Mekanisme Penglihatan Pada ManusiaEllen Sintia102012028 Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJln. Arjuna Utara No. 6 Jakarta 11510. Telephone : (021) 5694-2061, fax : (021) 563-1731ellensintia@yahoo.comPendahuluanMata adalah organ fotosensitif yang kompleks dan berkembang lanjut yang memungkinkan analisis cermat tentang bentuk, intensitas cahaya, dan warna yang dipantulkan obyek. Mata terletak didalam struktur tengkorak yang melindunginya,yaitu orbita. Banyak sekali penyakit yang bisa menyerang pada mata, walaupun mata berukuran sangat kecil dibandingkan dengan ukuran bagian tubuh kita yang lain. Penyakit mata ini sangat mengganggu penderitanya karena dapat menyebabkan hilangnya penglihatan.

Struktur Makroskopis MataMata memiliki aksesoris yang dapat dilihat dari luar. Orbita adalah lekukan tulang yang berisi bola mata. Hanya seperlima rongga orbita terisi bola mata, sisanya berisi jaringan ikat dan adiposa serta otot mata ekstrinsik, yang berasal dari orbita dan menginsersi bola mata. Terdapat tiga pasang otot mata, yakni dua pasang otot rektus dan satu pasang otot oblik yang memungkinkan mata untuk bergerak bebas ke arah vertikal, horizontal, dan menyilang.Alis mata berfungsi melindungi mata dari keringat. Kelopak mata (palpebrae) atas dan bawah melindungi mata dari kekeringan dan debu. Fisura palpebral atau ruang antara palpebrae atas dan bawah, ukurannya bervariasi diantara individu dan menentukan penampakan mata. Kantus medial terbentuk dari sambungan medial palpebrae atas dan bawah; kantus lateral terbentuk dari sambungan lateral palpebrae atas dan bawah. Karunkel adalah elevasi kecil pada sambungan medial. Bagian ini terisi kelenjar sebasea dan kelenjar keringat.Konjungtiva adalah lapisan pelindung tipis epitelium yang melapisi setiap palpebrae (konjungtiva palpebral) dan terlipat kembali di atas permukaan anterior bola mata (bulbar, atau okular, konjungtiva). Lempeng tarsal pada setiap palpebrae adalah bubungan jaringan ikat yang rapat. Kelenjar Meibomian, yang merupakan pembesaran kelenjar sebasea pada lempeng tarsal, mensekresi barier minyak yang berlebihan pada palpebrae bagian bawah.Aparatus lakrimal penting untuk produksi dan pengaliran air mata. Air mata mengandung garam, mukosa, dan lisozim. Cairan ini membasahi permukaan mata dan mempertahankan kelembabannya. Jika kita berkedip maka akan menekan kelenjar lakrimal dan menyebabkan produksi air mata. Air mata keluar melalui pungtum papita lakrimal yang menyambung kantong lakrimal. Kantong membuka ke dalam duktus nasolakrimal, yang pada gilirannya akan masuk ke rongga nasal.1Bola mata adalah suatu struktur sferis berisi cairan yang dibungkus oleh tiga lapisan. Dari paling luar ke paling dalam, lapisan-lapisan itu adalah tunika fibrosa, tunika vaskular, tunika nervosa.1,2Lapisan terluar yang keras adalah tunika fibrosa yang terdiri dari sklera dan kornea. Bagian posterior tunika fibrosa adalah sklera. Sklera memberi bentuk pada bola mata dan memberikan tempat perlekatan untuk otot ekstrinsik. Kornea adalah perpanjangan anterior yang transparan pada sklera di bagian depan mata. Bagian ini mentransmisi cahaya dan memfokuskan berkas cahaya.Lapisan tengah adalah tunika vaskular yang terdiri dari koroid, badan siliaris, dan iris. Lapisan koroid adalah bagian yang sangat terpigmentasi untuk mencegah refleksi internal berkas cahaya. Bagian ini juga sangat tervaskularisasi untuk memberikan nutrisi pada mata, dan elastik sehingga dapat menarik ligamentum suspensorium. Badan siliaris adalah suatu penebalan di bagian anterior lapisan koroid yang mengandung pembuluh darah dan otot siliaris. Otot melekat pada ligamentum suspensorium, yaitu tempat perlekatan lensa. Otot ini penting dalam akomodasi penglihatan, atau kemampuan untuk mengubah fokus dari objek berjarak jauh ke objek berjarak dekat di depan mata. Iris yaitu perpanjangan sisi anterior koroid, merupakan bagian mata yang berwarna kuning, terdiri dari jaringan ikat dan otot radialis dan sirkularis yang berfungsi untuk mengendalikan diameter pupil. Pupil adalah ruang terbuka yang bulat pada iris yang harus dilalui cahaya untuk dapat masuk ke interior mata.1Bagian dalam mata terdiri dari dua ronga berisi cairan yang dipisahkan oleh sebuah lensa.2 Lensa adalah struktur bikonveks yang bening tepat di belakang pupil. Elastisitanya sangat tinggi, suatu sifat yang akan menurun seiring proses penuaan. Lensa memisahkan interior mata menjadi rongga anterior dan rongga posterior.Rongga anterior terbagi menjadi dua ruang: ruang anterior terletak di belakang kornea dan di depan iris dan ruang posterior terletak di depan lensa dan di belakang iris. Ruang tersebut berisi aqueous humor, suatu cairan bening yang diproduksi prosesus siliaris untuk mencukupi kebutuhan nutrisi lensa dan kornea. Cairan ini mengalir ke saluran Schlemm dan masuk ke sirkulasi darah vena. Tekanan intraokular pada cairan ini penting untuk mempertahankan bentuk bola mata. Jika aliran terhambat, tekanan akan meningkat dan mengakibatkan kerusakan penglihatan, suatu kondisi yang disebut glaukoma. Rongga posterior terletak di antara lensa dan retina dan berisi vitreus humor, semacam gel transparan yang juga berperan untuk mempertahankan bentuk bola mata dan mempertahankan posisi retina terhadap kornea. Lapisan terdalam adalah tunika nervosa (retina). Retina adalah lapisan terdalam bola mata yang tipis dan transparan. Terdiri dari lapisan terpigmentasi luar dan lapisan jaringan saraf dalam. Lapisan terpigmentasi luar pada retina melekat pada lapisan koroid. Lapisan ini adalah lapisan tunggal sel epitel kuboid yang mengandung pigmen melanin dan berfungsi untuk menyerap cahaya berlebih dan mencegah refleksi internal berkas cahaya yang melalui bola mata. Lapisan ini juga menyimpan vitamin A. Lapisan jaringan saraf dalam (optikal) yang terletak bersebelahan dengan lapisan terpigmentasi adalah struktur kompleks yang terdiri dari berbagai jenis neuron yang tersusun dalam sedikitnya sepuluh lapisan terpisah.Sel batang dan kerucut adalah reseptor fotosensitif yang terletak berdekatan dengan lapisan terpigmentasi. Sel batang adalah neuron silindris bipolar yang termodifikasi menjadi dendrit sensitif cahaya. Setiap mata berisi sekitar 120 juta sel batang terletak terutama pada perifer retina. Sel batang tidak sensitif terhadap warna dan bertanggung jawab untuk penglihatan di malam hari. Sel kerucut berperan dalam persepsi warna. Sel ini berfungsi pada tingkat intensitas cahaya yang tinggi dan berperan dalam penglihatan di siang hari. Neuron bipolar membentuk lapisan tengah dan menghubungkan sel batang dan sel kerucut ke sel-sel ganglion. Sel ganglion mengandung akson yang bergabung pada regia khusus dalam retina untuk membentuk saraf optik.Sel horizontal dan sel amakrin merupakan sel lain yang ditemukan dalam retina, sel ini berperan untuk menghubungkan sinaps-sinaps lateral. Cahaya masuk melalui lapisan ganglion, lapisan bipolar dan badan sel batang serta kerucut untuk menstimuli prosesus dendrit dan memicu impuls saraf, lalu menjalar dengan arah terbalik melalui kedua lapisan sel saraf.Bintik buta (diskus optikus) adalah titik keluar saraf optik. Karena tidak ada fotoreseptor di sini, maka tidak ada sensasi penglihatan yang terjadi saat cahaya jatuh ke area ini. Lutea makula adalah area kekuningan yang terletak agak lateral terhadap pusat. Fovea adalah pelekukan sentral makula lutea yang tidak memiliki sel batang dan hanya mengandung sel kerucut. Bagian ini adalah pusat visual mata; bayangan yang terfokus di sini akan diinterpretasi dengan jelas dan tajam oleh otak.Saraf optik terbentuk dari akson sel-sel ganglion yang keluar dari mata dan bergabung tepat di sisi superior kelenjar hipofisis membentuk kiasma optik. Pada kiasma optik, serabut neuron yang berasal dari separuh bagian temporal (lateral) setiap retina tetap berada di sisi yang sama sementara serabut neuron yang berasal dari separuh bagian nasal (medial) setiap retina menyilang ke sisi yang berlawanan. Setelah kiasma optik, serabut akson membentuk traktus optik, yang memanjang untuk bersinaps dengan neuron dalam nukleus genikulatus lateralis di talamus. Aksonnya menjalar ke korteks lobus oksipital. Sebagian akson berhubungan dengan kolikuli superior, okulomotorik, dan nuklei praketum dengan berpartisipasi dalam refleks pupilaris dan siliaris.1

Struktur Mikroskopis MataBola mata dikelilingi oleh tiga lapisan konsentris utama yaitu jaringan ikat fibrosa kuat di luar, terdiri atas sklera dan kornea, lapisan tengah terdiri dari koroid berpigmen yang sangat vaskular, korpus siliaris (terdiri atas prosesus siliaris dan muskulus siliaris) dan iris, serta lapisan terdalam terdiri atas jaringan saraf fotosensitif, yaitu retina.Sklera adalah lapisan jaringan ikat kuat, opak putih, terdiri atas anyaman padat serat kolagen, dimana stromanya berjalan paralel terhadap permukaan bola mata. Di antara berkas kolagen, terdapat anyaman serat elastin halus. Fibroblas gepeng atau memanjang terdapat di seluruh sklera dan melanosit terdapat di lapisan paling dalam. Sklera mempertahankan kekakuan bola mata dan tampak sebagai bagian putih mata. Batas antara sklera dan kornea terdapat pada daerah peralihan yang disebut limbus yang terletak di bagian anterior mata. Di bagian posterior mata, tempat nervus optikus muncul dari kapsul okular, adalah tempat peralihan antara sklera bola mata dan duramater jaringan ikat susunan saraf pusat.Koroid dan korpus siliaris terletak bersebelahan dengan sklera. Koroid dibagi atas beberapa lapis: lamina suprakoroid, lapisan vaskular, lapisan koriokapilar, dan membran limitans transparan atau membran vitrea (membran Bruch). Lamina suprakoroid terdiri atas lamela serat-serat kolagen halus, anyaman serat elastin luas, fibroblas, dan banyak melanosit besar. Lapisan vaskular mengandung banyak pembuluh darah berukuran sedang dan besar. Di lapisan jaringan ikat longgar antar pembuluh darah terdapat banyak melanosit gepeng dan besar yang memberi warna gelap khas pada lapisan ini. Lapisan koriokapilar mengandung anyaman kapiler dengan lumen besar di dalam stroma serat kolagen dan elastin halus. Lapisan terdalam koroid, yaitu membran vitrea, terdapat bersebelahan dengan sel-sel pigmen retina.Pada potongan sagital bola mata, korpus siliaris tampak berbentuk segitiga, terdiri atas muskulus siliaris dan prosesus siliaris. Muskulus siliaris adalah otot polos, seratnya tersusun memanjang, melingkar, dan radial. Perluasan korpus siliaris yang berlipat dan sangat vaskular membentuk prosesus siliaris. Prosesus ini melekat pada ekuator lensa melalui ligamentum suspensorium bulbi dan memungkinkan lensa mengambil bentuk konveks. Iris menutupi sebagian lensa dan merupakan bagian berwarna mata. Penyebaran secara melingkar dan radial iris membentuk sebuah lubang bulat disebut pupil. Bagian dalam mata yang terdapat di depan lensa dibagi menjadi dua kompartemen. Kamera okuli anterior terdapat di antara iris dan kornea, dan kamera okuli posterior terdapat di antara iris dan lensa. Kedua kamera itu berisi cairan encer, yaitu aqueous humor. Kompartemen besar di belakang lensa adalah vitreus humor yang terisi materi gelatinosa, yaitu vitreus humor yang transparan. Lapisan dalam atau retina bola mata adalah daerah fotosensitif mata, namun tidak seluruh retina itu fotosensitif. Di belakang korpus siliaris terdapat ora serata yang merupakan batas tajam paling anterior bagian retina yang fotosensitif, di antara ora serata terdapat bagian retina yang nonfotosensitif, yang berlanjut ke depan bola mata membentuk lapisan dalam korpus siliaris dan bagian posterior iris. Di posterior ora serata, terdapat retina optik fotosensitif yang terdiri atas banyak lapisan sel, salah satunya mengandung sel-sel sensitif-cahaya, yaitu sel batang dan sel kerucut.Lapisan terluar retina adalah epitel pigmen; membran basalnya membentuk lapisan terdalam membran vitrea koroid. Sel pigmen kuboid mengandung granul (pigmen) melanin di bagian apeks sitoplasma, sementara prosesus dengan granul pigmen terjulur di antara sel kerucut dan sel batang retina. Di sebelah sel-sel pigmen terdapat lapisan fotosensitif yang terdiri atas sel batang langsing dan sel kerucut yang lebih tebal. Kedua jenis sel ini terdapat di sebelah membran limitans eksterna yang dibentuk oleh cabang-cabang sel neuroglia, yaitu sel-sel Muller.Lapisan inti luar mengandung inti sel batang dan sel kerucut dan batang cabang luar sel Muller. Di dalam lapisan pleksiform luar, akson sel kerucut dan batang bersinaps dengan dendrit sel-sel bipolar dan sel horizontal. Lapisan inti dalam mengandung inti sel-sel bipolar, horizontal dan amakrin, dan sel neuroglia Muller. Sel-sel horizontal dan amakrin adalah sel asosiasi. Di dalam lapisan pleksiform dalam, akson-akson sel bipolar bersinaps dengan dendrit sel ganglion dan sel amakrin.Lapisan sel ganglion mengandung badan sel-sel ganglion dan sel neuroglia. Dendrit dari sel ganglion bersinaps pada lapisan pleksiform dalam. Dinding posterior mata mengandung makula lutea dan papila optikus atau diskus optikus. Lapisan serat nervus optikus mengandung akson sel ganglion dan anyaman serat dalam sel Muller. Akson sel ganglion berkumpul pada diskus optikus. Ujung dalam serat sel Muller memancar membentuk membran limitans interna retina. Pembuluh darah retina berjalan di dalam lapisan serat nervus optikus dan masuk sampai ke lapisan inti dalam. Makula lutea adalah bercak berpigmen kuning kecil, yang di pusatnya terdapat lekukan dangkal disebut fovea. Daerah ini merupakan daerah penglihatan paling tajam pada mata. Pusat fovea bebas sel batang dan pembuluh darah. Daerah ini hanya memiliki sel kerucut. Papila optikus adalah daerah tempat nervus optikus meninggalkan bola mata. Papila optikus tidak memiliki sel kerucut maupun sel batang sehingga merupakan bintik buta mata. Sklera luar bersebelahan dengan jaringan orbital, yang mengandung jaringan ikat longgar, sel-sel lemak jaringan lemak orbita, serat saraf, pembuluh darah, pembuluh limfatik, dan kelenjar.3

Mata membiaskan cahaya masuk untuk memfokuskan bayangan di retinaCahaya adalah suatu bentuk radiasi elektromagnetik yang terdiri dari paket-paket individual energi seperti partikel-partikel yang disebut foton yang berjalan menurut cara-cara gelombang. Jarak antara dua puncak gelombang dikenal sebagai panjang gelombang. Fotoreseptor di mata peka hanya terhadap panjang gelombang antara 400 dan 700 nanometer (nm; sepermilyar meter antara dua puncak). Cahaya tampak ini hanya merupakan sebagian kecil dari spektrum elektromagnetik total. Cahaya dari berbagai panjang gelombang pada pita tampak diresepsikan sebagai sensasi warna yang berbeda-beda. Panjang gelombang yang pendek dipersepsikan sebagai ungu dan biru; panjang gelombang yang panjang diinterpretasikan sebagai jingga dan merah.Selain memiliki panjang gelombang yang berbeda-beda, energi cahaya juga bervariasi dalam intensitas, yaitu amplitudo yang tinggi atau tinggi gelombang. Meredupkan suatu cahaya merah yang terang tidak akan mengubah warnanya; warna itu hanya menjadi kurang kuat atau kurang terang.Gelombang cahaya mengalami divergensi (memancar ke luar) ke semua arah dari setiap titik sumber cahaya. Gerakan ke depan suatu gelombang cahaya dalam arah tertentu dikenal sebagai berkas cahaya. Berkas-berkas cahaya divergen yang mencapai mata harus dibelokkan ke arah dalam untuk difokuskan kembali ke sebuah titik peka-cahaya di retina agar dihasilkan suatu bayangan akurat mengenai sumber cahaya.

Pembelokan suatu berkas cahaya (refraksi) terjadi ketika berkas berpindah dari satu medium dengan kepadatan (densitas) tertentu ke medium dengan kepadatan yang berbeda. Cahaya bergerak lebih cepat melalui udara daripada melalui media transparan lain, misalnya air dan kaca. Ketika suatu berkas cahaya masuk ke medium dengan densitas yang lebih tinggi, cahaya tersebut melambat (sebaliknya juga berlaku). Berkas cahaya mengubah arah perjalannya jika mengenai permukaan medium baru pada setiap sudut selain tegak lurus.Dua faktor berperan dalam derajat refraksi: densitas komparatif antara dua media (semakin besar perbedaan densitas, semakin besar derajat pembelokan) dan sudut jatuhnya berkas cahaya di medium kedua (semakin besar sudut, semakin besar pembiasan). Pada permukaan yang melengkung seperti lensa, semakin besar kelengkungan, semakin besar derajat kelengkungan, semakin besar derajat pembiasan dan semakin kuat lensa. Ketika suatu berkas cahaya mengenai permukaan yang melengkung dengan densitas lebih besar, arah refraksi bergantung pada sudut kelengkungan. Suatu lensa dengan permukaan konveks (cembung) menyebabkan konvergensi (penyatuan) berkas-berkas cahaya, yaitu persyarafan untuk membawa suatu bayangan ke titik fokus. Dengan semikian, permukaan refraktif mata bersifat konveks. Lensa dengan permukaan konkaf (cekung) menyebabkan divergensi (penyebaran) berkas-berkas cahaya; suatu lensa konkaf berguna untuk memperbaiki kesalahan refraktif mata tertentu, misalnya berpenglihatan dekat.Dua struktur yang paling penting dalam kemampuan refraktif mata adalah kornea dan lensa. Permukaan kornea, struktur pertama yang dilalui cahaya sewaktu masuk mata, yang melengkung berperan paling besar dalam kemampuan refraktif total mata karena perbedaan densitas pertemuan udara/kornea jauh lebih besar daripada perbedaan densitas antara lensa dan cairan yang mengelilinginya. Kemampuan refraksi kornea seseorang tetap konstan karena kelengkungan kornea tidak pernah berubah. Sebaliknya, kemampuan refraksi lensa dapat disesuaikan dengan mengubah kelengkungannya sesuai keperluan untuk melihat dekat atau jauh.Struktur-struktur refraksi pada mata harus membawa bayangan cahaya terfokus di retina agar penglihatan jelas. Jika suatu bayangan sudah terfokus sebelum mencapai retina atau belum terfokus sewaktu mencapai retina, bayangan tersebut tampak kabur. Lihat gambar 8. Berkas-berkas cahaya yang berasal dari benda dekat lebih divergen sewaktu mencapai mata daripada berkas-berkas dari sumber jauh. Berkas dari sumber cahaya yang terletak lebih dari 6 meter dianggap sejajar saat mencapai mata. Untuk kekuatan refraktif mata tertentu, sumber cahaya dekat memerlukan jarak yang lebih besar di belakang lensa agar dapat memfokuskan daripada sumber cahaya jauh, karena berkas dari sumber cahaya dekat masih berdivergensi sewaktu mencapai mata. Untuk mata tertentu, jarak antara lensa dan retina selalu sama. Untuk membawa sumber cahaya jauh dan dekat terfokus di retina (dalam jarak yang sama), harus dipergunakan lensa yang lebih kuat untuk sumber dekat. Kekuatan lensa dapat disesuaikan dengan proses akomodasi. Akomodasi meningkatkan kekuatan lensa untuk penglihatan dekatKemampuan menyesuaikan kekuatan lensa sehingga baik sumber cahaya dekat maupun jauh dapat difokuskan di retina sebagai akomodasi. Kekuatan lensa bergantung pada bentuknya, yang diatur oleh otot siliaris.Ketika otot siliaris melemas, ligamentum suspensorium tegang dan menarik lensa, sehingga lensa berbentuk gepeng dengan kekuatan refraksi minimal. Ketika berkontraksi, garis tengah otot ini berkurang dan tegangan di ligamentum suspensorium mengendur. Sewaktu lensa kurang mendapat tarikan dari ligamentum suspensorium, lensa mengambil bentuk yang lebih sferis (bulat) karena elastisitas inherennya. Semakin besar kelengkungan lensa (karena semakin bulat), semakin besar kekuatannya, sehingga berkas-berkas cahaya lebih dibelokkan.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. Otot siliaris dikontrol oleh sistem saraf otonom. Serat-serat saraf simpatis menginduksi relaksasi otot siliaris untuk penglihatan jauh, sementara sistem saraf parasimpatis menyebabkan kontraksi otot untuk penglihatan dekat. Lensa adalah suatu struktur elastis yang terdiri dari serat-serta transparan. Kadang serta ini menjadi keruh (opak), sehingga berkas cahaya tidak menembusnya, suatu keadaan yang dikenal sebagai katarak. Seiring dengan petambahan usia, sel di bagian tengah lensa yang tidak dapat diganti menjadi mati dan kaku. Akibatnya, lensa tidak mampu mengambil bentuk sferis yang diperlukan untuk akomodasi untuk penglihatan dekat. Penurunan ini disebut presbiopia, pada orang berusia 45 sampai 50 tahun, sehingga memerlukan lensa korektif untuk penglihatan dekat (membaca).

Cahaya harus melewati beberapa lapisan retina sebelum mencapai fotoreseptorFungsi utama mata adalah untuk memfokuskan cahaya dari lingkungan ke sel-sel batang dan kerucut, sel fotoreseptor retina. Sel ini kemudian mengubah energi cahaya menjadi sinyal listrik untuk disalurkan ke sistem saraf pusat (SSP). Bagian yang mengandung sel fotoreseptor sebenarnya adalah perluasan dari SSP dan bukan merupakan suatu organ terpisah. Selama perkembangan masa mudigah, sel-sel retina mundur dari sistem saraf, sehingga lapisan-lapisan retina menghadap ke belakang.Bagian saraf dari retina terdiri dari tiga lapisan dari luar adalah sel batang dan sel kerucut, neuron bipolar, dan sel ganglion dimana akson-aksonnya berkumpul pada diskus optikus diebut juga bintik (titik) buta. Cahaya harus melewati lapisan ganglion dan bipolar sebelum mencapai fotoreseptor di semua daerah retina kecuali fovea. Lapisan bipolar dan ganglion tertarik ke samping, sehingga cahaya secara langsung mengenai fotoreseptor. Sifat ini, ditambah dengan kenyataan bahwa hanya sel kerucut (yang memiliki ketajaman atau kemampuan diskriminatif lebih besar daripada sel batang) yang dijumpai di tempat ini, menyebabkan fovea adalah titik untuk penglihatan tajam. Jadi kita memutar mata kita sehingga bayangan benda yang kita lihat jatuh terfokus di fovea. Makula lutea juga memiliki sel kerucut yang tinggi dan memiliki ketajaman yang cukup besar. Tapi, ketajaman makula lutea lebih rendah daripada ketajaman fovea karena adanya sel-sel ganglion dan bipolar di atas makula.

Fototransduksi oleh sel retina mengubah rangsangan cahaya menjadi sinyal sarafFotoreseptor terdiri dari tiga bagian: sebuah segmen luar yang terletak paling dekat dengan eksterior mata, menghadap ke koroid, dan mendeteksi rangsangan cahaya; sebuah segmen dalam yang terletak di pertengahan panjang fotoreseptor dan mengandung perangkat metabolik sel; dan sebuah terminal sinaps yang terletak paling dekat dengan interior mata, menghadap ke neuron bipolar, dan menyalurkan sinyal yang dihasilkan di fotoreseptor setelah mendapat rangsangan cahaya ke sel-sel berikutnya pada jalur penglihatan.Segmen luar terdiri dari tumpukan lempeng-lempeng membranosa pipih yang banyak mengandung molekul-molekul fotopigmen. Fotopigmen mengalami perubahan kimiawi apabila diaktifkan oleh cahaya. Fotopigmen terdiri dari protein enzimatik yaitu opsin yang berikatan dengan retinen. Empat jenis fotopigmen, satu di sel batang dan satu di masing-masing dari ketiga jenis sel kerucut. Rodopsin, fotopigmen sel batang, tidak dapat membedakan berbagai panjang gelombang spektrum cahaya tampak; pigmen ini menyerap semua panjang gelombang cahaya tampak. Dengan demikian, sel batang hanya memberi gambaran bayangan abu-abu. Fotopigmen di tiga jenis sel kerucut (sel kerucut merah, hijau dan biru) berespons secara selektif terhadap berbagai panjang gelombang, sehingga penglihatan warna dapat terjadi.Fototransduksi yaitu mekanisme eksitasi pada dasarnya sama untuk semua fotoreseptor. Ketika menyerap cahaya, molekul fotopigmen berdisosiasi menjadi komponen retinen dan opsin, bagian retinennya mengalami perubahan bentuk yang mencetuskan aktivitas enzimatik opsin. Perubahan biokimiawi yang diinduksi oleh cahaya di fotopigmen menyebabkan penutupan saluran-saluran Na+ gerbang-zat perantara kimiawi di segmen luar membran. Saluran ini berespon terhadap perantara kedua internal, yakni GMP siklik (guanosin monofosfat siklik), yang menghubungkan penyerapan cahaya fotopigmen dengan penutupan saluran Na+. GMP siklik intrasel, yang dalam keadaan gelap konsentrasinya tinggi, menjaga saluran-saluran Na+ di segmen luar membran plasma terbuka. Saluran Na+ di fotoreseptor terbuka apabila tidak ada rangsangan (dalam keadaan gelap). Kebocoran Na+ memasuki sel yang berlangsung pasif menyebabkan depolarisasi foreseptor dan menahan saluran-saluran Ca++ di terminal sinaps tetap terbuka, sehingga zat perantara dapat dikeluarkan sewaktu keadaan gelap.Setelah terpajan cahaya, konsentrasi GMP siklik menurun melalui serangkaian reaksi biokimiawi yang dicetuskan oleh disosiasi retinen-opsin. Selama eksitasi cahaya, penurunan GMP siklik menyebabkan penutupan saluran Na+ akibat depolarisasi dan menimbulkan hiperpolarisasi membran yang merupakan potensial reseptor. Secara pasif menyebar dari segmen luar ke terminal sinaps fotoreseptor. Perubahan potensial menyebabkan penurunan pengeluaran transmitter. Fotoreseptor mengalami inhibisi oleh rangsangan adekuatnya (terhipolarisasi oleh cahaya) dan eksitasi apabila tidak mendapat rangsangan (terdepolarisasi oleh keadaan gelap). Potensial hiperpolarisasi dan penurunan pengeluaran zat perantara selanjutnya berjenjang sesuai dengan intensitas cahaya. Semakin terang cahaya, semakin besar respons hiperpolarisasi dan semakin besar penurunan pengeluaran zat perantara.Fotoreseptor bersinaps dengan sel bipolar, kemudian berhubungan dengan sel ganglion. Zat perantara yang dikeluarkan oleh terminal sinaps fotoreseptor memiliki efek inhibisi terhadap sebagian besar sel bipolar. Penurunan pengeluaran zat perantara yang menyertai hiperpolarisasi reseptor yang diinduksi cahaya tersebut mengurangi efek inhibisi pada sel bipolar. Semakin besar iluminasi sel reseptor, semakin besar penurunan inhibisi terhadap bipolar dan semakin besar efek eksitasi pada sel-sel berikutnya di jalur penglihatan ke otak.Sel bipolar memperlihatkan potensial berjenjang serupa dengan fotoreseptor. Potensial aksi belum muncul sampai di sel ganglion, neuron pertama pada rantai penglihatan yang harus menyalurkan pesan penglihatan melalui jarak yang jauh ke otak. Fotopigmen yang telah mengalami perubahan dipuliihkan ke konformasi semula dalam keadaan gelap oleh mekanisme enzimatik. Potensial membran dan kecepatan pengeluaran zat perantara oleh fotoreseptor dikembalikan ke keadaan normal tanpa rangsangan dan tidak terjadi penyaluran potensial aksi ke korteks penglihatan.

Informasi penglihatan dipisahkan dan dimodifikasi di dalam jalur penglihatan sebelum diintegrasikan menjadi bayangan persepsi lapangan pandang oleh korteksLapangan penglihatan yang dapat terlihat tanpa menggerakkan kepala dikenal sebagai lapangan pandang. Informasi yang mencapai korteks penglihatan di lobus oksipitalis bukan replika dari lapangan penglihatan salah satunya disebabkan akibat refraksi, berkas-berkas cahaya dari separuh kiri lapangan pandang jatuh di separuh kanan retina kedua mata. Berkas-berkas separuh kanan lapangan pandang pun mencapai separuh kiri kedua retina. Tiap-tiap saraf optikus keluar dari retina membawa informasi dari kedua belahan retina yang dipersarafi. Informasi ini dipisahkan sewaktu kedua saraf optikus tersebut bertemu di kiasma optikus, di bawah hipotalamus. Di dalam kiasma optikus, serat-serat dari separuh medial kedua retina bersilangan ke sisi berlawanan, tetapi serat-serat yang dari separuh lateral tetap di sisi yang sama. Berkas-berkas serat yang telah direorganisasi dan meninggalkan kiasma optikus dikenal sebagai traktus (jaras) optikus, yang membawa informasi dari separuh lateral salah satu retina dan separuh medial retina yang lain. Persilangan parsial ini menyatukan serat-serat dari kedua mata yang membawa informasi dari separuh lapangan pandang yang sama. Tiap traktus optikus, pada gilirannya menyampaikan ke belahan otak di sisi yang sama informasi mengenai separuh lapangan pandang sisi yang berlawanan.

Proses talamus dan korteks penglihatan menguraikan informasi penglihatanPenghentian pertama di otak untuk informasi dalam jalur penglihatan adalah nukleus genikulatus lateralis di talamus. Nukleus memisahkan informasi yang diterima dari mata dan memancarkannya melalui berkas serat yaitu radiasi optikus ke bagian-bagian korteks yang berlainan, yang masing-masing mengolah aspek rangsangan penglihatan yang berbeda-beda. Nukleus genikulatus lateralis dan tiap-tipa zona korteks yang mengolah informasi penglihatan memiliki peta topografi yang mencerminkan retina titik demi titik. Walaupun tiap belahan korteks penglihatan menerima informasi secara simultan dari bagian lapangan pandang yang sama seperti yang diterima kedua mata, pesan-pesan dari kedua mata tersebut tidak identik. Tiap-tiap mata melihat suatu benda dari titik pandang yang sedikit berbeda walaupun terdapat daerah tumpang tindih yang luas. Daerah tumpang tindih yang dilihat oleh kedua mata pada saat yang sama dikenal sebagai lapangan pandang binokuler (dua mata), yang penting untuk persepsi kedalaman. Korteks penglihatan primer tersusun menjadi kolom-kolom fungsional, yang masing-masing mengolah informasi dari sebagian kecil daerah di retina kolom independen yang bersdelang-seling menerima informasi mengenai titik yang sama dalam lapangan pandang dari mata kanan dan kiri. Otak memanfaatkan sedikit perbedaan dalam informasi yang diterima dari kedua mata untuk memperkirakan jarak, yang memungkinkan kita mempersepsikan benda tiga dimensi dalam kedalaman ruang.Kadang-kadang, penglihatan mata kiri dan kanan tidak berhasil menyatu. Dikarenakan dua alasan: kedua mata tidak terfokus pada benda yang sama secara simultan akibat kelainan otot-otot mata eksternal yang menyebabkan fusi kedua lapangan pandang tidak terjadi, atau informasi binokuler tidak secara tepat diintegrasikan selama pengolahan visual. Akibatnya adalah penglihatan ganda atau diplopia.Di dalam korteks, informasi penglihatan mula-mula diolah di korteks penglihatan primer, kemudian diproyeksikan ke daerah-daerah penglihatan yang lebih tinggi untuk pengolahan yang lebih kompleks dan abstraksi. Korteks mengandung hierarki sel-sel penglihatan yang berespons terhadap rangsangan yang semakin bertambah kompleks. Tiga jenis neuron korteks penglihatan telah berhasil diidentifikasi berdasarkan kompleksitas kebutuhan rangsangan yang diperlukan agar sel yang bersangkutan berespons; neuron-neuron itu disebut sebagai sel sederhana, kompleks, dan hiperkompleks.Sel sederhana dan kompleks salling bertumpuk satu sama lain di dalam kolom-kolom korteks di korteks penglihatan primer, sel hiperkompleks ditemukan di daerah-daerah pengolahan visual lain.Sel korteks hanya mengeluarkan potensial aksi apabila menerima pola iluminasi tertentu yang telah diprogramkan kepadanya. Pola-pola ini disusun oleh hubungan-hubungan konvergen yang berasal dari sel-sel fotoreseptor yang terletak berdekatan di retina. Beberapa sel sederhana hanya mengeluarkan potensial aksi jika melihat sebuah batang vertikal di lokasi tertentu, sel yang lain jika batangnya horizontal, dan yang lain lagi pada berbeagai orientasi oblik. Pergerakan suatu sumbu orientasi tertentu sangat penting bagi respons sebagian sel kompleks. Sel-sel hiperkompleks menambah dimensi baru untuk pengolahan visual dengan hanya berspons terhadap batas, sudut, dan kelengkungan tertentu.Setiap tingkat neuron penglihatan korteks memiliki kapasitas untuk mengabstraksi informasi yang semakin besar akibat peningkatan konvergensi masukan dari neuron ordo yang lebih rendah. Pola mirip titik fotoreseptor di retina yang dirangsang oleh berbagai internsitas cahaya di korteks ditransformasikan menjadi informasi mengenai kedalaman, posisi, orientasi, pergerakan, kontur, dan panjang. Persepsi, warna, diproses secara bersamaan melalui organisasi hierarki serupa. Tidak semua serat di jalur penglihatan berakhir di korteks penglihtan. Sebagian diproyeksikan ke daerah-daerah otak lain untuk tujuan-tujuan selain persepsi penglihatan langsung.2

Pemeriksaan visusKemampuan seseorang untuk melihat suatu objek dengan ukuran tertentu dan dari jarak tertentu disebut tajam penglihatan (visus). Alat yang biasa digunakan untuk mengetahui tajam penglihatan seseorang adalah Snellen Chart atau Kartu Snellen.4 Kartu Snellen merupakan benda yang bersifat sebagai sumber cahaya sekunder, karena baru dapat dilihat jika ada cahaya yang menyinarinya. Arah dan kekuatan cahaya yang menyinarinya akan memberi pengaruh pada seberapa mudah ia dibaca/diamati. Oleh sebab itu, penggunaan kartu Snellen membutuhkan pengaturan pencahayaan yang baik agar pasien dapat mengamati huruf-huruf (atau angka) yang ada di situ dengan tingkat kecerahan yang merata, serta tanpa terganggu oleh pantulan-pantulan cahaya yang justru merugikan proses pengamatan.5 Kelemahan kartu Snellen diperbaiki dengan optotip yang dilengkapi dengan penerangan dari arah belakang huruf-hurufnya. Setiap baris huruf -hurufnya (atau tiap 2 baris jika ukuran hurufnya cukup kecil) dibuat satu blok dan diberi lampu penerangan sendiri. Blok-blok huruf itu dirangkum dalam satu kotak mirip neonbox, namun penerangan di tiap bloknya dapat dihidup-matikan secara bergilir, tidak menyala atau mati secara serentak. Pengaturannya dengan semacam saklar pemilih (biasanya menggunakan rotary switch) yang ditempatkan dalam kotak kontrol dan terpisah dari unit optotipnya. Keduanya dihubungkan dengan kabel multiline.5Jika ingin memeriksa pasien, pertama yang dilakukan adalah tanyakan apakah menggunakan kacamata atau tidak. Lalu, pemeriksa memegang senter memperhatikan posisi bola mata, apakah ada juling, apakah ada pterigium atau tidak pada konjungtiva, ada parut atau tidak pada kornea, apakah lensa berwarna jernih atau keruh/warna putih. Pemeriksaan dapat dilakukan di halaman rumah (tempat yang cukup terang), pasien tidak boleh menentang matahari. Menggantung kartu Snellen yang sejajar mata pasien dengan jarak 6 meter. Pemeriksaan dimulai dengan mata kanan. Mata kiri pasien ditutup dengan penutup mata atau kelopak tangan tanpa menekan bola mata. Pasien disarankan membaca huruf dari kiri ke kanan setiap baris kartu Snellen dimulai baris teratas atau huruf yang paling besar sampai huruf terkecil (baris yang tertera angka 20/20) penglihatan normal bila pasien dapat membaca sampai huruf terkecil 20/20.6Kelainan RefraksiHasil pembiasan sinar pada mata ditentukan oleh media penglihatan yang terdiri atas kornea , cairan mata, lensa, benda kaca dan panjangnya bola mata . pada orang normal susunan pembiasan oleh media penglihatan dan panjang nya bola mata demikian seimbang sehingga bayangan benda setelah melalui media media penglihatan dibiaskan tepat di daerah makula lutea mata yang normal di sebut sebagai mata emetropeia dan akan menempat kan bayangan tepat di retina pada keadaan mata tidak berakomodasi atau istirahat melihat jauhdikenal beberapa titik didalam bidang refraksi.7

EmetropiaEmetropia berasal dari kata Yunani, emetros yang berarti ukuran normal atau dalam keseimbangan wajar, sedang arti opsis adalah penglihatan. Mata dengan sifat emetropia adalah mata tanpa adanya kelainan refraksi. Pada mata ini daya bias mata adalah normal, dimana sinar yang sejajar atau jauh difokuskan oleh system optik mata tepat di daerah macula lutea tanpa mata melakukan akomodasi.7Pada mata emetropia terdapat keseimbangan antara kekuatan pembiasan sinar dengan panjangnya bola mata. Kesimbangan dalam pembiasan sebagian besar ditentukan oleh dataran depan kelengkungan kornea dan panjangnya bola mata. Kornea mempunyai daya pembiasan sinar terkuat dibanding media refraksi lain. Lensa memegang peranan terutama pada saat melakukan akomodasi atau bila melihat benda yang dekat. Panjang bola mata seseorang dapat berbeda-beda. Bila terdapat kelainan pembiasan sinar oleh kornea (mendatar atau mencembung) atau adanya perubahan panjang (lebih panjang atau lebih pendek) bola mata, maka sinar normal tidak dapat terfokus pada makula. Keadaan ini disebut sebagai Anomali Refraksi (ametropia) dapat berupa myopia, hipermetropia atau astigmatisme.7

AkomodasiAkomodasi adalah kemampuan lensa mata untuk menambah daya bias lensa dengan kontraksi otot siliar, yang menyebabkan penambahan tebal dan kecembungan lensa sehingga bayangan benda pada jarak yang berbeda-beda akan terfokus di retina.Dikenal beberapa teori akomodasi seperti : Teori akomodasi Helmholtz: Dimana zonula Zinn mengendur akibat kontraksi otot siliar sirkular, mengakibatkan lensa yang elastis mencembung. Ini merupakan proses aktif. Teori akomodasi Tscherning: Dasarnya adalah bahwa nucleus lensa tidak dapat berubah bentuk sedang yang dapat berubah bentuk adalah bagian lensa superficial atau kortex lensa. Pada waktu akomodasi terjadi tegangan pada zonula Zinn sehingga nucleus lensa terjepit dan bagian lensa superfisial menjadi cembung. Ini merupakan proses pasif.

PresbiopiaPresbiopia adalah kemunduran kemampuan lensa mencembung karena bertambahnya usia, sehingga memberikan kesukaran melihat dekat tetapi untuk melihat jauh tetap normal.7Gangguan akomodasi pada usia lanjut dapat terjadi akibat :- Kelemahan otot akomodasi- Lensa mata tidak kenyal atau berkurang elastisitasnya akibat sklerosis lensa.Akibat gangguan akomodasi ini, maka pada pasien yang berumur 40 tahun atau lebih, akan memberikan keluhan setelah membaca yaitu berupa lelah, berair dan sering terasa perih.Pada pasien presbiopia diperlukan kacamata baca atau adisi untuk membaca dekat yang berkekuatan tertentu, dimana bagian atas lensa untuk melihat jauh sedang bagian bawah untuk melihat dekat, biasanya :+ 1,0 D untuk usia 40 tahun+ 1,5 D untuk usia 45 tahun+ 2,0 D untuk usia 50 tahun+ 2,5 D untuk usia 55 tahun+ 3,0 D untuk usia 60 tahunPemeriksaan adisi untuk membaca perIu disesuaikan dengan kebutuhan jarak kerja pasien pada waktu membaca, pemeriksaan sangat subjektif sehingga angka-angka di atas tidak merupakan angka yang tetap.7

Anomali refraksiAnomali refraksi atau ametropia adalah kelainan refraksi mata, di mana sinar sejajar yang datang tidak terfokus pada retina karena ketidakseimbangan kekuatan pembiasan media penglihatan dengan panjang bola mata.Ametropia dapat ditemukan dalam bentuk-bentuk kelainan:7 Miopia Hipermetropia Astigmatisme PresbiopiaKelainan refraksi ini dapat dikoreksi dengan memakai kacamata ataupun lensa kontak. MiopiaMiopia adalah bentuk anomali refraksi, dimana sinar-sinar pada mata yang istirahat akan dibiaskan pada satu titik di depan retina.Dikenal beberapa bentuk myopia seperti :a. Miopia refraksi, bertambahnya indeks bias media penglihatan dimana lensa menjadi lebih cembung sehingga pembiasan lebih kuat.b. Miopia aksial, miopia akibat panjangnya sumbu bola mata, dengan kelengkungan kornea dan lensa yang normal.7Menurut derajat beratnya miopia dibagi dalam : Miopia sangat ringan sampai dengan 1.00 D Miopia ringan 1.00 s/d 3.00 D Miopia sedang 3.00 s/d 6.00 D Miopia tinggi 6.00 s/d 10.00 DMenurut perjalanan myopia dikenal bentuk :7a. Miopia stasioner, myopia yang menetap setelah dewasab. Miopia progresif, myopia yang bertambah terns pada usia dewasa akibat bertambah panjangnya bola mata.c. Miopia maligna, miopia yang berjalan progresif, yang dapat mengakibatkan ablasi retina dan kebutaan.Pengobatan pasien dengan miopia adalah dengan memberikan kacamata sferis negatif terkecil yang memberikan ketajaman maksimal. Penyulit yang dapat timbul pada pasien miopia adalah terjadinya ablasi retina dan juling. Juling biasanya esotropia yang dapat terjadi akibat mata berkovergensi terus menerus atau eksotrofi ke luar yang dapat disebabkan karena fungsi satu mata telah berkurang (ambliopia).7

HipermetropiaHipermetropia adalah suatu bentuk anomali refraksi di mana sinar-sinar sejajar akan dibiaskan pada satu titik di belakang ratina pada mata dalam keadaan istirahat. Penyebabnya adalah karena daya pembiasan mata terlalu lemah (Hipermetropia refraktif), atau akibat sumbuh mata terlalu pendek (Hipermetropia aksial).Hipermetropia dikenal dalam bentuk :7 Hipermetropia manifes ialah hipermetropia yang dapat dikoreksi dengan kacamata positif maksimal yang memberikan tajam penglihatan normal. Hipermetropia absolut, dimana kelainan refraksi tidak diimbangi dengan akomodasi dan memerlukan kacamata positif untuk melihat jauh. Hipermetropia fakultatif, dimana kelainan hipermetropia dapat diimbangi dengan akomodasi ataupun dengan kacamata positif. Hipertropia laten, dimana kelainan hipermetropia tanpa sikloplegia diimbangi seluruhnya dengan akomodasi. Hipermetropia total, hipermetropia yang ukurannya didapat sesudah diberikan sikloplegia.Gejala yang ditemukan pada hipermetropia adalah penglihatan dekat dan jauh kabur, sakit kepala, silau dan kadang rasa juling atau lihat ganda. Pengobatan hipermetropia adalah diberikan koreksi hipermetropia manifes dimana tanpa sikloplegia didapatkan ukuran lensa positif maksimal yang memberikan tajam penglihatan normal (6/6). Bila terdapat juling ke dalam diberikan kacamata koreksi hipermetropia total.7Pada pasien dengan hipermetropia sebaiknya diberikan kacamata sferis terkuat atau lensa positif terbesar yang masih memberikan tajam penglihatan maksimal. Penyulit yang dapat terjadi adalah esotropia dan glaucoma. Esotropia terjadi akibat pasien selamanya melakukan akomodasi. Glaucoma sekunder terjadi akibat hipertrofi otot siliar pada badan siliar yang akan mempersempit sudut bilik mata.

AstigmatismeAstigmatisme adalah suatu kelainan refraksi dimana sinar yang sejajar tidak dibiaskan dengan kekuatan yang sama pada seluruh bidang pembiasan sehingga focus pada retina tidak pada satu titik. Ini disebabkan karena :7 Kelainan kornea, perubahan lengkung kornea dengan atau tanpa pemendekan atau pemanjangan diameter anterior posterior bola mata, dapat merupakan kelainan kongenital atau aquisita (kecelakaan, peradangan kornea atau post operasi). Kekeruhan di lensa, biasanya pada katarak insipiens atau imatur.Dikenal 5 macam astimatisme yaitu :1. Astigmatisme miopikus simpleks 2. Astigmatisme miopikus kompositus3. Astigmatisme hipermetropikus simpleks4. Astigmatisme hipermetropikus kompositus5. Astigmatisme mikstusKesimpulanMata menangkap pola iluminasi dalam lingkungan sebagai suatu gambaran optik pada sebuah lapisan sel-sel peka cahaya yaitu retina. Citra yang disalurkan melalui serangkaian pengolahan visual yang semakin kompleks setiap langkahnya sampai akhirnya secara sadar dipersepsikan sebagai gambar yang mirip dengan gambar asli. Ketidakjelasan penglihatan mungkin dapat terjadi saat dimana cahaya cahaya direfraksikan dan diakomodasi, tak lepas pula dari faktor usia, semakin tua seseorang, sel di bagian tengah lensa yang tidak dapat diganti menjadi mati dan kaku, sehingga berkas cahaya tidak dapat masuk.

Daftar Pustaka1. Sloane E, Widyastuti P, editor. Anatomi dan fisisologi untuk pemula. Jakarta: EGC, 2003.h.184-9.2. Sherwood L, Santoso BI, editor. Fisiologi manusia: dari sel ke sistem. Jakarta: EGC, 2001.h.160-76.3. Eroschenko VP, Anggraini D, editor. Atlas histologi di fiore dengan korelasi fungsional. Ed. 9. Jakarta: EGC, 2003.h.333-41.4. Tajam penglihatan. Diunduh dari http://optikonline.info/2011/03/17/tajam-penglihatan.html 25 April 2011.5. Paknenisa. Alasan mengganti kartu Snellen dengan LCD display. 15 April 2008. Diunduh dari http://www.optiknisna.info/alasan-mengganti-kartu-snellen-dengan-lcd-display.html 25 April 2011.6. Departemen Kesehatan RI. Pedoman pengukuran dan pemeriksaan. Departemen Kesehatan RI, Jakarta 2007. Diunduh dari http://www.litbang.depkes.go.id/riskesdas/download/pedoman_pengukuran.pdf 25 April 2011.7. Ilyas H S. Ilmu penyakit mata. Ed 3. Jakarta : EGC Penerbit Buku Kedokteran . 2005. h. 72-82