Download - Panca Indrai Kuliah 3
PANCA INDRA
I. PENDAHULUAN
Organ tepi (end organ) yang menerima perasaan tubuh masih disebut “spesial”
untuk memperrmudah saja, terkecuali pengecap yang merupakan reseptor jarak jauh
(telereseptor). Melalui organ tepi mahluk hidup dapat mengenal lingkungannya tanpa
adanya kontak langsung. Dalam hal ini dapat disimpulkan bahwa :
a. adanya suatu alat yang memindahkan rangsangan ke reseptor saraf
b. ada suatu struktur dimana energi perangsang yang menimbulkan impuls-impuls saraf
c. sifat dari pelepasan saraf (nervous discharge)
d. adanya sistem penghantaran sentral dan perubahan-perubahan terjadi pada terminal
panca indra masing-masing.
Organ tepi ini dalam bahasa Indonesia disebut Panca Indra yang meliputi :
- Penglihatan
- Pendengaran
- Pengecap
- Penghidu
- Perabaan
Khusus mengenai perabaan tidak dibicarakan di sini karena akan dibicarakan lebih jelas
pada sistem saraf pusat.
II.PENGLIHATAN
Organ penglihatan, mata (organon visus) dapat dibagi menjadi dua:
1) Organon Oculi Assesoria, terdiri dari :
a. Otot-otot mata eksterna, meliputi :
- m.rektus latralis untuk abduksi (RE)
- m.rektus medialis untuk adduksi (RI)
- m.rektus superior untuk elevasi (RS)
- m.rektus inferior untuk depresi (RIF)
- m.obliquus superior untuk depresi (OS)
- m.obliquus inferior untuk elevasi (OIF)
1
b. Otot-otot mata interna, terdiri dari :
- m.silliaris berfungsi untuk akomodasi
- m.konstriktor pupilae berfungsi untuk kontriksi pupil
- m.dilatator pupilae berfungsi untuk dilatasi pupil
c. Glandula lakrimalis : mengeluarkan cairan (sekret) yang berguna untuk
membasahi dan membersihkan konyunktiva bulbi dan palpebra.
d. Palpebra superior dan inferior, berkedip-kedip sehingga air mata akan
dapat membasahi seluruh konyunktiva.
2) Okulus terdiri dari ( gambar 1):
- Bulbus okuli
- N.Optikus
Gambar 1 : Bulbus okuli
2
Bulbus Okuli
Bentuknya oval dengan diameter anterior-posterior 24 mm dan diameter superior-
inferior 23,5 mm. Mempunyai dua permukaan spheris, 5/6 bagian belakang dengan
diameter 8 mm dan 1/6 bagian depan dengan diameter yang lebih kecil. Bulbus okuli ini
dibungkus oleh membrana yang tipis, mulai dari tempat masuknya n.optikus sampai di
belakang kornea, pembungkus ini disebut Fasia bulbi atau kapsula tenon.
Bulbus okuli dibungkus oleh tiga lapisan yang konsentris :
a. Lapisan paling luar terdiri dari jaringan ikat fibrus, 5/6 bagian belakang keras dan
kokoh, putih, elastis, dan tidak tembus sinar yang disebut SEKLERA, dan 1/6 bagian
depan transparan disebut KORNEA. Kornea merupakan segmen spheris dari bulbus
okuli dengan diameter 7,7 mm, garis median vertikal 11 mm dan garis median
horizontal 12 mm.
b. Lapisan tengah banyak mengandung pembuluh darah, pada bagian belakang disebut
KHOROID dan lapisan ini berkelanjutan ke depan menjadi KORPUS SILLIARIS
dan IRIS. Di dalam korpus silliaris terdapat m.silliaris dan ligamentum suspensorium
lentis untuk mengikat lensa (Zonula silliaris ZINNI). Iris di tengah-tengahnya
berlubang dan lubang ini disebut PUPIL yang berfungsi untuk mengatur sinar-sinar
yang masuk ke dalam mata.
RETINA merupakan lapisan yang paling dalam berupa lapisan saraf, lapisan
penyangga dan lapisan pigmen. Untuk jelasnya lihat kembali kuliah-kuliah anatomi
mengenai lapisan retina. Di sini akan disinggung mengenai lapisan rod dan conus
(lihat Gambar 2).
3
Gambar 2 : Rod dan conus
Lapisan Rod dan Conus
Rod (bacillus), berbentuk batang yang mengandung rhodopsin yaitu suatu
substansi kimia yang bersifat photosensitive, terutama sangat sensitif terhadap cahaya
remang-remang (malam hari) dan disebut skotopsin.
Conus berbentuk seperti kerucut dan mengandung iodopsin yang sangat sensitif
terhadap cahaya terang (siang) dan penting untuk penglihatan warna sehingga disebut
berfungsi sebagai photopic vision. Perbandingan banyaknya conus dengan rod, 2:1.
Tempat pada retina dimana cahaya yang mengenai mata dipusatkan disebut fovea
sentralis. Pada tempat ini hanya ada conus dan berwarna kuning sehingga disebut macula
lutea. Garis yang menghubungkan pusat lensa dengan fovea sentralis disebut linea visus
(aksis prinsipalis). Pada retina terdapat daerah tanpa conus dan bacillus yaitu tempat
masuknya nervous optikus yang disebut papilla nervi optikus (bintik buta) dan daerah ini
cekung karena merupakan tempat yang paling lemah dari fasia bulbi sehingga disebut
diskus optikus.(gambar 3)
4
Gambar 3 ; Diskus optikus
Lapisan pigmen merupakan lapisan epithil terdiri dari satu lapis sel pigmen yang
berwarna coklat yang disebut fuschin dan dapat bergerak. Permukaan luar sel ini
hexagonal dan masuk di sela-sela rod dan conus dan seterusnya melekat pada khoroid.
Bila mata kena sinar maka pigmen ini akan bergerak ke dalam diantara sel-sel rod dan
conus sebagai batas untuk mengabsorpsi sinar-sinar yang menimbulkan kekaburan
bayangan pada retina. Pada orang albino pigmen ini tidak ada, sehingga orang tersebut
sangat silau di siang hari.
Isi dari bulbus okuli adalah humor aqueos, lensa dan korpus vitreum. Humor
aqueos berupa suatu cairan seperti cairan lympe dan disekresikan oleh prosesus silliaris.
Cairan ini dituangkan ke dalam kamera okuli anterior dan melalui spatium iridis masuk
ke dalam kanalis Schelemni (Sinus venosus sclera) selanjutnya dituangkan ke dalam
darah vena.
Lensa merupakan suatu lensa bikonvek dimana bagian belakang lebih cembung
dari bagian depan dan sifatnya elastis sehingga dapat menebal dan menipis/memipih.
5
Korpus vitreum, suatu cairan seperti gellatin yang terdapat di belakang lensa
mata.
Mata sebagai Alat Optik
Gelombang cahaya yang dapat menimbulkan kesan penglihatan adalah cahaya
yang mempunyai panjang gelombang antara 3970-7230 A (397-723 u). Sinar-sinar yang
masuk dari luar ke retina melalui kornea, homur aqueos, lensa dan korpus vitreum yang
masing-masing mempunyai indek refraksi yang berbeda-beda. Kalau kita tinjau jalannya
sinar melalui tiap-tiap bagian tersebut di atas maka akan timbul keruwetan-keruwetan.
Kemudian oleh listing dan Ponders menganggap bulbus okuli sebagai satu kesatuan (satu
alat optik) dengan indek refraksi 1,333.
Permukaan kornea bagian depan cembung mempunyai radius 5 mm dan titik
pusat ini disebut sebagai titik sentral, yang jaraknya dengan fovea sentralis adalah 15
mm. Titik fokus di bagian depan mata terletak 20 mm dari titik sentral. Hal ini
disebabkan oleh karena sinar-sinar melalui dua benda optik yaitu udara dengan indek
refraksi 1,0 dan bulbus okuli dengan indek refraksi 1,333, sehingga jarak titik fokus di
depan mata adalah : 20/1,33 = 15 mm.
Gambar 4. Mata sebagai alat optik
6
Sudut yang dibentuk oleh linea visus dengan garis yang menghubungkan ujung
sebuah benda dengan titik sentral disebut sudut visuil (visuil angle). Bayangan yang
terjadi pada retina adalah tegak terbalik, tetapi ini akan telihat sesuai dengan posisi benda
tersebut yaitu tegak berdiri. Proses perbaikan posisi ini merupakan suatu proses
psikologis yang mulai sejak kecil (anak-anak) yang dihubungkan dengan sensasi taktil
(perabaan).
Banyangan entoptik, bayangan yang terjadi oleh adanya benda/objek di dalam
bulbus okuli. Hal ini bisa terjadi bila di dalam mata/korpus vitreum ada benda asing dan
melihat ke arah langit atau sumber cahaya.
Pada mata yang sehat sinar-sinar yang sejajar dengan linea visuil akan difokuskan
di fovea sentralis (mata dalam keadaan istirahat), mata yang demikian disebut dengan
mata emmetropia. Makin dekat benda tersebut dengan mata maka pemusatan sinar-sinar
yang sejajar dengan linea visus akan difokuskan di belakang fovea sentralis. Untuk
mengatasi hal ini, yaitu agar bayangan tepat jatuh pada retina, dilakukan usaha yang
disebut dengan akomodasi, yaitu pengaturan kekuatan refraksi mata sehingga mata bisa
memusatkan bayangan baik yang jauh maupun yang dekat. Usaha ini dilakukan oleh
m.silliaris. Bila objek diletakkan lebih dekat ke mata maka m.silliaris akan berkontraksi
makin kuat untuk dapat memusatkan sinar tersebut pada fovea sentralis. Titik terdekat
dari objek ke mata dimana objek itu masih bisa dilihat dengan akomodasi maksimal
disebut dengan punktum proksimum (near point). Titik terjauh dari mata ke objek dimana
objek masih dapat diamati dengan sempurna/jelas disebut dengan punktum remotum (far
point). Pada mata emmetropia punktum remotum ini sama atau lebih jauh dari 20 feet (6
meter) dan punktum proksimum antara 7-40 cm, tergantung dari umur. Selisih dari jarak
punktum remotum dengan punktum proksimum disebut dengan range of accommodation
(batas akomodasi). Perbedaan kekuatan refraksi mata dalam keadaan relaksasi sempurna
dengan kekuatan refraksi pada keadaan akomodasi maksimal disebut dengan amplitudo
akomodasi.
Kekuatan refraksi mata dapat diukur dengan satuan DIOPTRI, atau dinyatakan
dengan kebalikan jarak titik fokus (dalam meter). Kekuatan refraksi mata pada keadaan
melihat objek pada punktum remotum disebut refraksi statis. Pada mata yang normal titik
terjauh terletak pada tempat yang tak terhingga sehingga refraksi statis dianggap sama
7
dengan nol. Kekuatan refraksi mata pada keadaan melihat objek pada punktum
proksimum disebut dengan refraksi dinamis. Bila punktum proksimum 10 cm maka
refraksi dinamis = 1/10 x 100 Dioptri = 10 dioptri. Sehingga amplitudo akomodasi mata
emmetropia adalah 10 Dioptri. Amplitudo akomodasi akan berkurang secara progresif
mulai dari anak-anak sampai umur 70 tahun. Pada umur 12 tahun amplitudo akomodasi
sebesar 11 Dioptri, pada umur 30 tahun sebesar 7,8 Dioptri dan pada umur 70 tahun
sebesar 1 Dioptri. Selanjutnya lihat tabel di bawah ini.
Tabel 1. Pengaruh Umur pada Amplitudo Akomodasi dan Punktum Proksimum
Umur Amplitudo akomodasi (Dioptri) Punktum Proksimum
10 tahun
20
30
40
50
60
70
11,3
9,6
7,8
5,4
1,9
1,2
1,0
8,8
10,4
12,8
18,5
52,6
83,3
100,0
Sumber : Physiology oleh Ewald E. Selkurt 1963, hal.72.
Sehingga bagi orang-orang tua pada umur 70 tahun untuk dapat membaca dengan jelas
harus melihat objek tersebut pada jarak 1 meter. Keadaan ini disebut dengan presbyopia,
hal ini sebagian besar disebabkan oleh perubahan fisik yang terjadi pada lensa mata dan
kapsul lensa (berkurangnya elastisitas lensa) dan kadang-kadang disebabkan oleh
kelelahan m.silliaris.
Ada tiga kemungkinan yang menyebabkan terjadinya akomodasi :
1. Retina dapat digerakkan mendekati atau menjauhi lensa yaitu dengan memanjangkan
atau memendekkan sumbu anterior-posterior mata, sehingga sinar-sinar dengan tepat
dapat difokuskan. Ini terjadi pada binatang sejenis cumi-cumi, keong dan kerang.
2. Jarak antara retina dan lensa berubah-ubah dengan mengerak-gerakkan lensa. Metode
ini dipakai pada fotografi dan terdapat pada ikan bertulang.
8
3. Perubahan kecembungan dari lensa yang mengakibatkan perubahan kekuatan
memusatkan sinar.
Untuk membuktikan kemungkinan yang ketiga ini dilakukan suatu percobaan :
- sebuah lilin yang menyala di depan mata orang percobaan di dalam ruangan yang gelap,
tiga buah bayangan akan terlihat pada pupil mata orang percobaan. Ketiga bayangan
tersebut disebut gambaran dari Purkinye Samson, yaitu :
- sebuah bayangan kecil tegak, jelas adalah bayangan yang dibentuk oleh kornea
- bayangan yang lebih besar dan kabur, tegak adalah bayangan yang dibentuk oleh
permukaan depan lensa mata
- bayangan kecil terbalik, bayangan yang terbentuk oleh permukaan belakang lensa
Bila lilin didekatkan ke mata orang percobaan sehingga mata orang tersebut
berakomodasi :
- bayangan yang terbesar akan bergerak ke arah bayangan yang kecil tegak, jelas dan
menjadi lebih kecil. Hal ini disebabkan oleh permukaan depan lensa mata menjadi lebih
cembung.
- kedua bayangan kecil tidak berubah :
- bayangan tegak kecil : oleh karena permukaan kornea tetap
- bayangan kecil terbalik : oleh karena tepi belakang lensa mata sedikit sekali
mengalami perubahan
Gambar 5: Akomodasi lensa (melihat benda dekat)
9
Kelainan Optik Mata
1. Aberrasi : pada mata emmetropia sering terjadi penglihatan kabur. Hal ini disebabkan
oleh adanya aberrasi. Aberrasi ada dua macam :
a. Aberrasi spheris : suatu keadaan dimana sinar-sinar yang sejajar yang mengenai
tepi dari pupil dipusatkan lebih kuat daripada sinar-sinar yang mengenai bagian
sentral mata (pupil), sehingga terjadi bayangan kabur.
Keadaan ini disebabkan oleh kelainan kongenital berupa perbedaan kekuatan
refraksi di bagian sentral dan tepi dari lensa, dimana bagian tepi lensa mempunyai
kekuatan refraksi yang lebih besar daripada bagian sentral lensa mata. Juga faktor
lain yang menyebabkan keadaan ini adalah adanya perlekatan iris dengan lensa
mata, sehingga untuk memperbaikinya dilakukan operasi.
b. Aberrasi khromatis : suatu keadaan dimana sinar putih akan direfraksikan
menjadi warna spektrum atau direfraksikan berlainan sesuai dengan panjang
gelombangnya.
Violet paling sering direfraksikan, sedangkan warna lain secara berangsur-
angsur berkurang direfraksikan sampai warna merah adalah yang paling
jarang direfraksikan. Apabila warna merah dan violet diletakkan pada jarak
yang sama maka keduanya akan sukar dilihat pada saat bersamaan, karena
mata harus diakomodasikan lebih dulu untuk dapat melihat masing-masing
warna tersebut. Keadaan ini dapat diperbaiki dengan lensa akhromatik.
2. Presbyopia (presbos = tua, ops = mata)
Suatu keadaan dimana terjadi pengurangan amplitudo akomodasi secara berangsur-
angsur dengan bertambahnya umur.
3. Ametropia
Kelainan yang dibicarakan di atas adalah merupakan suatu kelainan yang masih
dianggap dalam batas-batas fisiologis karena bersifat kongenital dan perubahan alamiah
(pada orang tua).
Pada mata sehat sinar-sinar yang sejajar dengan sumbu mata (aksi visuil) akan
difokuskan pada fovea sentralis dan mata ini disebut mata Emmetropia. Atau mata ini
10
mempunyai punktum remotum pada jarak yang tak terhingga atau melebihi enam meter.
Pada keadaan dimana mata mempunyai punktum remotum kurang dari enam meter
disebut Ametropia. Ada dua keadaan ametropia :
a.Myopia (myo = berkedip, ops = mata; disebut pula dengan pandangan dekat)
Di sini sinar-sinar yang sejajar dengan sumbu mata akan difokuskan di depan
fovea sentralis, jadi sumbu mata relatif lebih panjang daripada kekuatan refraksi lensa
mata.
Keadaan ini disebabkan oleh karena :
- pada masa pertumbuhan antara umur 6-20 tahun, pada keluarga tertentu terjadi
pertumbuhan sumbu panjang mata relatif lebih cepat daripada pertumbuhan kekuatan
refraksi mata, sehingga bulbus okuli lonjong ke arah anterior-posterior.
- lensa terlalu cembung.
Pada keadaan myopia :
- punktum remotum lebih dekat dengan mata
- range of accomodation (batas akomodasi) dan amplitudo akomodasi akan berkurang
- keadaan ini dapat dikoreksi dengan lensa konkaaf
b.Hypermetropia (hyper = melampaui, metros = ukuran, ops = mata)
Di sini sumbu mata terlalu pendek jika dibandingkan dengan kekuatan refraksi
mata, sehingga sinar-sinar yang sejajar dengan sumbu mata akan direfraksikan di
belakang mata (fovea sentralis). Keadaan ini bisa disebabkan oleh :
- lensa yang terlalu pipih.
- sumbu anterior-posterior yang terlalu pendek
Pada keadaan hypermetropia :
- punktum remotum terletak lebih jauh daripada mata normal
- amplitudo akomodasi lebih besar daripada mata emmetropia
Misalnya : - Punktum remotum terletak 0,25 meter lebih jauh dari mata emmetropia.
Punktum proksimum = 10 cm.
Refraksi dinamis = 100/10 Dioptri = 10 Dioptri.
Refraksi statis = 100/-25 Dioptri = -4 Dioptri.
Amplitudo akomodasi = RD – RS = 10 D – (-4 D) = 14 D.
11
Mata ini dapat diperbaiki dengan lensa cembung dengan kekuatan refraksi
+4 Dioptri.
Gambar 7: Kelainan optik (dambil dari Ganong)
4.Astigmatisma : suatu keadaan/kelainan yang disebabkan oleh karena gangguan pada
lengkung permukaan kornea mata (lengkung garis meridian), sehingga sinar-sinar yang
mengenai mata difokuskan pada tempat-tempat yang berlainan sehingga terjadi bayangan
kabur.
Ada dua macam :
a.Astigmatisma regular : bila refraksi sinar oleh garis meridian yang satu dengan yang
lainnya.
Misalnya : -garis meridian vertikal lebih lengkung dari garis meridian horisontal, maka
sinar-sinar yang difokuskan oleh garis meridian vertikal lebih dekat daripada yang
difokuskan oleh garis meridian horisontal, sehingga terjadi bayangan kabur.
b.Astigmatisma irregular : suatu keadaan dimana refraksi sinar-sinar yang mengenai satu
garis meridian difokuskan pada tempat yang berbeda-beda.
Astigmatisma ini dapat diketahui dengan memeriksa memakai kerato placido (terdiri dari
lingkaran-lingkaran yang konsentris) :
12
- pada orang dengan A.irregular maka garis-garis lingkaran tersebut akan terlihat
berombak atau bergerigi.
- pada orang dengan A.regular maka lingkaran tersebut akan terlihat berbentuk ellip/oval.
A.regular dapat diperbaiki dengan lensa silindris dan astigmatisma irregular dapat
diperbaiki dengan contact lens (lensa kontak).
Di samping kelainan optik juga didapatkan kelainan oleh karena kelumpuhan otot
mata yang disebut strabismus. Hal ini disebbakan oleh karena axis mata tidak sejajar lagi
satu sama lainnya, sehingga bayangan yang terjadi pada mata kanan dan kiri tidak jatuh
pada tempat-tempat yang identik sehingga akan terjadi bayangan kembar yang disebut
DIPLOPIA. Bayangan yang terlihat oleh mata yang normal adalah bayangan sejati dan
bayangan yang terlihat oleh mata yang strabismus (sakit) adalah bayangan semu.
Contoh : - Bila m.rektus externus mata kanan lumpuh maka terjadi strabismus konvergen,
maka bayangan semu akan berada pada mata yang sakit, keadaan ini disebut
dengan Simple Diplopia.
- Bila m.rektus internus yang lumpuh maka akan terjadi strabismus divergen dan
bayangan semu terletak pada sisi mata yang sehat dan ini disebut Diplopia
silang (Crossed Diplopia).
ZAT-ZAT PHOTOSENSITIVE
Schultz (1866) mendapatkan bahwa retina mempunyai dua fungsi :
- berfungsi untuk melihat dalam keadaan terang yang disebut dengan photopic vision
- berfungsi untuk melihat dalam keadaan gelap yang disebut dengan scotopic vision
Photopic vision termasuk pula dalam penglihatan warna spektrum yang merupakan
fungsi dari conus, sedangkan scotopic vision merupakan fungsi dari rod (bacillus). Zat-
zat photosensitive memegang peranan penting dalam kedua hal tersebut.
Kemudia pendapat ini diperkuat dengan adanya fenomena Purkinye, yaitu bila
suatu spektrum diperlihatkan pada keadaan terang maka warna yang paling jelas terlihat
adalah warna merah dan kuning. Dengan tambah gelapnya penerangan maka secara
13
berangsur-angsur akan terlihat warna biru dan hijau yang lebih terang. Fenomena yang
terakhir ini tidak diperlihatkan oleh fovea sentralis.
Selanjutnya Maxwell mengadakan percobaan dengan bulatan yang diberi warna
yang berbeda-beda dan apabila diputar-putar akan memperlihatkan warna gabungan dari
warna tersebut. Makin cepat pemutaran tersebut makin sempurna fusi dari warna tersebut.
Pada macula lutea akan melihat fusi tersebut lebih baik daripada daerah pinggir retina.
Secara mikroskopic pada retina ada sel-sel conus dan bacillus dan terbukti bahwa
bacillus berfungsi untuk penglihatan senja dan conus berfungsi untuk penglihatan terang.
Pemeriksaan dengan elektroretinography akan didapatkan gambaran
elektroretinogram dari retina yang sudah diadaptasi dengan keadaan terang akan berbeda
dengan keadaan adaptasi gelap, jadi di sini retina dianggap dapat melihat terang dan
gelap.
Pada manusia dan juga mamalia zat photosensitive ini terdiri dari :
A.-Protein opsin : Opsin
Pada conus
-Aldehid vitamin A : Retinen I
B.-Protein : Rhodopsin (scotopsin)
Pada bacillus
-Aldehid vitamin : Retinen I
Dalam keadaan sehari-hari rhodopsin oleh cahaya akan berubah jadi lumirhodopsin dan
secara spontan menjadi metharhodopsin (rhodopsin tak stabil). Metharhodopsin
dihidrolisa menjadi retinen I dan scotopsin, selanjutnya sctopsin dan vitamin A dalam
gelap disintesa kembali menjadi rhodopsin.
Rhodopsin
cahaya
Vit. A gelap Lumirhodopsin
Metharhodopsin
Scotopsin + Retinen I
Gambar 8. Skema katabolisme dan anabolisme dari rhodopsin
14
Zat photosensitive dalam conus :
Oleh karena ada tiga macam conus maka diperkirakan ada tiga macam zat photosensitive:
- I.Iodopsin terdiri dari : -protein : opsin
-aldehid vit.A : retinen I
-II. Belum diketahui : -protein : modifikasi dari photopsin
-aldehid vit.A : retinen I
-III. Belum diketahui : -protein : modifikasi dari photopsin
-aldehid vit.A : retinen I
Bila tubuh kekurangan vitamin A akan terjadi buta senja (nyctalopia = night blindness)
ADAPTASI
Ada dua macam : -Adaptasi gelap
-Adaptasi terang
Adaptasi gelap terjadi apabila kita berpindah tempat dari tempat yang terang ke tempat
yang gelap. Lamanya kurang lebih 20 menit.
Adaptasi terang terjadi apabila kita berpindah dari tempat yang gelap ke tempat yang
terang. Lamanya kurang lebih 5 menit.
Dalam praktek untuk menghindari terpecahnya rhodopsin dengan cepat, misalnya pada
penerbang-penerbang sebelum terbang malam disuruh memakai kaca mata merah.
Demikian pula pada ruang pemeriksaan rontgen.
Pada keadaan adaptasi gelap kita akan mengalami buta sesaat, kemudian secara
perlahan-lahan akan bisa melihat kembali.
Pada mata teradaptasi gelap akan terjadi perubahan sbb.
- dilatasi dari pupil (diameter 3 mm sampai 9mm)
- peningkatan sensitivitas dari retina
- terjadi fenomena Purkinye
- terjadi regenerasi dari zat photosensitive pada retina
Penglihatan warna pada adaptasi gelap, rods tidak sensitif terhadap warna, dan keadaan
gelap nilai ambang terhadap cahaya putih sangat menurun dibandingkan dengan fovea.
Karena itu bila benda berwarna dengan penyinaran sebesar nilai ambang dari rod mula-
mula tampak sebagian benda yang tak berwarna dan apabila penerangan ditingkatkan
15
sampai mencapai nilai ambang conus maka barulah benda tersebut kelihatan berwarna.
Interval antara kedua nilai ambang tersebut disebut achromatic interval (colorless
interval).
Adaptasi terang
Pada keadaan adaptasi terang terjadi :
- kontriksi pupil
- penurunan sensitivitas retina
- fenomena purkinye
- pemecahan zat photosensitive
Pengamatan terhadap pergerakan :
- bagian perifer dari retina berfungsi untuk pengamatan pergerakan karena lebih sensitif
dari fovea sentralis
- bagian yang paling sensitif dari retina terhadap pergerakan adalah 10-15 dari fovea
sentralis, dan berkurang ke arah tepi retina.
Rhodopsin mempunyai tiga sifat :
1.Dapat dipecah dengan cepat oleh sinar hijau, sedangkan sangat lambat oleh sinar merah
2.Dapat meresorbsi sinar hijau sangat baik
3.Visibilitasnya untuk warna hijau sangat besar
Untuk cahaya yang dapat merangsang retina dapat dibedakan tiga nilai ambang :
1. Nilai ambang absolut : adalah suatu intensitas cahaya yang terkecil yang masih dapat
dilihat oleh mata.
Ini sangat tergantung pada : - gelombang cahaya
- besarnya daerah yang disinari
- lamanya penyinaran
- adaptasi retina
- daerah retina yang dirangsang
2. Nilai ambang perbedaan : yaitu perbedaan yang minimal yang maish dapat dilihat
antara dua intensitas cahaya.
Misalnya : sinar yang mempunyai panjang gelombang maisng-masing 400 A dan 401
A apakah masih dapat dibedakan.
3. Nilai ambang perbedaan dari frekuensi fusi kritis :
16
yaitu frekuensi minimal dari berkedip-kedipnya cahaya yang dapat dilihat sebagai
tidak berkedip-kedip lagi (kelihatan sebagai hidup terus). Nilai ambang ini bisa
menurun bila kita: lelah, umur meningkat, hypoxia dan keracunan.
VISUS (TAJAM PENGLIHATAN)
Definisi : tajam penglihatan adalah ketepatan untuk mengamati secara detail bentuk dari
suatu benda.
Dapat diukur dengan mengukur jarak terkecil antara dua buah garis yang dapat dilihat
dengan nyata sebagi dua buah garis yang terpisah.
Ada dua hal yang perlu diperhatikan dalam mengukur tajam penglihatan :
a. Minimum visible : garis terkecil yang masih dapat dilihat dengan latar belakang yang
homogen.
b. Minimum separable : adalah jarak terpendek dari dua buah garis yang masih bisa
dilihat sebagai dua buah garis yang terpisah.
Minimum separable ini dinyatakan dengan sudut visuil (visuil angle) :
Adalah sudut yang dibentuk oleh sinar-sinar yang konvergen dari dua buah garis/titik
menuju titik sentral pada mata. Minimum separable dapat disesuaikan dengan diameter
sebuah conus atau jarak dari satu conus ke conus yang lain.
Visus itu tergantung kepada :
- besarnya conus : makin besar conus maka minimum separablenya makin besar dan
visusnya makin kurang tajam
- jarak antara satu conus dengan yang lainnya
Pada fovea sentralis diameter conus paling kecil sehingga minimum separablenya makin
kecil, sehingga visusnya makin tajam. Makin ke tepi diameter conus makin besar
sehingga jarak kedua conus makin lebar sehingga visusnya makin kurang tajam. Visus
bacillus di fovea sentralis adalah nol. Makin ke perifer visusnya bacillus lebih jelas oleh
karena banyaknya bacillus bertambah.
Nilai ambang conus tidak sama sehingga makin kuat sinar makin banyak conus yang
terangsang dan benda akan terlihat lebih jelas.
Contoh : Benda hitam putih :
17
Pada suatu intensitas cahaya hanya beberapa conus yang terangsang maka garis batas
hitam putih tak jelas, makin kuat cahaya maka batas makin jelas.
Pemeriksaan tajam penglihatan ada beberapa macam cara, antara lain :
- Optotype Snellius
- menghitung jari tangan
- menghitung jari tangan yang bergerak
- lampu senter
Di klinik biasanya dipergunakan alat Optotype Snellius, dalam alat ini terdapat huruf
yang sangat dapat dibaca pada jarak : 60, 24, 18, 12, 6, 5, 4, dan 3 meter.
Cara membuat tebal huruf 3 menit dan tinggi huruf 5 menit.
Untuk menentukan visus seseorang dipakai rumus :
V = d/ D
V = tajam penglihatan
d = jarak orang percobaan dengan Optotype Snellen
D = jarak sebenarnya daripada huruf dalam optotype Snellen yang dapat dibaca oleh mata
Emmetropi
Visus 6/6, kemungkinan orang tersebut :
- emmetropia
- hypermetropia dengan akomodasi
- presbyopia
Untuk membuktikan bahwa dia betul-betul hypermetropia, caranya dengan menjauhkan
Optotype Snellen, kalau masih dapat melihat huruf yang sama berarti hypermetropia.
Dengan memakai kaca mata lensa positif orang emmetropia tidak bisa melihat huruf yang
sama pada jarak enam meter. Orang yang hypermetropia diberi kaca mata lensa positif
dapat melihat huruf yang jaraknya enam meter tanpa akomodasi.
18
Pemeriksaan dengan jari tangan
Bila orang hanya dapat melihat/menghitung jari tangan sejauh 1 meter maka visusnya :
1/60.
Bila hanya dapat melihat gerakan tangan sejauh 1 meter maka visusnya : 1/300.
Bila hanya dapat membedakan gelap dan terang maka visusnya : 1/tak terhingga, bila
tidak maka visusnya = 0.
Amblyopia : suatu keadaan dimana visus menurun tanpa kelainan organis.
WARNA
Penglihatan warna merupakan photopic vision. Warna dapat dibagi dua :
- Chromatis = warna spektrum
- Achromatis = putih, hitam, kelabu
Warna suatu benda dapat dilihat oleh karena sebagian dari cahaya dipantulkan oleh benda
tersebut ke mata. Warna putih adalah kombinasi dari semua warna. Warna hitam
sebenarnya adalah sensasi tanpa cahaya oleh karena benda tersebut tidak memantulkan
cahaya tapi semua diserap.
Warna spektrum antara lain : merah, orange, kuning, hijau, biru, nila, ungu.
Warna primer :
Sinar matahari (cahaya putih) bila ditujukan pada prisma maka sinar itu akan
dibiaskan menjadi warna spektrum dan warna spektrum dapat dikombinasikan kembali
tanpa mengurangi terangnya sinar tersebut (Abney’s Law).
Warna putih dapat pula diperoleh dengan cara mencampur merah, biru dan bijau. Ketiga
warna ini disebut warna primer.
Warna komplementer : merupakan pasangan warna yang apabila dikombinasikan dengan
warna tertentu akan menimbulkan warna putih. Tiap warna spektrum mempunyai
pasangan tersendiri (komplementernya sendiri) :
- merah -------- komplemennya ------------- biru kehijauan
- kuning ------- komplemennya -------------- indigo blue
- violet --------- komplemennya ------------- kuning kehijauan
- hijau ---------- komplemennya ------------- purple
Pada sensasi warna ada tiga hal yang karakteristik :
19
1. Ragamnya warna : tergantung dari gelombang cahaya
2. Terangnya warna : tergantung dari intensitas rangsangan
3. Saturasi (kepekatan) : tergantung dari banyak sedikitnya warna putih yang menyertai
Warna-warna dapat dicampur dan pencampurannya ada dua macam :
a. Addisi : mencampur warna dengan sewajarnya (cat biru + cat kuning)
b. Substraksi : mencampur kesan warna di dalam mata (Misalnya dengan piringan
Maxwell).
Untuk melihat warna ada tiga teori :
1.Teori Young Helmholtz
2.Teori Hering
3.Teori Modifikasi
ad.1.Teori Young Helmholtz
Teori ini membuktikan adanya 3 sensasi warna primer yaitu merah, biru dan hijau. Sesuai
dengan teori ini maka dalam conus terdapat 3 macam substansi photogen. Dalam satu
conus mempunyai satu macam zat photosensitive. Satu substansi photogen dapat dipecah
oleh : - gelombang cahaya merah
- gelombang cahaya hijau
- gelombang cahaya biru
Bila ketiga warna tersebut dengan intensitas yang sama masuk ke dalam mata akan
tedapat kesan warna putih. Sedangkan warna-warna lain adalah kombinasi ketiga warna
tersebut dengan perbandingan tertentu. Bila ketiga warna masuk ke dalam mata, ketiga
substansi photogen akan dipecah sehingga selalu menghasilkan warna putih, oleh karena
itu sukar untuk mendapatkan warna murni.
Yang menyokong teori adalah Hukum Energi Spesifik dari Miller yang
menyatakan bahwa : satu reseptor hanya terangsang/dapat menerima satu macam
rangsangan.
Dengan teori tersebut dapat diterangkan terjadinya bayangan negatif :
- waktu melihat warna merah maka zat photosensitive merah dipecah, kemudian
melihat warna putih maka yang dipecah hanya zat photogen hijau dan biru sehingga
kesan yang dilihat adalah hijau violet.
20
Dengan teori Young Helmholtz tidak dapat menerangkan orang dengan buta warna
merah-hijau dan biru-kuning.
Ad.2. Teori Hering
Teori ini menyatakan adanya tiga substansi dalam retina yang menimbulkan tiga
pasang sensasi elementer dan antagonis yaitu :
- Kuning ----- biru
- Merah ------ hijau
- Putih -------- hitam
Sensasi merah, kuning dan putih merupakan hasil pemecahan/katabolisme/dissimilasi
suatu substansi photogen, sedangkan biru, hijau dan hitam merupakan
synthese/anabolisme/assimilasi suatu substansi photogen.
Teori Hering juga menyatakan bahwa warna putih merupakan :
- Resynthese dari warna spektrum (seluruh warna)
- Fusi ketiga warna primer
- Warna tersendiri dari Hering
Dengan teori ini dapat diterangkan adanya buta warna merah-hijau oleh karena substansi
photogen untuk warna merah-hijau tidak ada sehingga warna merah-hijau tersebut
dilihatnya abu-abu. Begitu pula Hering tidak dapat menerangkan kenapa dua
komplementer dapat memberikan sensasi warna putih. Keberatan teori ini adalah
berlawanan dengan teori energi dari spesifik dari Miller yaitu satu reseptor menerima dua
rangsangan.
Ad.3. Teori Modifikasi
Teori ini didasarkan atas perbedaan nilai ambang dari masing-masing warna. Dua
warna baru dapat dibedakan apabila sudah melewati suatu nilai ambang tertentu. Karena
itu dibedakan tiga macam reseptor :
a. Reseptor yang hanya dapat menerima gelombang panjang
b. Reseptor yang hanya dapat menerima gelombang sedang
c. Reseptor yang dapat menerima semua gelombang
Cahaya merah dapat merangsang ketiga reseptor.
21
Cahaya hijau dapat merangsang reseptor 2 dan 3.
Cahaya biru dapat merangsang reseptor 3.
Sensasi putih didapatkan kalau ketiga reseptor dirangsang dimana reseptor 1 menerima
rangsangan lebih kecil dari reseptor 2 dan reseptor 2 menerima rangsangan lebih kecil
dari reseptor 3. Diduga gelombang panjang (gelombang 1) merupakan fungsi dari conus
dan gelombang 2 dan 3 merupakan fungsi dari bacillus. Hal ini didukung oleh kenyataan
bahwa bacillus dapat melihat warna biru pada waktu senja.
Buta Warna
Buta warna terdapat 8 % pada laki-laki dan 0,4 % pada wanita dari seluruh
populasi. Sedangkan dari kasus buta warna ini juga disebabkan oleh komplikasi suatu
penyakit. Tetapi kebanyakan oleh faktor keturunan oleh gen resesif dari kromosom X
Gambar 9: Tiga warma dasar ; biru, merah hijau
(oleh karena ada mutasi pada kromosom X). Bila kromosom resesif X terdapat pada laki-
laki (XrY) maka laki-laki tersebut adalah buta warna. Dan bila ada satu kromosom Xr
pada wanita maka wanita tersebut tidak buta warna dan baru terjadi buta warna bila
wanita tersebut mempunyai 2 kromosom Xr.
Klasifikasi buta warna menurut Teori Young Helmholtz :
22
I. Trichromat : - T.Normal
- T.Protanomali
- T.Deuteranomali
- T.Tritanomali
II. Dichromat : - D.Protanopia
- D.Deuteranopia
- D.Tritanopia
III. Monochromat
Nomenklatur : - anomali berarti berkurangnya warna
- anopia berarti tidak bisa melihat warna
- prot berarti merah
- deuter berarti hijau
- trit berarti biru
Trichromat normal: pengamatan terhadap warna merah, biru dan hijau berkurang tetapi
masih bisa melihat warna-warna tersebut apabila intensitas
penerangan ditingkatkan.
Trichromat protanomali conus untuk warna merah berkurang.
Trichromat deuteranomali conus untuk warna hijau berkurang.
Trichromat tritanomali conus untuk warna biru berkurang.
Dichromat hanya mempunyai dua macam conus :
- D.Protanopia : tidak ada conus untuk warna merah, warna hijau berkurang, warna biru
normal.
- D.Deuteranopia : tidak ada conus untuk warna hijau, warna merah berkurang, warna
biru normal.
- D.Tritanopia : tidak ada conus untuk warna biru, warna merah dan hijau normal.
Tes Buta Warna
Ada dua macam tes buta warna yaitu dengan :
a. Buku Ishihara : pada orang buta warna tidak bisa melihat gambar yang sesungguhnya
tetapi akan melihat gambar/angka yang lain dari orang dengan mata normal.
23
b. Tes Holmgreen :
Dalam melakukan tes ini dipergunakan benang-benang wool dengan berbagai warna.
Dan ditentukan ada tiga warna standar :
- Pale pure green : hijau murni
- Medium purple : lembayung (merah violet)
- Vivid scarlet : merah menyala (bright red)
Orang yang dites pertama kali ditunjukkan benang-benang warna standar I. Kemudian
orang tersebut disuruh mengambil benang dengan warna yang sama dengan benang
standar I (sebanyak 3 benang). Orang yang buta warna dichromat akan melihat benang
standar I merupakan warna abu-abu, dengan bayangan kuning dan biru sehingga orang itu
akan mengambil benang hijau, kuning abu-abu, dan biru abu-abu. Untuk membedakan
apakah orang tersebut buta warna protanopia atau deuteranopia perlu diadakan tes dengan
standar II dan III :
-Benang standar II : - Protanopia akan memilih biru violet
- Deuteranopia akan memilih hijau dan abu-abu
-Benang standar III : - Protanopia akan memilih warna hijau, abu-abu dan coklat muda
- Deuteranopia akan memilih hijau, abu-abu dan coklat tua.
Gambar 10:
contoh tes
buta warna
24
Fenomena Purkinye
Suatu fenomena dimana warna spektrum akan terlihat bergantian lebih jelas pada
penerangan yang gelap dan terang.
Warna spektrum : merah, jingga (orange), kuning, hijau, biru, nila dan ungu.
Dengan cahaya yang terang maka warna-warna yang dekat dengan warna merah dan
kuning akan terlihat lebih jelas daripada warna yang lebih dekat dengan warna ungu
(violet). Dan pada cahaya yang kurang terang/agak gelap maka warna-warna yang dekat
dengan warna ungu akan terlihat lebih jelas daripada warna yang lebih dekat dengan
warna merah.
Sifat psikologi warna :
Secara psikologis warna dapat dibagi menjadi 2 bagian :
1. warna yang mengaktifkan jiwa/semangat : merah, orange, dan kuning
2. warna yang menenangkan jiwa : biru, violet, nila, ungu.
Fenomena Kontras
Seberkas sinar (warna tidak saja merangsang retina saja tetapi juga mengubah
sensitivitas dari area sekitarnya. Ada dua macam fenomena kontras :
a. Kontras Simultan (Induksi Partiil)
Rangsangan pada suatu daerah di retina akan menaikkan sensitivitas daerah retina
sekitarnya terhadap rangsangan yang lain. Efek yang maksimal akan diberikan oleh
warna komplementernya.
Misal : Bulatan hitam ditaruh di atas warna kuning maka warna hitam dan kuning
akan kelihatan lebih jelas jika dibandingkan bila kedua warna tersebut
terpisah.
b. Kontras Suksesif (Temporal Induksi)
Rangsangan pada retina mengakibatkan terjadinya sensitivitas pada retina tersebut
akan meningkat terhadap warna komplementernya.
Misal : Bila seseorang melihat benda berwarna merah dalam cahaya terang dan
kemudian melihat warna hijau maka warna hijau akan terlihat lebih terang.
25
Bayangan Iring
Bayangan yang terjadi setelah rangsangan dihilangkan.
Ada dua macam :
- Bayangan iring positif :
Jika kita melihat suatu benda dalam cahaya terang, ke mata ditutup/melihat
gelap/latar belakang hitam, maka akan timbul bayangan dengan warna yang sama
dan lebih terang.
- Bayangan iring negatif :
Bila setelah melihat benda dalam keadaan terang kemudian melihat ke dataran yang
putih maka terlihat bayangan dengan warna komplementernya.
Penglihatan Binokuler (Binokuler Vision)
Biasanya lantang pandangan dari kedua mata mengadakan overlap satu sama lain.
Bagian yang bersama-sama dilihat oleh kedua mata inilah yang disebut dengan
penglihatan binokuler. Dan lantang pandangan yang dilihat oleh satu mata inilah yang
dilihat oleh satu mata disebut dengan monokuler vision (penglihatan monokuler). Jika
kita melihat suatu benda, maka terjadi bayangan pada retina bagian temporal/nasal dari
masing-masing mata. Tempat pada retina bayangan dari satu benda dibentuk dengan
penglihatan binokuler disebut dengan tempat identik.
Gambar 11. Bayangan terbalik pada retina
26
Bila kedua mata melihat benda A maka kedua mata mengadakan konvergensi agar
bayangan jatuh pada fovea sentralis dan fovea sentralis dikenal sebagai tempat identik
pada mata sehingga terkesan bayangan hanya satu saja (merupakan satu sensasi). Di luar
fovea sentralis masih terdapat pula tempat identik yaitu B1 dengan B2 dan C1 dengan C2.
Tempat kedudukan dari benda yang berada di depan mata yang berupa bidang
lengkung membentuk bayangan pada tempat identik disebut Herepter. Bila satu mata
ditekan dengan ujung jari maka aksis visuil pindah tempat sehinga bayangan tidak jatuh
pada tempat yang identik tetapi jatuh pada tempat disparat sehingga terlihat bayangan
double (kembar), disebut dengan diplopia fisiologis : - diplopia heteronym
- diplopia homonym
Bila benda B terletak di depan mata dan mata difokuskan pada bidang A, maka bayangan
jatuh pada tempat disparat di retina sehingga bayangan yang terlihat kembar. Bayangan
yang terlihat oleh mata kanan terletak pada sisi mata kiri dan bayangan yang terlihat oleh
mata kiri terlihat di sebelah sisi mata kanan.
Bila benda B terletak di depan mata dan mata difokuskan pada tempat yang lebih dekat
dengan benda, juga hal ini akan membentuk bayangan di retina pada tempat yang tidak
identik (tempat disparat) sehingga terlihat bayangan kembar yaitu bayangan yang terlihat
oleh mata kanan terletak pada sisi mata kanan dan bayangan yang terlihat oleh mata kiri
terlihat pada sisi mata kiri, dan ini disebut diplopia homonym.
Strabismus Berbeda dengan Heteroporia
Heteroporia pada keadaan istirahat linea visus tidak sejajar tapi pada saat melihat
linea visus masih dapat dikonvergensikan.
Heteroporia ada beberapa macam :
- Exoporia — divergen
- Endoporia — konvergen
- Hyperporia — ke atas
- Hypoporia — ke bawah
27
Gambar 12 : Penglihatan binokuler
28
Penglihatan Stereoskopis
Dengan adanya tempat identik dan disparat pada retina maka dapat melihat 3
dimensi dan hal ini akan terlihat dengan sempurna dengan kedua mata. Tetapi walaupun
demikian penglihatan ini dapat dilakukan dengan satu mata (monokuler) karena :
1. Makin jauh benda itu maka bayangan makin kecil
2. Warna dari objek, modifikasi dari warna benda akan menentukan jauh dekatnya
benda tersebut. Misalnya pada lukisan-lukisan, untuk benda-benda yang dekat dipakai
warna hijau kekuning-kuningan, sedangkan yang lebih jauh dengan warna hijau
kebiru-biruan dan untuk yang lebih jauh dengan warna biru.
3. Penutupan sebagian daripada objek yang lebih jauh oleh objek yang lebih dekat.
4. Intensitas cahaya yang dipantulkan oleh benda itu berbeda-beda sesuai dengan
permukaannya.
5. Parallax : bila kita bergerak ke depan maka benda-benda yang jauh akan bergerak
searah dengan gerakan kita dan benda-benda yang dekat dengan kita akan bergerak
berlawanan arah.
6. Dengan akomodasi lebih kuat benda yang letaknya lebih dekat akan kelihatan lebih
jelas.
Stereoscope
Pada titik identik jatuh bayangan dari dua objek yang sama maka terlihat satu
bayangan. Prinsip inilah yang dipakai pada stereoscope dimana pada alat tersebut
dipasang dua buah gambar yang sama dan jaraknya diatur sedemikian rupa sehingga
kedua bayangan akan jatuh pada tempat yang identik pada retina, sehingga terlihat
sebagai satu bayangan saja. Tetapi bila kedua bayangan tidak jatuh pada tempat identik
maka bayangan kedua hendak akan terlihat bergantian dan ini disebut dengan perebutan
daerah penglihatan.
Bila kedua bayangan merupakan warna komplementernya maka akan terjadi fusi
dari kedua warna tersebut.
Kita dapat melihat tiga dimensi, terutama karena adanya disparasi lintang di daerah
temporal dan benda yang lebih dekat akan terjadi disparasi lintang di daerah temporal dan
benda yang lebih jauh akan terjadi disparasi lintang pada daerah lebih nasal dari benda
29
yang lebih jauh. Pada posisi benda vertikal penglihatan 3 dimensi akan lebih baik
daripada bidang horisontal, karena untuk membedakan jarak pada bidang horisontal akan
lebih sulit daripada posisi vertikal.
Untuk mengetes penglihatan tiga dimensi (ketajaman penglihatan tiga dimensi)
dipakai :
1. Mengatur posisi dari benang yang terletak antara dua benang yang sejajar, benang yang
di tengah diatur sedemikian rupa sehingga benang pada benang yang sejajar tadi
diatur sedemikian rupa sehingga ketiga benang terebut terletak satu bidang (Gambar
16.a.).
2. Menjatuhkan benda berwarna/kelereng di depan/di belakang dari suatu kawat yang
difiksir.
Pada orang coba disuruh menentukan jatuhnya benda berwarna tersebut apakah di depan
atau di belakang dari kawat yang difiksir. Pada cara yang pertama pada jarak 2 meter
kesalahan-kesalahan terjadi berkisar 1,5 mm.
Pada cara yang kedua pada jarak 2 meter kesalahan tejadi berkisar antara 40 mm, hal ini
disebabkan oleh karena benda tersebut bergerak dan dilihat hanya dalam waktu 0,02
detik.
Optic Illusion (Ilusi Optis)
Kesalahan yang terjadi bila kita melihat/mengamati suatu benda baik dalam
ukurannya, permukaan dan jaraknya.
Kesalahan penglihatan ini disebabkan oleh radiasi :
Misalnya : bila suatu bulatan dengan warna yang terang diletakkan pada latar belakang
yang kurang terang dan bulatan yang kurang terang diletakkan pada latar
belakang yang terang maka bulatan yang lebih terang akan terlihat lebih besar
daripada yang kurang terang. Hal ini disebabkan oleh difusi rangsangan pada
tepi dari bayangan dari benda yang terang (karena adanya aberrasi chromatis
dan spheris).
30
Gambar 13: Lokasi dari visual display (disitir dari Pheasant, 1988)
Penyesuaian lingkungan kepada orang yang bekerja (Suma’mur, 1992):
1. Cukupkah penerangan siang hari ?
2. Apakah penerangan dengan lampu-lampu mencukupi?
3. Apakah dilihat cukup kontras pada arah pandangan yang
banyak dipakai?
4. Perlukah pandangan beralih dari benda-benda
(lapangan)yang terang ke benda (lapangan ) yang gelap?
5. Apakah banyak pemantulan-pemantulan cahaya di tempat
kerja ?
6. Cukup baikkah penempatan lampu?
7. Apakah cahya dari lampu rata? (tidak ada keipan-kedipan)
8. Apakah ada gangguan dari warna di tempat kerja?
9. Baikkah penggunaan warna untuk menarik perhatian pada
sesuatu?
10. Apakah warna keseluruhan ruang kerja cukup menerangkan
dan menyenangkan?
31
Pada gambar 13 adalah salah satu contoh arah penglihatan untuk pekerjaan berdiri 23 –
27 o, sedangkan untuk pekerjaan duduk antara 32 –44 o kebawah. Arah penglihatan
sesuai dengan kepala yang istirahat.
Kapasitas visual
Kapasitas visual yang terpenting adalah:
- ketajaman penglihata(visual acuity)
- sensivitas kontras (contrast sensivity)
- kecepatan persepsi (speed of perception)
Ketajaman penglihatan adalah kemampuan untuk menerima garis/titik dengan jarak
minimal yang masih dapat dibedakan atau pengertian ukuran /tanda detail secara teliti
suatu tanda .
Sensivitas kontras
Adalah kemampuan mata untuk mengamati dan membedakan perbedaan sedikit dalam
luminasi dengan ketelitian bayangan nuansa remang-remang dan terang . Dalam
kehidupan sehari-hari sensivitas kontras lebih penting daripada tajam penglihatan dan ini
juga diterapkan pekerjaan inspeksi dan kontrol produk. Agar supaya mengarah sensivitas
kontras suatu prosedur dipakai dalam mana membandingkan luminasi standar dengan
sekelilingnya.
Kecepatan persepsi
Kecepatan persepsi adalah waktu interval yang dilalui antara kenyataan tanda visual dan
persepsi yang disadari di dalam otak. Kecepatan persepsi meningkat dengan
meningkatnya pencahayaan sebaik dengan luminasi kontras yang lebih tinggi antara
objek /tanda dan likungan sekitarnya. Pada praktek sehari-hari kontras yang diterima
antara brigthness (terang) dari berbagai lapisan visual
Menurut International Lighting Commision (CIE) limunasi kontras mengikuti rumus
seperti di bawah ini :
32
L O - LB
C = -----------------------
L B
C = kontras
L O = luminasi target
LB = luminasi latar belakang
Perbandingan pencahayaan antara lapangan tengah : 3 : 1
Antara viasual dalam dan luar langsung : 10 : 1
Antara lapangan visual tengah dan luar : 10:1
Reflectance (refleksi)
Jika luminasi berbagai permukaan dibandingkan diekspresikan sebagai reflectance yang
merupakan rasio antara cahaya dan sinar refleksi. Biasanya dinyatakan sebagai persentase
dari refleksi cahaya.Luminasi dala cd/ m2 dan illuminasi dalam Lx dihubungkan seperti
dibawah ini:
Cd/m 2
Reflectance (%) = -------------------- x 100
Lx
Contoh:
Iluminasi 400 Lx , reflectance dari meja terhadap cahaya 70 % berarti luminasi+ 70 %
dari 400 Lx = 70 % dari 400/ = 89 cd/m 2.
Pemilihan warna dan material adalah yang amat penting.
33
Beberapa contoh kadar pencahayaan dan ruang kerja
Macam pekerjaan Contoh Lx yang direkomendasi
Umum Gudang 80 - 170
Ketelitian sedang
(moderately precise)
PackingWorks laboratorySimple assemblyWinding thick wire on the spoolsWork on carpenter’s benchTurning; milling; locksmith’s work
200 – 250
250 – 300
Fine work Reading;writing; book keeping; laboratory techinician; assembly of fine equipment; winding fine wire; woodworking by machine; fine work on toolmaking gig
500 – 700
Very fine ti precision work Technical drawing; colour proofing; adjusting and testing electrical equipment; assembling delicate electronics; watchmaking; invisible mending
1000 - 2000
Tabel ini diambil dari Grandjean, 1988 halaman 256.
Efek umur seseorang mempengaruhi pencahayaan ini. Bila derajat kontras perlu untuk
memberi kepuasan orang di dalam kelompok umur 20-25 tahun dinilai unit satuan ( 1 ) ,
kemudian untuk orang yang lebih tua ini harus dikalikan dengan faktor dibawah ini :
Umur 40 tahun : 1 : 17
Umur 50 tahun : 1 : 58
Umur 65 tahun : 2 : 66
34
Lingkungan Cahaya
Lingkungan cahaya yang optimal diperlukan supaya pekerjaan dapat dilihat dengan baik
terutama bila pekerjaan itu menggunakan kontrol dan display. Disampingbitu juga suatu
display harus didesain sesuai dengan kaidah ergonomis.
Untuk suatu lingkungan yang gelap atau dengan iluminasi cahaya yang rendah maka
tidak mungkin kita akan belerja secara optimum. Dalam hal ini diperlukan tambahan
sumber cahaya misalnya dengan menambahkan cahaya artifisial (dengan lampu,
sebaiknya daylight) . Makin teliti suatu pekerjaan maka makin tinggi kondisi iluminasi
yang diperlukan. (lihat tabel iluminasi cahaya)
35
III. PENDENGARAN
Anatomi : Telinga terbagi menjadi tiga bagian :
- telinga luar
- telinga tengah
- telinga dalam (labyrinth)( Gambar 14)
Ad.1. Telinga luar
Telinga luar terdiri dari (dari luar ke dalam) : aurikula, meatus acusticus externus
dan membrana tymphani.
Fungsi dari masing-masing bagian telinga luar adalah :
Gambar 14: Bagian –bagian telinga
a. Daun telinga adalah memusatkan gelombang untuk diarahkan ke dalam meatus
acusticus externus ke dalam membrana tymphani.
b.Meatus acusticus externus berfungsi mencegah masuknya binatang/benda
asing/kecil yang masuk dan dapat merusak membrana tymphani dan
36
menghancurkan udara di dalamnya sesuai dengan temperatur tubuh dengan
variasi kurang lebih 0,20 C agar membrana tymphani bisa berfungsi dengan
baik.
c.Membrana tymphani, berbentuk corong dengan dasar berbentuk ellip dengan
diameter panjang 10 mm dan lebar 9 mm. Puncaknya terletak miring dan agak
ke bawah yang disebut umbo. Di bagian luar dari membrana tymphani dilapisi
oleh epithil kulit dan di bagian dalam dilapisi oleh epithil mukosa tanpa sillia
dan diantaranya terdapat tunica propria yang terdiri dari jaringan kulit ikat yang
tersusun radial dan sirkuler tersusun seperti sarang labah-labah. Fungsi dari
membrana tymphani adalah untuk melindungi organ yang terdapat di dalam
telinga tengah.
Ad. 2. Telinga tengah
Telinga tengah merupakan suatu ruangan dengan ukuran 15x5x2 mm3, terletak di
dalam os petrosum dan saluran ini dilapisi oleh mukosa, kecuali dinding dalam
membrana tymphani dilapisi oleh epithil tidak bersillia. Bagian luar dibatasi oleh
membrana tymphani dan bagian dalam dibatasi oleh oval window (fenestra
ovalis), promontorium cochlea dan round window (fenetra cochlearis). Ruang ini
(cavum tymphani) berisi udara dengan tekanan yang sama dengan tekanan udara
luar, yang diatur oleh tuba Eustachius keluar melalui nasopharynk. Di dalam
cavum tymphani terdapat tiga tulang pendengaran yang membentuk persendian
dan menghubungkan membrana tymphani dengan fenestra vestibuli. Tulang-
tulang tersebut adalah malleus, ineus, dan stapes. Juga dalam cavum tymphani
terdapat otot-otot pendengaran yaitu m.stapedius dan m.tensor tymphani.
M.tensor tymphani mendorong manubrium malleus ke arah medial dan hal ini
akan mengurangi vibrasi membrana tymphani dan m.stapedius mendorong kaki
stapes ke arah latral sehingga vibrasi tidak bisa diteruskan.
Ada beberapa pendapat mengenai fungsi otot-otot di dalam telinga tengah :
dikatakan bahwa otot-otot pendengaran tersebut berfungsi sebagai pelindung,
karena dengan kontraksi otot-otot tersebut akan dapat mengurangi amplitudo
vibrasi membrana tymphani dan tulang-tulang pendengaran. Sehubungan dengan
37
fungsi otot-otot tersebut ada teori Akomodatif yang menyatakan bahwa
m.stapedius dan tensor tymphani berfungsi sebagai penala dari mekanisme
transmisi (penghantaran) di dalam telinga tengah, meningkatkan sensitivitas
terhadap setiap frekuensi getaran yang diberikan.
H.Wiggers mendapatkan pada guinea pig (marmut) bahwa kesanggupan
penghantaran ada :
- tone yang rendah, lebih kecil dari 1000 putaran per detik, penghantarannya ke
dalam telinga dalam akan berkurang dengan adanya kontraksi dari otot-otot
pendengaran
- tone yang menengah penghantarannya sedikit ditingkatkan yaitu suara dengan
frekuensi 1300-1800 putaran per detik
- tone yang terlalu tinggi, lebih dari 2000 putaran per detik tidak diteruskan
Pada manusia penghantaran tone dalam batas-batas tertentu (dalam batas-batas
suara-suara pembicaraan) dan tone yang lain termasuk tone yang rendah
dikurangi. Pengamatan menunjukkan bahwa fungsi otot-otot pendengaran dalam
telinga tengah terutama bersifat sebagai proteksi, efek langsung pada tajam dengar
terbatas pada suara-suara dengan pitch range yang kecil dan kerjanya dalam
mengurangi transmisi untuk suara-suara dengan tone yang rendah mungkin secara
tidak langsung dengan menghilangkan masking effect pada tone tertentu dan
meningkatkan ketajaman terhadap frekuensi yang lebih tinggi.
Ad.3. Telinga dalam (labyrinth)(gambar 15)
Gambar 15: Telinga bagian dalam
38
Terletak di dalam os labyrinth, lebih ke dalam dari telinga tengah berisi organ
pendengaran. Berbentuk seperti saluran spiral dengan 2 ¾ lingkaran dan panjang
35 mm.
Saluran ini terbagi menjadi tiga ruangan oleh membrana basalis dan membrana
Reissner menjadi :
a. Skala tymphani : ruangan antara membrana basalis dengan tulang
b. Skala media : ruangan antara kedua membran (gambar 16)
c. Skala vestibuli : ruangan antara membrana Reissner dengan tulang
Skala vestibuli dan tymphani berisi cairan perilymp yang identik dengan cairan
cerebrospinal (liquor serebri), sedangkan endolymp belum diketahui. Reseptor
pendengaran (organ corti) merupakan susunan sel saraf sensoris dengan sel
sustentakularis. Organ ini terletak di dalam skala media menempati setengah atau
lebih dari permukaan dalam daripada membrana basalis.
Sel organ corti ini membentuk dua barisan dari apex ke dasar daripada cochlea :
- Inter hair cell berjumlah + 35.000
- Outer hair cell berjumlah + 20.000
Axon dari sel reseptor ini diteruskan ke ganglion spirale dan seterusnya bersama-
sama n.cochlearis menuju pusat pendengaran.
Gambar 16 : Membrana basalis
39
Mekanisme Pendengaran
Gelombang suara dari telinga luar akan diteruskan oleh telinga tengah melalui
tulang-tulang pendengaran ke telinga dalam dimana terdapat reseptor pendengaran organ
corti. Gelombang suara ini kemudian diubah menjadi aksi potensial dan selanjutnya
diteruskan oleh saraf pendengaran berupa impuls ke pusat pendengaran.
Gelombang suara yang mengenai daun telinga (telinga luar) akan
dikonsentrasikan ke arah meatus acusticus externus, hanya suara-suara yang mempunyai
frekuensi yang tinggi (melebihi 6000 putaran per detik) dapat dipusatkan di meatus
acusticus externus, gelombang yang lebih panjang tidak bisa diteruskan. Daun telinga
yang lebar seperti pada kelinci dapat diarahkan ke sumber suara untuk dapat didengarkan
lebih jelas.
Membrana tymphani tidak bergetar terhadap suatu suara dengan range frekuensi
yang luas, tidak mempunyai frekuensi sendiri, digetarkan oleh gelombang suara dengan
frekuensi tertentu dan mempunyai sifat damping yang tinggi (begitu suara hilang getaran
membran akan berhenti dengan cepat). Gelombang suara dari luar akan dimodifikasi oleh
membrana tymphani menjadi getaran-getaran yang baru, kemudian diteruskan oleh
tulang-tulang pendengaran ke telinga dalam. Hal ini disebabkan oleh struktur membrana
tymphani dan m.stapedius.
Getaran membrana tymphani di dalam telinga tengah diteruskan melalui udara
dan tulang-tulang pendengaran menuju fenestra vestibuli (oval window) yang selanjutnya
diteruskan perilymp di dalam skala vestibuli. Getaran dengan frekuensi yang masih bisa
didengar diteruskan ke membrana Reissner terus ke skala media, basal membran, skala
tymphani terus ke fenestra cochlearis (round window).
Pada fase kompresi dari gelombang suara di dalam meatus acusticus externus
akan menyebabkan membrana tymphai terdorong ke dalam begitu pula dasar stapes serta
terdorongnya basal membran ke bawah dan fenestra cochlearis keluar. Pada fase expansi
akan terjadi sebaliknya.
Telinga tengah berisi udara, sehingga getaran membrana tymphani akan
diteruskan ke oval window begitu pula ke round window. Tulang-tulang pendengaran
akan memusatkan getaran yang diteruskan ke fenestra vestibularis. Setiap pergerakan
40
round window selama ada fase yang berlawanan daripada gerakan oval window akan
mengurangi kekuatan getaran yang diteruskan ke basal membran.
Dua faktor yang bertanggung jawab pada intensifikasi getaran pada oval window :
1. Kerja tuas (lever) dari malleus dan incus
2. Luas membrana tymphani yang lebih besar jika dibandingkan dengan oval window.
(dalam hal ini luas membrana tymphani (64 mm2) 20 kali luas oval window (3,2
mm2), panjang tuas malleus 1-1,3 kali daripada tuas incus).
Hantaran Gelombang Suara
Gelombang suara sebelum mencapai reseptor pendengaran melalui tiga jalan :
1. Ossicular conduction (hantaran fisiologis)
2. Air conduction : membrana tymphani bergetar, kemudian menggetarkan udara
yang ada di dalam telinga tengah sehingga menggetarkan oval
window.
Ad.1. Ossicular conduction
Gelombang suara menggetarkan membrana tymphani, diteruskan ke tulang-tulang
pendengaran, fenestra vestibuli, perilymp (skala vestibuli), mendorong membran
Reissner, mendorong basal membran sehingga terjadi rangsangan pada organ corti.
Ad.2. Air conduction
Getaran membrana tymphani diteruskan melalui udara yang ada di dalam telinga
tengah diteruskan ke fenestra vestibuli dan seterusnya sama dengan Ad.1.
Ad.3. Bone conduction
Agar suara tersebut bisa terdengar maka sumber suara harus mengadakan kontak
dengan prosesus masthoideus dan hantaran melaui tulang ini sangat minim sekali.
Menurut Bekesy fase kompresi dari gelombang suara terutama akan memberikan
efek pada canalis semicircularis dimana cairan akan terdorong ke arah vestibula dan
hal ini akan menyebabkan peningkatan tekanan pada skala vestibuli lebih besar
daripada peningkatan tekanan pada skala tymphani (karena oval window lebih kaku
41
daripada round window) sehingga membrana basalis akan terdorong ke bawah dan
fenestra cochlearis terdorong ke luar.
Gambar 17 : Nervus cochlealis
Rangsangan pada Hair Cell
Ujung sel rambut (hair cell) tertanam pada membrana tectorial. Gerakan ke atas
(ke arah membrana tectoria) akan menyebabkan penebalan daripada tubuh sel rambut,
sedangkan gerakan ke bawah dari basal membran akan menyebabkan penarikan dari
prosesus dan badan sel (menjadi lebih panjang). Rangsangan yang diterima bisa berupa
rangsangan mekanis, listrik dan kimia. Halowel Davis mengemukakan teori kimianya
yang menyatakan bahwa gerakan daripada membrana basalis akan menyebabkan
dikeluarkannya substansi kimia yang bekerja pada ujung saraf sensoris dan terjadi
nervous discharge (pelepasan muatan listrik) atau dengan kata lain terjadi perubahan
potensial.
Teori Analisa Bunyi
Ada dua teori mengenai analisa bunyi :
1. Teori perifer
2. Teori sentral
Ad. 1. Teori perifer (Place Theory = pitch is which theory)
Menurut teori ini membran basalis bergetar secara selektif dan di samping itu
secara histologis dibuktikan bahwa tebal membran basalis bagian apex adalah 0,5
mm dan di bagian basal mempunyai tebal 0,1 mm.
42
Dalam menerangkan teori ini ada dua pendapat :
a. Teori Resonansi dari Helmholtz (1863) atau disebut juga Harp Theory
b. Teori Hydrodynamic (Travelling Wave Bekesy)
Teori resonansi ini beranggapan bahwa gelombang suara akan menimbulkan
tekanan pada skala vestibuli dan dengan cepat bisa meluas dan membrana basalis
akan ikut bergetar secara selektif. Pendapat mengenai adanya getaran yang slektif
diperkuat dengan adanya percobaan bahwa :
- bila dirangsang dengan suara nada tinggi maka yang bergetar adalah bagian
basal
- bila ada suara dengan nada rendah maka yang bergetar adalah yang di bagian
apex
Travelling wave theory menyatakan bahwa gelombang suara dihantarkan
sebagai pembuluh darah arteri, gelombang itu mula-mula besar, kemudian
makin ke arah apex makin kecil karena adanya damping (peredaman) oleh
bagian cochlea. Pada bagian-bagian tertentu basal membran bergetarnya
maksimal dan lokasinya dan lokasi simpangan yang maksimal akan berbeda
pada frekuensi yang berlainan. Gelombang pendek akan hilang lebih cepat
daripada gelombang panjang jadi sesuai dengan lokasi dari nada-nada tinggi
pada bagian basis dan nada-nada rendah pada bagian apex dari cochlea.
Beberapa percobaan yang menyokong teori tersebut :
a. Pencatatan pada serabut saraf pendengaran, pada ambang terendah sebuah
serabut hanya akan menjawab dengan teori tertentu. Ternyata tiap-tiap serabut
saraf mempunyai ambang yang berbeda-beda (memberi jawaban terhadap
frekuensi tertentu).
b. Nada yang keras dengan frekuensi yang rendah diberikan terus-menerus pada
percobaan akan menyebabkan kerusakan histologis pada bagian apex
sedangkan dengan nada keras dengan frekuensi tinggi menyebabkan
kerusakan pada bagian basal dari membrana basalis.
43
Ad.2. Teori Sentral
Menurut teori ini analisa bunyi terjadi di sentral yaitu di pusat pendengaran. Salah
satu teori yang mendukung teori ini adalah teori Telepon Rutherford :
- Tinggi rendahnya suara tergantung dari banyaknya impuls saraf pendengaran
- Kuat lemahnya suara tergantung dari banyaknya saraf yang ikut terangsang
Pada telepon : diafragma dari telepon mengubah getaran suara menjadi impuls
listrik dengan frekuensi yang sama diteruskan oleh kawat telepon pada diafragma
penerima yang bergetar dengan frekuensi yang sama, sehingga terjadi suara seperti
semula.
Elektrophysiology Telinga
Dengan pencatatan listrik yang modern dapat dicatat tiga macam fenomena listrik
di dalam telinga :
1. Microphonic Response (= Cochlear potensial = Weber-Bray Phenomenon)
2. Aksi potensial nervous VIII
3. D.C.Potensial dari cochlea
Ad.1. Microphonic Response
Pada tahun 1930 Wever & Bray mendapatkan suatu fenomena bahwa bila kita
berbicara ataupun dengan suara lain ditujukan pada telinga binatang percobaan yang
mengalami deserebrasi, maka suara tersebut kita dengar kembali bila suatu elektrode
dipasang pada nervous VIII, yang selanjutnya dihubungkan dengan loud speaker atau
telepon penerima. Mula-mula hal ini diperkirakan berasal dari aksi potensial n.VIII tetapi
Saul & Davis mendemonstrasikan bahwa ada dua potensial listrik yang dicatat melalui
n.VIII, yaitu yang terjadi akibat eksitasi ujung saraf cochlearis (n.VIII) dan potensial
listrik yang terjadi di cochlea yang disebabkan oleh distorsi (perubahan struktur bukan
saraf akibat adanya gelombang suara dan ini disebut microphonic response). Terjadinya
microphonic response selalu mendahului aksi potensial n.VIII. Davis mengeluarkan suatu
hipotesa bahwa microphonic response ini disebabkan oleh gerakan dari prosesus dan
tubuh dari sel rambut (hair cell) dalam cochlea.
44
Ad.2. Aksi potensial n.VIII
Galambos dan Davis berhasil memasang mikroelektroda ke dalam sebuah serabut
saraf VIII. Dan hasilnya sama dengan hasil pencatatan serabut saraf/reseptor sensoris.
Pencatatan ini harus dilakukan agak jauh dari cochlea (telinga dalam) agar tidak tertutup
oleh microphonic response. Impuls yang berjalan merupakan summasi dari perangsangan
setempat pada organon corti.
Dalam percobaan, Bekesy menemukan bahwa di skala vestibuli dianggap tidak
nol maka di skala media mempunyai positif potensial sebesar 30-50 mV, dan organ Corti
menunjukkan negatif potensial sebesar 30-50 mV. Sedangkan skala vestibuli dan skala
tymphani mempunyai potensial yang sama. Keadaan ini akan menimbulkan potensial
listrik di dalam cochlea.
Sifat-sifat microphonic response dan aksi potensial n.VIII
(Best and Taylor)
Microphonic Response Aksi potenisal n.VIII
1.Anasthesi Umum
2. Pada saat mati
3. Penghentian supply
darah
4. Masa latent
5. Masa refrakter
6. Sifat dengan suara asal
7. Pencatatan
8. Sinkronisasi dengan
gelombang suara
9. Summasi
10. All or none law
Masih ada
Hilang lebih lambat
Hilang
0,1 msecond
tidak ada
sama
setiap tempat pada telinga
dalam
sampai frekuensi 16.000cps
positif
-
Hilang
Hilang lebih cepat
Hilang
0,5-0,8 msecond
ada
tidak ada hubungan
pada saraf VIII
(n.Cochlearis)
sampai frekuensi 3000
cps
negatif
+
Piezo electric potensial : potensial yang terjadi oleh karena perubahan energi mekanis
menjadi energi listrik (terjadi di cochlea)
45
Fisika Bunyi
Kita bisa mendengar suara bila ada gelombang suara yang dihantarkan oleh suatu
media ke telinga kita. Gelombang suara tersebut harus mempunyai frekuensi dan
amplitudo tertentu untuk dapat menimbulkan kesan terdengar.
Gelombang suara di udara merupakan gelombang longitudinal yang terdiri dari fase
pemampatan (compression) dan peregangan (refraction) dari molekul-molekul udara dan
digambarkan sebgai satu sinosoid dimana simpangan ke atas merupakan fase
pemampatan sedangkan simpangan ke bawah sebagai peregangan.
A : Kurve nada murni
B : Mempunyai amplitudo yang lebih besar dan terdengar lebih keras dari A
C : Mempunyai amplitudo seperti A tapi frekuensi lebih tinggi dan nada lebih tinggi
D : Gelombang kompleks yang berulang teratur
E : Tidak mempunyai pola teratur dirasakan sebagai bising
Gambar 19. Gelombang suara
Gambar 18: Cochlea
Intensitas, tinggi-rendah dan kualitas bunyi.
Suara dapat dibedakan dalam tiga hal :
1.Intensitas (loudness)
2.Tinggi-rendah (pitch)
3.Kualitas (timbre)
Ad.1 Intensitas (loudness)
Intensitas bukan merupakan synonim dari loudness karena intensitas merupakan
suatu nilai fisika sedangkan loudness merupakan suatu sensasi pendengaran. Misal, suara
46
dengan intensitas yang sama dengan pitch yang berbeda maka suara dengan pitch yang
lebih tinggi akan terdengar lebih keras. Intensitas suara dalam fisika dinyatakan dalam
satuan energi, yaitu erg/sec/cm2 atau watt/cm2. Untuk keseragamannya sekarang dipakai
logaritma dari dua intensitas suara yang berbeda, disebut dengan Bell (karena yang
mendapatkan satuan ini adalah Graham Bell).
Rumus :
Bel = 10 log E2
E1
Keterangan : E1 = Intensitas suara yang diukur
E2 = Intensitas suara standar
Suara standar telah disepakati yaitu suara dalam suatu ruangan yang sepi mempunyai
intensitas sebesar 0 dB. Bila suatu suara mempunyai intensitas 10 kali lebih besar dari
suara yang lain maka suara itu mempunyai intensitas sebesar 1 Bell (10dB).
Suara dengan intensitas 0 dB :
- merupakan suara standar
- sesuai dengan intensitas bunyi sebesar 10-16 watt/cm2 atau 2.10-4 dune/cm2.
Ad.2. Tinggi rendah (Pitch)
Pitch sesungguhnya sebagian besar tergantung oleh frekuensi getaran, tetapi
walaupun demikian tergantung pula oleh amplitudo. Misal, Pitch dengan frekuensi 100
cps nada akan menurun 10% bila loudness ditingkatkan dari 100 dB ke 400 dB dan
nadanya turun 2% bila dengan pitch 500 cps dengan loudness 40 dB dinaikkan menjadi
100 dB.
Frekuensi getaran dari gelombang suara yang masih bisa didengar oleh manusia adalah
16-20.000 cps, ini disebut dengan pitch range dari manusia. Di bawah frekuensi tersebut
manusia tidak bisa mendengar lagi dan ini disebut sebagai nilai ambang pendengaran.
Begitu pula suara dengan frekuensi lebih tinggi akan dirasakan sakit atau tidak
menyenangkan dan ini disebut dengan nilai ambang perasaan.
47
Suara manusia mempunyai pitch antara 300-3000 cps. Tikus dapat mendengar
suara dengan nada yang lebih tinggi daripada manusia tetapi untuk nada suara yang lebih
rendah tidak begitu baik. Kelelawar waktu terbang menimbulkan suara dengan nada
tinggi (supersonic sound) yang tidak dapat ditangkap oleh telinga manusia dan apabila
mengenai tembok (benda keras) maka suara akan terpantulkan bila mengenai telinga
kelelawar itu kembali dipakai sebagai petunjuk bahwa di hadapannya ada musuh. Bila
salah satu atau kedua telinga kelelawar itu di rusak maka kemampuan terbang (terutama
malam hari) akan hilang sama sekali.
Ad.3. Kualitas bunyi
Kualitas adalah efek daripada pencampuran frekuensi-frekuensi harmonis dengan
nada fundamentalnya. Nada murni hanya didapatkan bila kita menggetarkan satu garpu
tala misalnya, sedang bila kita mendengar suara musik kita mendengar suara campuran
yang terdiri dari getaran dasar (fundamental) dan harmonic-nya yang mempunyai
hubungan aritmatik sederhana dengan getaran dasar itu. Bahkan sebuah senarpun
menghasilkan getaran campuran karena senar itu dapat bergetar sebagai keseluruhan,
sebagian, seperempat, dsb. Telinga kita baik sebagai alat penerima maupun pusat dapat
menganalisa getaran campuran ini sehingga kita dapat mendengarkan mana yang
fundamental dan mana yang merupakan harmonic. Analisa inilah yang menghasilkan apa
yang disebut kualitas bunyi. Jadi bagaimanapun kompleksnya getaran, suara terdengar
enak (musikal) bila bentuk getarannya terulang teratur (regular). Bila getaran itu tidak
periodik/irregular akan menyebabkan timbulnya bising.
Konsonan = harmony : bila 2 nada jatuh bersama-sama pada telinga diantara 2 nada
terdapat perbandingan sederhana seperti (1 : 2 : 3 : 4 dsb) maka
telinga akan mendengar suara yang enak, terkenal dengan
harmoni atau konsonan.
Masking : satu nada akan ditutup oleh nada lain bila nada yang belakangan meninggikan
ambang yang pertama.
48
Gambar 19: Endolymph
INTENSITAS BUNYI
Intensitas bunyi didefinisikan sebagai kekuatan (power) bunyi per unit area. Biasanya diukur dalam konteks , intensitas bunyi di dalam udara pada suatu lokasi pendengar.Unit dasar adalah watts/m2 atau watts/cm2. Banyak pengukuran intensitas suara dibuat relatif pada suatu standar ambang pendengaran dari intensitas pendengaran I o :
Io = 1 -12 watt/m2 = 10 –16 watt/cm 2
Pendekatan yang paling umum dari pengukuran intensitas bunyi adalah memakai skala decibel:
I I (dB) = 10 log 10 --
Io
Ukuran desibel adalah rasio yang diberikan pada intensitas I terhadap threshold
intensitas pendengaran, dengan begitu threshold ini nilai 0 dB . Untuk menilai loudness,
sebagai suatu bunyi tersendiri dari pengukuran intensitas yang objektif , sensitivitas
telinga harus menjadi faktor di dalamnya.
Audiometry
Ketajaman pendengaran dapat dites dengan beberapa cara yaitu dengan tes bisik,
tes detikan jam dan dengan audiometer. Akhir-akhir ini penentuan kurve pendengaran
(audibility curve) dengan alat audiometer adalah paling sering dipakai. Audiometer
mengubah energi listrik menjadi nada murni dan tetap, mempunyai pitch dan intensitas
yang dapat diatur oleh pemeriksa. Alat ini diberi ukuran sehingga frekuensi bervariasi
dengan satu oktav dan intensitas 5 dB. Untuk mengetes hantaran udara yang normal
49
dipakai telepon penerima, sedang untuk mengetes hantaran tulang, getaran diberikan pada
prosesus masthoideus os temporalis. Hasilnya dicatat pada audiogram dimana absis sama
dengan frekuensi sedangkan ordinat sama dengan intensitas. Pendengaran normal melalui
hantaran udara digambarkan sebagai garis horisontal dan diambil sebagai garis nol. Garis
patah-patah di bawahnya digambarkan sebagai pendengaran normal melalui tulang.
Ambang pendengaran digambarkan sebagai garis konkav ke garis nol, dan daerah yang
diapitnya disebut daerah dengar (lihat Gambar 20). Walaupun audiometri tidak dapat
menggantikan malahan harus digunakan bersama-sama dengan tes pendengaran yang
lainnya, satu audiogram yang komplit dari ambang hantaran udara dan tulang dari kedua
telinga akan dapat menolong dalam beberapa hal misalnya :
a.membantu diagnose bentuk dan tempat daripada kerusakan/kelainan pendengaran :
-pada kerusakan telinga bagian tengah, hantaran tulang normal, sedang hantaran udara
mempunyai kelainan pada frekuensi rendah, atau pada semua frekuensi.
-pada kelainan/kerusakan telinga bagian dalam, hantaran tulang dikurangi sedang
hantaran tulang rusak pada frekuensi tinggi.
-hilang hantar sebesar 60 dB/lebih pada hantaran udara dengan ditambah adanya
kelainan patologis di telinga tengah menunjukkan adanya kerusakan juga pada
cochlea.
b.membantu dalam menetapkan nilai prosentase hilangnya pendengaran (hearing loss).
Tuli Dengar = Pekak Telinga
Sesuai dengan letaknya kerusakan /kelainan maka tuli dengar termasuk kelainan
dalam pendengaran dibagi dalam 3 bentuk :
a. Tuli hantar = conduction deafness
Segala gangguan pada hantaran gelombang suara melalui telinga luar dan tengah,
misalnya : - adanya nanah, cairan atau wax
- adanya adhesi dari tulang-tulang pendengaran pada dinding
- otosclerosis
- penebalan membran tymphani karena infeksi
- peninggian-perendahan tekanan telinga tengah-tuba eustachius
50
Gambar 20: Audiogram – dasar tes klinis sensitivitas pendengaran (disitir
dari http://www.neurophys.wisc.edu/-ychen/textbook/SOUND-TRANSMISSION.HTML
tanggal 26 Juni 2004)
Audiogram : hearing loss untuk semua frekuensi hampir sama (Flat type)
Gambar 21: Sensitivitas pendengaran
51
b. Tuli saraf = perception (nerve) deafness
Kerusakan bukanlah terletak di cortex tetapi disebabkan karena :
- degenerasi saraf sensoris/sel telinga bagian dalam
- tumor pada saraf pendengaran
- fatigue/kelelahan atau partial trauma (sementara)
Audiogram : hearing loss untuk frekuensi tinggi (high tone deafness)
c. Tuli sentral = central deafness
Kerusakan di sentral, jarang terjadi. Sebabnya mungkin karena :
- Adanya lesi yang unilateral pada jalannya saraf pendengaran di medulla sebelum ada
serabut dari n.cochlearis menyilang ke sisi yang lain akan menyebabkan tuli pada
telinga sisi yang sama. Perhatian : tiap telinga mempunyai pusat pada kedua sisi
cortex.
Tes-tes Pendengaran
Penyakit pada telinga bagian tengah hanya mempengaruhi hantaran melalui udara;
hantaran melalui tulang tengkorak tidak dipengaruhi. Pada tuli dengar karena penyakit
pada telinga bagian dalam atau jalannya saraf auditory, baik hantaran tulang melalui
tengkorak maupun melalui udara mengalami kelainan. Berdasarkan ketentuan ini maka
dikenallah beberapa macam tes pendengaran dan tes yang berikut ini dipakai untuk
membedakan tuli hantar dan tuli saraf :
1. Tes Weber
Tes ini dikerjakan dengan menempatkan garpu tala yang bergetar pada garis
median pada dahi. Telinga yang mengalami kerusakan di telinga bagian tengah akan
mendengar lebih jelas. Hal ini disebabkan oleh karena cochlea pada telinga yang rusak
dilindungi dari suara yang dibawa udara karena rusaknya hantaran, sedangkan pada
bagian yang normal nada itu mengalami masking. Bila yang rusak adalah labyrinnya atau
saraf pendengaran maka akan terdengar baik pada telinga yang normal.
2. Tes Rinne
Tiap telinga dites tersendiri. Garpu tala yang bergetar diletakkan pada
proc.mastoideus pada satu telinga dan bila sudah berhenti terdengar melalui tulang garpu
52
suara di depan liang telinga luar. Maka seseorang dengan kerusakan pada telinga bagian
tengah tidak akan mendengar lagi garpu tala yang bergetar itu setelah garpu tala itu
berhenti terdengar melalui tulang, dan tes ini disebut tes Rinne negatif. Seseorang dengan
telinga normal akan masih bisa mendengar garpu tala yang bergetar tersebut dalam waktu
yang singkat tes ini disebut tes Rinne positif.
3. Tes Bing
Garpu tala ditempatkan di prosesus mastoideus. Jika penutupan telinga
menyebabkan suara terdengar lebih keras maka tes ini disebut Positif dan telinga tengah
dianggap normal. Jika setelah penutupan telinga suara garpu tala tidak mengalami
perubahan maka hasilnya disebut tes Bing negatif dan ini suatu petunjuk adanya
kerusakan hantaran di telinga tengah.
1. Tes yang terdiri dari perhitungan yang diteliti dalam detik dari suatu interval selama
suara terdengar melalui tulang atau melalui udara, atau lamanya interval pada tiap-
tiap saat dibandingkan dengan interval yang didapat oleh pemeriksa. Misalnya pada
saat seseorang sudah tidak mendengar lagi melalui tulang, garpu tala yang bergetar itu
diletakkan pada prosesus mastoideus dari pemeriksa. Demikian juga melalui udara.
Dengan kedua cara ini lamanya waktu si pemeriksa masih dapat mendengar sesudah
orang yang diperiksa tidak mendengar lagi memberikan angka besarnya hearing loss.
Seseorang dengan kerusakan telinga bagian tengah mendengar suara dengan hantaran
tulang dalam waktu yang lebih lama dari pemeriksa disebut tes Schwabach
memanjang dan bila sebaliknya yaitu bila si pemeriksa mendengar lebih lama dari
orang coba maka disebut tes Schwabach memendek. Pada tuli saraf nada terdengar
melalui tulang dalam waktu yang lebih singkat daripada normal.
Bising dan Vibrasi
Unit fisik tekanan suara adalah mikropascal (Pa). Suara terlemah yang dapat dideteksi
oleh orang sehat kira-kira 20 Pa. Gelombang tekanan ini 20 Pa ini begitu rendah dan
menyebabkan membran telinga bagian dalam menyimpang oleh kurang dari diametris
satu atom. Tetapi telinga dapat juga mentolerir tekanan suara lebih daripada 1 juta x lebih
tinggi. Untuk mengakomodasi seperti rentangan lebar di dalam skala praktisnya , suatu
unit logaritma, atau decibel(dB). Skala decibel memakai ambang pendengaran dan 20
53
Pa sebagai tekanan referensi. Setiap waktu tekanan bunyi di dala Pa adalah kelipatan
10, 20, dst ditambahkan pada ambang decibel, dengan begitu 200 Pa berhubungan
dengan 20 dB. Maka dari itu 3 dB di atas 60 db dan 90 dB sangat berbeda. Teklinga
manusia
1 dB ; perubahan terkecil yang dibedakan oleh telinga
6 dB : meningkatkan 2 x ambang tekanan suara.
Beberapa pertanyaan untuk bising :
1. adakah gangguan bising pada kewaspadaan atau pada pekerjaan otak
(intelektual)?
2. Mengganggukah bising pada pembicaraan?
3. Adakah bising yang dapat menimbulkan ketulian?
4. Dapatkah diusulkan alat-alat (tindakan penahan gangguan bising)/
Untuk getaran berfrekuensi rendah:
1. adakah getaran-getaran berfrekuensi rendah pada lengan/tangan?
2. adakah getaran-getaran berfrekuensi rendah pada seluruh tubuh? Sedapat
mungkin ditetapkan jenis frekuensi, amplitudo lamanya mengenai pekerja.
Daftar dibawah ini menunjukkan tangga intensitas dari kebisingan.
Desibel Batas dengar tertinggi
Menulikan
Sangat hiruk
Kuat
Sedang
Tenang
120
110
100
90
80
70
60
50
Halilintar
Meriam
Mesin uap
Jalan hiruk pikuk
Perusahaan sangat gaduh
Pluit polisi
Kantor gaduh
Jalan pada umumnya
Radio
Perusahaan
54
Sangat tenang
40
30
20
10
0
Rumah tenang
Kantor perorangan
Audotorium
Percakapan
Suara daun-daun
Berbisik
Batas dengar rendah
Banyak penelitian fisiologis menunjukkan bahwa paparan bising bisa
meneyebabkan (Grandjean, 1988):
1. Peningkatan tekanan darah2. Peningkatan /aselerasi denyut nadi3. Pembuluh darah di kulit menyempit4. Peningkatan dalam metabolisme5. Memperlamabt organ digestif 6. Meningkatkan ketegangan otot
Semua reaksi ini simptomatis dari fase alarm yang dikontrol oleh stimulasi sistem saraf otonom. Ini adalah kenyataan mekanisme defensif yang menjaga tubuh secara keseluruhan menghadapi bahaya dengan siap untuk fight, flight atau bertahan.
Loudness diukur dalam desibel: Kekuatan gelombang bunyi ke telinga Makin keras bunyi makin tinggi desibelnya
Perkiraan kadar desibel untuk aktivitas sehari-hari: Bunyi jam : 20 dB Wiper : 30 dB Percakapan normal : 50-60 dB Lalulintas mobil : 70 dB Alarm jam : 80 dB Pemotong rumput : 95 dB Chain saw : 110 dB Jackhammer : 120 dB
55
Jet engine : 130 dB
PENGECAPAN DAN PENCIUMAN
Umumnya pengecapan dan penciuman digolongkan sebagai perasaan viseral
karena hubungannya yang erat dengan fungsi pencernaan.
Secara fisiologis, fungsi-fungsi ini berhubungan satu sama lainnya.
Cita rasa dari berbagai makanan sebagian besar merupakan gabungan dari rasa kecap dan
baunya.
Akibatnya, cita rasa makanan dapat terasa, berbeda apabila seseorang menderita pilek
yang menekan indera penciumannya.
Reseptor penciuman dan pengecap keduanya adalah kemoreseptor yang dirangsang oleh
molekul-molekul dalam larutan dalam cairan hidung dan mulut.
Akan tetapi kedua indera ini secara anatomis sangat berbeda.
Reseptor pencium adalah reseptor jauh (telereseptor); lintasan penciuman tidak
mempunyai sambungan dalam talamus; dan tidak terdapat daerah proyeksi pada
neokorteks untuk penciuman.
Lintasan pengecapan naik melalui pangkal otak ke talamus dan berproyeksi ke girus post
sentralis bersama-sama dengan lintasan sensibilitas utnuk raba dan tekan dari mulut.
56
PENGECAPAN
Substansia tertentu dalam larutan merangsang reseptor yang dapat menimbulkan
kesan yang disebut kemoreseptor.
Bila mulut kering maka tidak bisa merasakan jadi alat pengecap harus basah.
Pengecapan adalah fungsi daripada reseptor pengecap di dalam mulut dan ia penting, oleh
karenanya manusia dapat menyeleksi makanan sesuai dengan keinginannya dan
barangkali juga kebutuhan jaringan akan zat nutrisi tertentu.
Pada umumnya terdapat 4 cita rasa dasar yaitu : manis, asin, asam, pahit.
Kita tahu bahwa seseorang dapat merasakan ratusan perbedaan cita rasa. Ini semua
diduga karena kombinasi 4 cita rasa dasar.
Zat yang menimbulkan sensasi rasa primer
Rasa asam
Disebabkan oleh asam-asam, dan intensitas dari pengecapan ini kira-kira
kekuatannya adalah logaritma dari konsentrasi ion Hidrogen. Asam-asam organik dirasa
lebih asam pada konsentrasi ion hidrogen tertentu daripada asam mineral, ini mungkin
karena asam organik menembus sel lebih cepat daripada asam mineral. Oleh karena itu
makin asam suatu asam makin kuat sensasinya.
Rasa asin
Rasa asin dihasilkan oleh ion garam. Kualitas dari pengecapan ini bervariasi dari
satu garam dengan garam lainnya karena garam-garam juga menimbulkan rasa
pengecapan lain di samping asam. Kation dari garam-garam terutama menentukan rasa
keasinannya tetapi anion juga sedikit banyak menyokong hal ini. Anion itu misalnya : Cl,
Br, SO4, NO3.
Rasa manis
Rasa manis tidak disebabkan oleh satu klas substansia kimia. Zat-zat ini juga
menyebabkan rasa pengecapan manis adalah : gula, glycol, alkohol, aldehyl, keton,
amida, ester, asam amino, asam sulfonat, asam-asam halogen, garam-garam anorganik,
57
dari timah hitam dan beyllium. Tabel di bawah ini menunjukkan intensitas dari
pengecapan zat-zat tertentu yang menyebabkan rasa manis. Sukrose yang dipakai sehari-
hari sebagai gula ditetapkan mempunyai indeks 1. Ada zat yang mempunyai indeks manis
5000 kali daripada gula (sukrose) dikenal sebagai P-4000, untunglah ini beracun. Oleh
karena itu tidak dipakai sebagai zat pemanis. Yang lain adalah sekarin kira-kira 600 kali
manisnya daripada sukrose dan tidak toxis, ia dapat dipakai sebagai zat pemanis.
Rasa pahit
Rasa pahit sama dengan rasa manis tidak disebabkan oleh satu tipe substansia
kimia, tetapi beberapa substansia memberikan rasa pahit, kebanyakan rasa pahit
disebabkan oleh zat organik. Dua klas yang penting dari substansia yang menyebabkan
rasa pahit :
- Substansia organik dengan rantai panjang
- Alkaloid
Termasuk alkaloid obat-obatan yang dipakai untuk medis seperti : quinine, kafein,
strychnine, dan nikotin.
Cita rasa relatif yang menentukan perbedaan substansia
Sub. asam Indeks Sub.pahit Indeks Sub.manis Indeks Sub.asin Indeks
Hidrochloric
acid
Formid acid
Chloracetic
acid
Acetyllactic
acid
Lactic acid
Tartaric acid
Malic acid
Potassium
Htartrat
Acetic acid
1
1,1
0,9
0,85
0,85
0,7
0,6
0,58
0,55
Quinine
Brucine
Strychnine
Nicotine
Phenylthiourea
Caffeine
Veratrine
Pilocarpine
Atripine
1
1
3,1
1,3
0,9
0,4
0,2
0,16
0,13
sucrose
l-propoxy 2
amino 4-nitro
benzene
saccharine
chloroform
fructose
alanine
glucose
1
5000
675
40
1,7
1,3
0,8
NaCl
NaF
NaCl2
NaBr
NaI
LiCl
NH4Cl
KCl
1
2
1
0,4
0,35
0,4
2,5
0,6
58
Citric acid
Carbinic acid
0,46
0,06
Cocaine
Morphine
0,02
0,02
maltose
galactose
lactose
0,45
0,32
0,3
Ada substansia yang pertama terasa manis dan kemudian terasa pahit sesudah
dikecap. Ini terdapat pada sakarin dan objektif untuk beberapa orang. Cita rasa pahit bila
terjadi dalam intensitas yang tinggi biasanya menyebabkan manusia ataupun binatang
memuntahkan makanan. Ini adalah fungsi cita rasa pahit yang tak diragukan oleh karena
racun yang mematikan di dalam tanaman yang beracun adalah alkaloid dan ini semua
menyebabkan rasa pahit yang intensif.
Ambang untuk pengecapan
Ambang rangsang dari rasa asam adalah dengan asam hidrochlorida rata-rata
0,0009 N. Untuk rangsang rasa asin dengan NaCl 0,01 M.
Untuk rangsang rasa manis dengan sukrose 0,01 M.
Untuk rangsang rasa pahit mempunyai sensitivitas yang lebih daripada yang lain ini
penting untuk fungsi proteksi.
Pada tabel cita rasa relatif menunjukkan berlawanan dengan ambang zat-zat yang
berbeda. Pada tabel ini intensitas dari 4 cita rasa dasar.
Buta Pengecapan (taste blindness)
Banyak orang buta pengecapan utnuk substansia tertentu, terutama untuk tipe-tipe
yang berbeda dari komponen thiourea.
Suatu zat seringkali dipakai untuk mengetes adanya buta pengecapan yaitu phenyl
thiocarbamide, dimana kira-kira 15-30% dari semua orang memperlihatkan buta
pengecapan, kenyataan ini juga tergantung pada metode testing.
Putik Kecap dan Fungsinya
Putik kecap adalah organ sensorik untuk pengecapan berbentuk bulat telur disebut
juga apparatus gustatorius = taste bud.
Organ ini berdiameter 1/30 mm dan panjangnya 1/16 mm atau berukuran 50-70 mm. Tiap
putik kecap dibentuk dari kira-kira 40 sel epithel yang mengalami modifikasi disebut sel-
59
sel pengecapan (taste cells). Sel-sel ini terdiri dari sel-sel penyangga dan 5-18 sel rambut,
reseptor pengecap. Sel-sel reseptor masing-masing mempunyai sejumlah rambut yang
mengulur ke dalam pori pengecap lubang pada permukaan epithel putik kecap.
Umur daripada sel-sel pengecapan kira-kira 10 hari. Sel-sel ini terus-menerus diganti oleh
pembelahan metosis dari epithel di sekelilingnya. Ujung-ujung serabut saraf sensorik
yang tidak bermielin mengitari sel-sel reseptor dengan erat. Tiap putik kecap disarafi oleh
kira-kira 50 serabut saraf dan sebaliknya tiap serabut saraf menerima input dari rata-rata 5
putik kecap. Apabila saraf sensorik dirusakkan, putik kecap yang disarafi akan
mengalami degenerasi dan akhirnya lenyap. Akan tetapi, apabila saraf mengalami
degenerasi, sel di sekitarnya menyusun putik kecap baru, diduga disebabkan sejenis efek
induktif kimia dari serabut yang ber-regenerasi.
Lokalisasi dari Putik Kecap
Putik kecap didapatkan pada tiga dari empat tipe papilla lidah :
1. sejumlah putik kecap pada dinding sekitar papilla circum vallatae
2. sejumlah sedang pada papilla fungsi form pada bagian permukaan depan lidah
3. sejumlah sedang pada papilla foliata
Terletak pada celah sepanjang permukaan posterolateral dari lidah. Juga putik kecap
terdapat pada pallatum dan sedikit pada tonsilla dan beberapa titik di nasopharynk. Pada
orang dewasa kira-kira mempunyai 10.000 putik kecap dan pada anak-anak sedikit lebih
banyak. Sesudah umur 45 tahun putik kecap mengalami degenerasi dan menyebabkan
sensasi pengecapan menjadi kurang. Hal yang penting pada pengecapan, putik kecap
melayani sensasi primer yang khusus dari pengecapan, dilokalisir pada daerah yang
khusus pula. Rasa manis ditempatkan pada permukaan depan dari ujung lidah, rasa asin
dan asam pada lateral dari lidah dengan rasa pahit pada papilla circum vallatae bagian
posterior dari lidah, bersama-sama dengan rasa asam juga dirasakan pada pallatum.
Keempat jenis rasa tersebut dapat dirasakan pada pharynk dan epiglottis. Banyaknya
variasi cita rasa yang disukai orang sebagian besar disintesis dari empat unsur rasa dasar.
Pada beberapa kasus rasa yang disukai, mengandung ??? rangsangan nyeri (misalnya,
kuah pedas). Selain itu bau memegang peranan penting pada sensasi keseluruhannya
60
yang ditimbulkan oleh makanan, konsistensi dan suhu makanan juga menyokong cita
rasanya.
Mekanisme Rangsangan dari Alat Pengecap
Membran sel reseptor pengecap seperti pada reseptor sensoris yang lain,
normalnya adalah muatan negatif di bagian dalam yang ada hubungan dengan bagian
luar. Bila substansia pengecap dikenakan/dibubuhkan pada rambut-rambut pengecap
menyebabkan sebagian potensial negatif. Penurunan potensial ini dalam jarak yang lebar
adalah kira-kira logaritma dari konsentrasi substansia yang merangsang. Perubahan
dalam potensial dari sel pengecap ini adalah potensial reseptor untuk pengecap.
Mekanisme rangsangan substansia pada rambut-rambut sel pengecap sehingga
menghasilkan reaksi potensial tidak diketahui. Ada tanda-tanda bahwa molekul yang
menimbulkan pengecapan bekerja pada membran sel reseptor atau rambut-rambutnya.
Satu teori berdasarkan hipotesis bahwa rambut reseptor mempunyai lapisan permukaan
polielektrolit. Menurut teori ini, pengikatan ion-ion pada lapisan ini menyebabkan
distorsi pada susunan spatial dari lapisan dengan dengan akibat perubahan pada distribusi
kepadatan muatan (Ganong). Menurut Guyton, oleh ahli-ahli fisiologi dipercaya bahwa
substansia diabsorpsi secara sederhana ke reseptor-reseptor pada permukaan rambut sel
dan bahwa perubahan absorpsi ini suatu hal alami yang karakeristik dari membran
rambut. Ini membuat sel pengecap lebih permiabel terhadap ion-ion, jadi depolarisasi sel.
Substansia biasanya dibersihkan dari rambut pengecap oleh saliva, jadi menghilangkan
rangsangan pengecapan. Diduga, tipe substansia reseptor dalam tiap-tiap rambut sel
menunjukkan tipe-tipe dari zat yang akan menimbulkan respon.
Lintasan Impuls Pengecapan
Lintasan sensasi pengecapan dari lidah dan regio pharynk ke susunan saraf pusat.
Impuls-impuls dari 2/3 bagian depan lidah melalui nervus VII dan kemudian melalui
chorda tymphani ke dalam nervus IX kemudian ke tractus solitarius ke dalam batang
otak. Sensasi pengecapan dari papilla circum vallatae pada bagian belakang lidah dan
bagian regio posterior ditransmisi melalui nervus IX juga ke tractus solitarius tetapi agak
ke bawah.
61
Akhirnya ada sedikit impuls rasa pengecapan ditransmisikan ke tractus solitarius
dari dasar lidah dan bagian dari regio pharynk melalui nervus vagus. Semua serat-serat
saraf pengecapan yang bersynap di dalam nukleus solitarius dan neuron kedua ke
thalamus, yang sebelum axonnya menyilang garis tengah dan bergabung dengan lemnicus
medialis, berakhir dengan serabut-serabut untuk sensibilitas raba, nyeri, dan suhu dalam
nuclei spesific sensory relay dari thalamus.
Dari sini impuls diteruskan ke daerah proyeksi kortikal yang terpisah, tetapi
diwakili dalam bagian girus possentral yang melayani sensasi kulit wajah.
Refleks Pengecap
Dari traktus solitarius sejumlah besar impuls dihantar/ditransmisi langsung ke
nukleus salivatorius superior dan inferior dan impuls-impuls ini dihantarkan ke glandula
submaxillaris dan parotis untuk membantu kontrol sekresi saliva selama mencerna
makanan.
Adaptasi dari Pengecapan
Tiap-tiap orang adaptasi secara cepat terhadap sensasi pengecap. Dari studi
elektrofisiologi dari saraf pengecap terlihat bahwa alat pengecap sendiri tidak adaptasi
cukup dengan sendirinya. Mereka mempunyai waktu adaptasi selama 2 sampai 3 detik
sesudah kontak dengan rangsangan. Orang yang sama sekali tidak bisa mengecap disebut
agnesia.
INDERA PENCIUMAN
Indera penciuman adalah indera yang sedikit diketahui. Resptor penciuman
terletak pada bagian khusus dari mukosa hidung, dimana sukar untuk mempelajari dan
kenyataannya bahwa sensasi penciuman adalah fenomena subjektif, yang tidak dapat
dipelajari dengan mudah pada binatang rendah. Masih ada problem yang lain adalah
bahwa sensasi penciuman hampir rudimenter pada manusia dibandingkan dengan
beberapa binatang rendah. Resptor penciuman di atap mukosa hidung, membran mukosa
penciuman (olfactory membrane) berpigmen kekuning-kuningan. Pada anjing dan
binatang lainnya dimana mebran ini luas; pada manusia daerah ini sempit pada tiap-tiap
62
hidung meliputi daerah seluas 2,4 cm2 atau 5 cm2 (Ganong) pada atap rongga hidung
dekat septum (Lihat gambar di buku Ganong).
Sel-sel Olfaktorius (The Olfactory Cells)
Sel reseptor untuk sensasi penciuman adalah sel olfaktorius yang sebenarnya
adalah sel saraf bipolar derivat dari sistem saraf pusat sendiri. Ada 100 juta sel reseptor
ini (Guyton) dalam epithel olfaktorius bercampur diantara sel sustentakularis (sel
penyangga) – lihat gambar di buku Ganong. Akibat sel reseptor di mukosa membentuk
sebuah knob disebut vesikel olfaktorius yang berjumlah besar, silia atau rambut-rambut
olfaktorius, diameter 0,3 mikron dan panjang 50-150 mikron tegak lurus dalam
permukaan rongga hidung.
Rambut olfaktorius yang tegak lurus diketahui mengadakan reaksi terhadap bau-bau dari
udara kemudian merangsang sel olfaktorius. Ruang diantara sel-sel olfaktorius ada
banyak kelenjar Bowman yang kecil yang mensekresi mukosa ke permukaan membran
olfaktorius.
63
Gambar 22. Neuron sensoris saraf penghidu
Perangsangan dari Sel Olfaktoris
Rangsangan yang perlu untuk penciuman. Kita tidak mengetahui bagaimana zat
kimia merangsang sel-sel olfaktorius :
1. substansia itu harus menguap sehingga dapat tercium
2. ia harus sedikit larut dalam air, sehingga ia dapat melalui membran mukosa sel-sel
olfaktorius
3. juga ia harus larut dalam lemak karena rambut-rambut sel reseptor dan tepi luar dan
sel-sel olfaktorius diduga komposisinya dari material lemak
Dengan tidak memperhatikan dasar mekanisme dari sel-sel olfaktorius yang dirangsang
diketahui bahwa merek menjadi terangsang hanya bila tiupan udara ke atas ke dalam
regio superior dari hidung. Oleh karena itu penciuman terjadi dalam siklus sejalan dengan
inspirasi, ditunjukkan bahwa respon sel reseptor dalam mili detik terhadap zat yang
menguap. Karena intensitas penciuman adalah terjadi oleh tiupan udara melalui bagian
atap hidung, seseorang dapat meningkatkan sensitivitas penciumannya dengan apa yang
kita kenal dengan teknik mendengus.
64
Potensial Reseptor dalam Sel Olfaktorius
Sel-sel olfaktorius diketahui bereaksi terhadap rangsangan olfaktorius dalam cara
yang sama bahwa reseptor sensoris bereaksi terhadap rangsangan spesifik itu dengan
adanya generator reseptor potensial yang menimbulkan impuls permukaan ke dalam serat
saraf olfaktorius. Sebuah percobaan yang menunjukkan sifat ini dari reseptor sel sbb.
Sebuah elektrode ditempatkan pada permukaan membran olfaktorius dan potensial listrik
dengan pengaruh terhadap tubuh dicatat. Bila bau substansia dihisap ke dalam hidung,
potensial menjadi negatif dan tetap negatif selama udara yang berbau berlangsung masuk
rongga hidung. Pencatatan listrik ini disebut elektrode-olfactogram dan diyakini hasil dari
summasi potensial yang timbul di dalam sel olfaktorius. Terjadi jarak yang lebar, kedua
amplitudo dari elektro-olfactogram dan kecepatan rata-rata impuls saraf olfaktorius kira-
kira sebanding dengan logaritma kekuatan rangsang yang digambarkan bahwa reseptor-
reseptor cenderung untuk mengikuti prinsip saluran yang sama ke reseptor sensoris yang
lain.
Adaptasi
Reseptor-reseptor olfaktorius adaptasi kira-kira 50% dalam detik pertama atau
begitu sesudah dirangsang. Sesudah itu mereka adaptasi secara perlahan-lahan. Sekarang
kita semua tahu dari pengalaman kita sendiri bahwa sensasi penciuman adaptasi hampir
dihapuskan selama satu menit atau lebih sesudah seseorang masuk udara yang berbau
keras. Adaptasi psikologis kelihatan lebih cepat daripada adaptasi reseptor, sudah
disarankan bahwa sebagian kecil terjadinya adaptasi ini di susunan saraf pusat, seperti
halnya sudah terbukti untuk adaptasi pengecapan.
Penyelidikan untuk sensasi penciuman primer
Banyak ahli-ahli fisiologi diyakinkan bahwa sensasi penciuman dilayani oleh
sensasi primer agak tersendiri dengan jalan yang sama bahwa pengecapan dilayani
sensasi asam, manis, pahit dan asin. Sekarang, pada tes dasar psikologi studi aksi
potensial dari bermacam-macam titik pada nervus olfaktorius, sudah dibuktikan bahwa 7
perbedaan dasar dari rangsangan olfaktorius menimbulkan sel-sel olfaktorius yang
65
terpisah-pisah yang terangsang. Klas dari rangsangan olfaktorius ini adalah karakteristik
seperti di bawah ini :
1.Camphoraceous (seperti kapur barus)
2.Musky (seperti kasturi)
3.Floral (bunga-bunga)
4.Pepperminty (permen)
5.Ethereal (eter)
6.Pungent (pedas)
7.Putrid (busuk)
Dua teori dasar telah dibuktikan untuk menerangkan kemampuan dari reseptor-reseptor
yang berbeda untuk menjawab secara selektif kepada tipe-tipe rangsang olfaktorii yang
berbeda : teori kimia dan teori fisika.
Teori Kimia :
Diduga bahwa reseptor kimia di dalam membran rambut olfaktorii bereaksi
spesifik dengan tipe rangsang olfaktorius. Macam reseptor kimia menunjukkan tipe
rangsang yang akan menimbulkan jawaban di dalam sel olfaktorius. Reaksi antara
rangsang dan substansi reseptor diduga meningkatkan permibialitas dari membran rambut
olfaktorius dan ini menghasilkan potensial reseptor dalam sel olfaktorii yang
menghasilkan impuls dalam serat-serat saraf olfaktorii.
Teori Fisika :
Bahwa perbedaan tempat-tempat di dalam reseptor fisika pada membran rambut
dari sel olfaktorii yang terpisah menurut rangsang spesifik yang diserap pada membran
dari sel olfaktorii. Kenyataan yang menunjang teori ini bahwa substansi yang berbeda-
beda sifat kimianya tetapi yang mempunyai bentuk molekul yang identik mempunyai bau
yang sama. Ini menunjukkan bahwa sifat fisika dari rangsang menunjukkan baunya.
Ambang dari Penciuman
Salah satu prinsip yang karakteristik dari penciuman adalah jumlah yang sangat
sedikit dari zat yang merangsang dalam udara yang menimbulkan sensasi penciuman.
66
Sebagai contoh, methyl mercaptan dapat dicium hanya 1/25.000.000.000 mg di dalam
tiap 1 ml udara. Karena yang rendah ini, substansi ini dicampurkan dengan gas alam
untuk memberikan bau yang dapat dideteksi bila ia bocor dari pipa gas.
Lintasan penciuman ke dalam susunan saraf pusat
Fungsi dari susunan saraf pusat dalam olfaktorii hampir sama dengan fungsi
reseptor perifer (lihat gambar di buku Ganong).
Gambar 23 : Saraf penghidu
Sejumlah sel-sel olfaktorii mengirimkan axon-axon ke dalam bulbus olfaktorius dimana
berakhir dendrit dari sel mitralis di dalam struktur yang disebut glomerulus. Kira-kira
25.000 axon masuk tiap glomerulus dan membentuk synap dengan 25 sel mitral yang
diteruskan ke dalam otak. Serat-serat dari sel mitral melalui traktus olfaktorius dan
berakhir baik pertama maupun melalui neuron relay dalam dua daerah dalam otak disebut
daerah olfaktira lateral dan daerah olfaktoria medial.
Daerah olfaktoria medialis dibentuk terdiri dari kelompok nuklei yang besar yang terletak
dalam otak bagian tengah sebelah superior dan anterior ke hypothalamus.
Kelompok ini termasuk septum Pellucidum, gyrus subcallosus, daerah para olfaktorii,
trigonum olfaktorium dan bagian medical dari substansi perforata anterior. Daerah
olfaktorii lateral terdiri dari :
- daerah pre piriformis
67
- uncus
- bagian lateral substansi perforata anterior
- bagian dari nukleus amygdaloid
Traktus olfaktorius yang kedua lewat nukleus-nukleus ini daerah medial dan lateral
olfaktorii ke dalam hypothalamus, thalamus dan hippicampus dan nukleus di batang otak.
Daerah kontrol yang kedua ini memberi jawaban otomatis dari tubuh terhadap stimuli
olfaktorii, termasuk aktivitas feeding, jawaban emosionil seperti takut, gelisah, senang,
dan kegiatan sexuil.
Traktus olfaktorius yang kedua juga berjalan dari daerah lateral olfaktoria ke dalam
cortex temporalis dan cortex prefrontalis.
Mungkin di dalam daerah olfaktoria lateral ini, terutama di dalam amygdala dan
hubungannya dengan regio cortical yang aspeknya lebih komplek adalah integrasi, seperti
assosiasi dari sensasi olfaktorii dengan somatik, penglihatan, raba dan tipe-tipe lain dari
sensasi. Bahkan pengangkatan total dari daerah olfaktoria lateral mempengaruhi respon
olfaktoria dasar seperti salivasi, menjilat bibir, dan respon feeding yang lain karena
mencium bau makanan atau seperti macam-macam emosi yang lain berhubungan dengan
pembauan. Di lain pihak pengangkatan itu, menyebabkan kondisi reflex yang lebih ruwet
tergantung pada rangsang olfaktorii. Oleh karena itu regio ini sering dipertimbangkan
menjadi cortex olfaktoria primer dari penciuman. Tumor di dalam regio uncus dan
amygdala sering menyebabkan orang menderita penciumannya tidak normal.
Mendengus (Sniffing)
Bagian rongga hidung yang berisi reseptor olfaktorii dialiri udara yang sangat
sedikit. Jumlah udara ini akan akan meningkat dengan mendengus, suatu keadaan
termasuk kontraksi dari bagian bawah septum nasi membantu masuknya aliran udara ke
atas. Mendengus adalah sebuah jawaban semireflex yang biasanya terjadi bila bau
menarik perhatian.
Beberapa ambang penciuman
Zat-zat mg/liter udara
Ethyl ether 5,83
68
Chloroform
Pyridine
Minyak atsiri
Iodoform
Buyric acid
Propyl mercaptan
Kasturi buatan
Methyl mercapaan
3,30
0,03
0,02
0,02
0,009
0,006
0,00004
0,00000004
PERABAAN
Informasi tentang lingkungan internal dan eksternal sampai di sistem saraf pusat (SSP)
melalui berbagai reseptor sensoris. Reseptor-reseptor ini mengkonversi berbagai bentuk
energi ke dalam aksi potensial di neuron. Karakteristik reseptor ini dengan jalan impul-
impul neuron aferen membesarkan dan secara umum prisipnya sebagai suatu sensasi.
Sensai perabaan adalah reseptor –reseptor pada kulit (eksternal) dan untuk reseptor
internal pada alat-dalaman (visceral senses).
Organ sensasi kulit
Ada 4 sensasi kulit:
Tekanan (touch pressure)
Dingin
Hangat
Sakit
Di kulit berisi berbagai tipe sensory ending sesuai dengan macam sensasi tersebut di
atas. Untuk selanjutnya hal ini akan dibibahas dalam sistem saraf pusat.
69
Tabel macam sensoris
Sensory modality Receptor Sense Organ
Vision
Hearing
Smell
Taste
Rotational acceleration
Linear acceleration
Touch-pressure
Warmth
Cold
Pain
Joint potition and
movement
Muscle length
Muscle tension
Arterial blood pressure
Central venous pressure
Inflation lung
Temperature of blood in
head
Arterial Po2
PH of cerebro-spinal fluid
Osmotic pressure of plasma
Arteriovenous blood
glucose difference
Rods and cones
Hair cells
Olfactory neurons
Hair cells
Hair cells
Nerve endings
Nerve endings
Nerve endings
Nerve endings
Nerve endings
Nerve endings
Nerve endings
Nerve endings
Nerve endings
Nerve endings
Nerve endings
Neuron in hypothalamus
Glomus cells
Receptor on ventral surface
of medulla oblongata
Cells in OVLT and possibly other circumventricular organs in anterior hypothalamus
Cells in hypothalamus
Eye
Ear (organ of corti)
Olfactory mucous membraneTaste budsEar (semicircular canals)
Ear (utricle and saccule)Various
VariousVarious
Various
Various
Muscle spindle
Golgi tendon
Strecth receptor in aortic/carotis sinusStrecth receptor in walls great veinStrecth rec. in lung parenchym
Carotid sinus bodies
70
Kepustakaan :
Auditory, Tactile and Olfactory Sense .2003. www.orlions.org/eyetour/within
view.html diakses tanggal 14 juni 2003
Best, Charles Herbert, M.A., M.D.; Taylor, Norman Burke. The Physiological Basis
of Medical Practice. Edisi ke 2. The Williams & Wilkins Company, Baltimore. 1939.
Canadian Centre for Occupational Health and Safety (CCOHS). 2004. Lighting
Ergonomics –General. http://www.ccohs.ca/oshanswers/ergonomics/lighting-
general.html. Diakses tanggal 26 Juni 2004
Evans, C.Lovatt; Hartridge H. Starling’s Principles of Human Physiology. Edisi ke 7.
J. and A. Churchill Ltd. London. 1936
Fulton, John. F. A Text Book of Physiology. Edisi 16. W.B. Saunders Company.
Philadelpia. London. 1950.
Ganong, W.F.2000. Review of Medical Physiology. New York . Lange Medical
Books/ McGraw- Hill Medical Publishing Division
Grandjean, E. 1988. Fitting The Task To The Man . A Texbook Of Occupational
Ergonomics . 4th Edition . London : Taylor & Francis Inc.
Mechanics of Sound Transmission.
http://www.neurophys.wisc.edu/-ychen/textbook/SOUND-
TRANSMISSION>HTML. Diakses tanggal 26 Juni 2004.
Pheasant, Stephen. 1991. Ergonomics, Work and Health. London: MacMillan Press.
Scientific & Medical.
71
Ruch & Fulton. Medical Physiology and Biophysic. Edisi ke 8. W.B. Saunders
Company. Philadelpia. 1955.
Selkurt, Eward E., Ph.D. Physiology. Little & Brown Company. Boston. 1963.
Silverthorn, Dee U. 2001. Human Physiology : An Intregated Approach , 2nd . New
Yersey : Prentice Hall Inc.
Sound and Waves . http://www.du.edu/-jcalvert/waves/soundway.htm Akses tanggal
26 Juni 2004
Sound Intensity. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/sound/intens.html.
Diakses tanggal 26 Juni 2004.
Suma’mur, P.K.2992. Higene Persahaan Dan Kesehatan Kerja .Jakarta: CV Haji
Masagung.
72