil dan refleks mata, tidak menuju ke corpus genikulatum laterale, tetapi langsung ke nukleus pretektalis dan kollikulus superior. Dari corpus genikulatum laterale, radiatio optica melengkung ke belakang menuju korteks visual hemispherium serebri.
Lapisan permukaan diskus optikus mendapat darah dari cabang-cabang arteriol retina. Di daerah lamina cribrosa, yang terdiri atas segmen-segmen pralaminar, laminar, retrolaminar nervus optikus, pendarahan didapat dari arteri ciliaris posterior brevis. Nervus opticus intraorbita anterior mendapat sebagian darah dari cabang-cabang arteria sentralis retinae. Sisa nervus intraorbita, juga bagian intrakanalikular dan intrakranial, dipasok oleh anyaman pembuluh pial yang berasal dari berbagai cabang arteria opthalmica dan cabang-cabang lain karotis interna.4
Chiasma Optic
Chiasma Optic terletak disekitar puncak diafragma sella turcica, paling sering di posterior, menonjol 1 cm di atasnya dan bersudut 45 derajat terhadap nervus optikus yang muncul dari kanalis optikus. Lamina terminalis membentuk dinding anterior ventrikel ketiga. Arteria carotis interna terletak tepat di lateralnya, bersebalahan dengan sinus cavernosus. Kiasma dibentuk oleh pertemuan kedua nervus optikus serta merupakan tempat persilangan serabut-serabut nasal ke traktus optikus sisi lain dan berjalannya serabut-serabut temporal ke traktus optikus ipsilateral. Serabut-serabut macula tersusun menyerupai sisa serabut yang ada, tetapi decussatio-nya lebih ke posterior dan superior. Chiasma menerima banyak pembuluh darah kecil dari circulus Willis yang berdekatan.4
2.2 Neurofisiologi Penglihatan
Proses penglihatan normal terjadi melalui 5 tahap, yaitu (1) refraksi berkas cahaya yang memasuki mata; (2) memfokus bayangan ada retina melalui akomodasi; (3) mengubah gelombang cahaya menjadi impuls saraf; (4) mengolah aktivitas saraf dalam retina yang diteruskan melalui N. Optikus; (5) mengolah impuls saraf tersebut di otak. Visual pathway bermula di retina, dan terdiri dari saraf optik, chiasma optikus, traktus optikus, lateral geniculate bodies, optic radiations dan kortex visual. Panjang saraf optik ± 45-70 mm, terdiri atas 4 bagian yaitu intra okuli (1mm), intra orbita (30 mm),intra kanalikuli (6-9mm), dan intra kranial (10mm). Optic nerve head, oleh Brigss (1688) disebut ̋papil ̋, berbentuk oval dengan diameter 1,5mm dan aksis vertikal yang lebih panjang. Namun sebelum sinar di fokuskan pada retina, sinar yang dating terlebih dahulu harus melewati media refraksi yang semuanya harus transparan. Yang termasuk media refraksi, yaitu kornea, aqueous humour, lensa dan vitreus humor.2
Mata adalah organ fotosensitif yang sangat berkembang dan rumit, yang
memungkinkan analisis cermat dari bentuk, intensitas cahaya, dan warna yang
dipantulkan objek. Tidak semua cahaya yang melewati kornea mencapai fotoreseptor peka cahaya karena adanya iris, suatu otot polos tipis berpigmen yang membentuk struktur seperti cincin di dalam aqueous humour. Lubang bundar di bagian tengah iris tempat masuknya cahaya ke bagian dalam mata adalah pupil. Iris mengandung dua kelompok jaringan otot polos, satu sirkuler dan yang lain radial. Karena serat-serat otot memendek jika berkontraksi, pupil mengecil apabila otot sirkuler berkontraksi yang terjadi pada cahaya terang untuk mengurangi jumlah cahaya yang masuk ke mata. Apabila otot radialis memendek, ukuran pupil meningkat yang terjadi pada cahaya temaram untuk meningkatkan jumlah cahaya yang masuk.5
Fotoreseptor di mata hanya peka terhadap panjang gelombang antara 400 dan 700 nanometer (nm; sepermilyar meter). Untuk membawa sumber cahaya jauh dan dekat terfokus di retina, harus dipergunakan lensa yang lebih kuat untuk sumber dekat. Kemampuan menyesuaikan kekuatan lensa sehingga baik sumber cahaya dekat maupun jauh dapat difokuskan di retina dikenal sebagai akomodasi. Kekuatan lensa bergantung pada bentuknya, yang diatur oleh otot siliaris. Otot siliaris adalah bagian dari korpus siliaris, suatu spesialisasi lapisan koroid di sebelah anterior. Pada mata normal, otot siliaris melemas dan lensa mendatar untuk penglihatan jauh, tetapi otot tersebut berkontraksi untuk memungkinkan lensa menjadi lebih cembung dan lebih kuat untuk penglihatan dekat. Serat-serat saraf simpatis menginduksi relaksasi otot siliaris untuk penglihatan jauh, sementara sistem saraf parasimpatis menyebabkan kontraksi otot untuk penglihatan dekat.5
Proses visual dimulai saat cahaya memasuki mata, terfokus pada retina dan
menghasilkan sebuah bayangan yang kecil dan terbalik. Ketika dilatasi maksimal,
pupil dapat dilalui cahaya sebanyak lima kali lebih banyak dibandingkan ketika
sedang konstriksi maksimal. Diameter pupil ini sendiri diatur oleh dua elemen
kontraktil pada iris yaitu papillary constrictor yang terdiri dari otot-otot sirkuler
dan papillary dilator yang terdiri dari sel-sel epitelial kontraktil yang telah termodifikasi. Sel-sel tersebut dikenal juga sebagai myoepithelial cells.
Jika sistem saraf simpatis teraktivasi, sel-sel ini berkontraksi dan melebarkan pupil sehingga lebih banyak cahaya dapat memasuki mata. Kontraksi
dan dilatasi pupil terjadi pada kondisi dimana intensitas cahaya berubah dan
ketika kita memindahkan arah pandangan kita ke benda atau objek yang dekat
atau jauh. Pada tahap selanjutnya, setelah cahaya memasuki mata, pembentukan
bayangan pada retina bergantung pada kemampuan refraksi mata. Beberapa media refraksi mata yaitu kornea (n=1.38), aqueous humour (n=1.33), lensa (n=1.40), dan vitreous humor (n=1.34) seperti pada gambar 4.
gambar 4. Media Refraksi.6
Kornea merefraksi cahaya lebih banyak dibandingkan lensa. Lensa hanya berfungsi untuk menajamkan bayangan yang ditangkap saat mata terfokus pada benda yang dekat dan jauh. Setelah cahaya mengalami refraksi, melewati pupil dan mencapai retina, tahap terakhir dalam proses visual adalah perubahan energi cahaya menjadi aksi potensial yang dapat diteruskan ke korteks serebri. Proses perubahan ini terjadi pada retina.
Retina memiliki dua komponen utama yakni pigmented retina dan sensory retina. Pada pigmented retina, terdapat selapis sel-sel yang berisi pigmen melanin yang bersama-sama dengan pigmen pada koroid membentuk suatu matriks hitam yang mempertajam penglihatan dengan mengurangi penyebaran cahaya dan mengisolasi fotoreseptor-fotoreseptor yang ada. Pada sensory retina, terdapat tiga lapis neuron yaitu lapisan fotoreseptor, bipolar dan ganglionik. Badan sel dari setiap neuron ini dipisahkan oleh plexiform layer dimana neuron dari berbagai lapisan bersatu. Lapisan pleksiform luar berada diantara lapisan sel bipolar dan ganglionik sedangkan lapisan pleksiformis dalam terletak diantara lapisan sel bipolar dan ganglionik.
Pada saat cahaya masuk, separuh lapangan pandang kanan akan masuk ke kedua mata. Begitu juga dengan separuh lapangan pandang kiri akan masuk ke retina mata kiri sebelah medial dan retina mata kanan sebelah lateral. Kemudian setelah diterima di retina, informasi akan disalurkan ke saraf optikus dan akan mengalami persilangan pada kiasma optikum yang terletak di bawah hipotalamus. Di dalam kiasma optikum, serat-serat saraf bagian medial retina akan menyebrang ke sisi kontralateral, sedangkan bagian lateral tetap pada sisinya. Selanjutnya informasi dibawa ke traktus optikus, kemudian traktus optikus akan bersinaps dengan nukleus genikulatum lateralis (LGN) dari thalamus. LGN memiliki enam lapisan, dinomori berurutan dari 1-6. Bagian retina nasal kontraletral berproyeksi ke lamina 1,4, dan 6, sedangkan retina temporal ipsilateral berproyeksi ke lamina 2, 3, dan 5. Lamina 1 dan 2 mengandung neuron magnoselular, sedangkan sisanya parvoselular. Akson LGN berjalan dalam kapsula interna sebagai radiation iptika menuju korteks visual. Akson yang berproyeksi untuk bagian atas lapang pandang masuk ke korteks di bawah sulcus calcarina, dan sebaliknya untuk lapangan pandang bawah. Akson yang memproyeksikan bagian perifer retina akan masuk ke korteks visual bagan anterior, sedangkan untuk bagian macula terletak pada kutub posterior. Tidak semua akson dari retina menuju visual korteks. Sekitar 10 persen akson di traktus optikus tidak masuk ke LGN, melainkan menuju area lain seperti area pretektal, superior colliculi, nukleus suprakiasmatikus, dan area pulvinar inferior.8
Gambaran jaras penglihatan yang telah dijelaskan sebelumnya dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 5. Jaras Penglihatan.7
Visual korteks dibagi menjadi dua, yaitu primary visual cortex (area broadmann 17) and secondary visual cortex atau disebut juga visual association areas (area broadmann 18 dan 19) seperti pada gambar 6. Primary visual cortex bertanggung jawab untuk menerima informasi penglihatan dan menyadari sensasi warna. Sedangakan secondary visual cortex menghubungkan informasi visual yang diterima oleh area visual primer dengan pengalaman masa lalu sehingga memungkinkan individu untuk mengenal dan mengapresiasikan apa yang dilihat sehingga menyebabkan informasi-informasi penglihatan menjadi berarti, selain itu berperan juga dalam refleks gerakan mata apabila sedang memandang atau mengikuti suatu objek.6
Gambar 6. Visual Korteks.6
BAB III
KESIMPULAN
Mata adalah alat indera yang peka terhadap cahaya. Fotoreseptor di mata hanya peka terhadap panjang gelombang antara 400 dan 700 nanometer. Proses penglihatan normal terjadi melalui 5 tahap, yaitu (1) refraksi berkas cahaya yang memasuki mata; (2) memfokus bayangan ada retina melalui akomodasi; (3) mengubah gelombang cahaya menjadi impuls saraf; (4) mengolah aktivitas saraf dalam retina yang diteruskan melalui N. Optikus; (5) mengolah impuls saraf tersebut di otak. Pada saat cahaya masuk, separuh lapangan pandang kanan akan masuk ke kedua mata. Begitu juga dengan separuh lapangan pandang kiri akan masuk ke retina mata kiri sebelah medial dan retina mata kanan sebelah lateral. Kemudian setelah diterima di retina, informasi akan disalurkan ke saraf optikus dan akan mengalami persilangan pada kiasma optikum yang terletak di bawah hipotalamus. Di dalam kiasma optikum, serat-serat saraf bagian medial retina akan menyebrang ke sisi kontralateral, sedangkan bagian lateral tetap pada sisinya. Selanjutnya informasi dibawa ke traktus optikus, kemudian traktus optikus akan bersinaps dengan nukleus genikulatum lateralis (LGN) dari thalamus. Akson LGN berjalan dalam kapsula interna sebagai radiation iptika menuju korteks visual. Visual korteks dibagi menjadi dua, yaitu primary visual cortex yang bertanggung jawab untuk menerima informasi penglihatan dan menyadari sensasi warna dan secondary visual cortex yang menghubungkan informasi visual yang diterima oleh area visual primer dengan pengalaman masa lalu sehingga memungkinkan individu untuk mengenal dan mengapresiasikan apa yang dilihat sehingga menyebabkan informasi-informasi penglihatan menjadi berarti, selain itu berperan juga dalam refleks gerakan mata apabila sedang memandang atau mengikuti suatu objek.
DAFTAR PUSTAKA
Ilyas S. Ilmu Penyakit Mata Edisi Ketiga. Jakarta: Badan Penerbit FKUI;2008.
Tambayong, J. Patofisiologi. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2000.
Snell R S. Anatomi Klinik Untuk Mahasiswa Kedokteran Edisi Keenam. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC;2006.
Riodan-Eva P, Whitcer, J P. Vaughan & Asbury's General Opthalmology 17th Edition. Jakrta: McGraw-Hill Companies; Penerbit Buku Kedokteran EGC;2012.
Sherwood L. Fisiologi Manusia Dari Sel ke Sistem Edisi Keenam. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC;2011.
Guyton A C, Hall J E. Text Book of Medical Physiology 11th Edition. Philadelphia: Elsevier; 2006.
American Academy of Opthalmology. Section 5: Neuro-Ophthalmology. United Stated of America:American Academy of Opthalmology; 2014-2015.
Grays's Anatomy. Chapter 39: Orbit and Visual Apparatus, In: Standring S (ed). 40th Edition. Amsterdam: Elsevier; 2008.
iv
