kulpak

dr. Brahm Pendit SpMdr. Brahm Pendit SpM

Fk upn jakarta / RS Pusat Angkatan Darat Fk upn jakarta / RS Pusat Angkatan Darat Gatot Soebroto JakartaGatot Soebroto Jakarta

IntroductionIntroduction Lens Lens cornea cornea Aperture of the camera Aperture of the camera pupil pupil

diameterdiameter Film Film retina retina

More sophisticatedMore sophisticated Protective casingProtective casing Nervous systemNervous system

Nurfitri BustamamNurfitri Bustamam 22


Learning ObjectivesLearning Objectives Describe the various parts of the eye and list the Describe the various parts of the eye and list the

functions of each functions of each Explain how light Explain how light rays are brought to a focus on rays are brought to a focus on

the retinathe retina Explain common defects of the optical system of Explain common defects of the optical system of

the eyethe eye Describe Describe production of nerve impulsesproduction of nerve impulses in the in the

eyeseyes & trace the visual pathways to their & trace the visual pathways to their destinations in the brain.destinations in the brain.

Define and explain dark adaptation & visual Define and explain dark adaptation & visual acuityacuity

Describe the eye movementDescribe the eye movement Explain how we are able to distinguish colors & Explain how we are able to distinguish colors &

perceive depth.perceive depth.


Anatomy of the Eye


Lapisan mata:Lapisan mata:Sklera (Sklera (protektif, putih, tidak dpt dilewati protektif, putih, tidak dpt dilewati

cahayacahaya) & cornea (di anterior, transparan)) & cornea (di anterior, transparan). . Sklera dilapisi membran mucosa yg jernih Sklera dilapisi membran mucosa yg jernih (conjuctiva)(conjuctiva)

Choroid (jaringan pembuluh darah)Choroid (jaringan pembuluh darah)Retina; Retina; melapisi melapisi 2/3 bag2/3 bag dlm choroid, berupa dlm choroid, berupa

jar. saraf yg mengandung fotoreseptorjar. saraf yg mengandung fotoreseptor Lensa kristal; disangga oleh lens ligamen Lensa kristal; disangga oleh lens ligamen

(zonula)(zonula) yg terhubung dg badan ciliaris yg yg terhubung dg badan ciliaris yg punya punya otot sirkuler & longitudinalotot sirkuler & longitudinal

Iris: berada di depan lensa, bagian berwarna Iris: berada di depan lensa, bagian berwarna dari mata tdd serat otot sirkular konstriksi dari mata tdd serat otot sirkular konstriksi dan serat otot radial dilatasi (mengatur dan serat otot radial dilatasi (mengatur cahaya ke bola mata). cahaya ke bola mata).


Vitreous humor: materi gelatinosa jernih yg mengisi Vitreous humor: materi gelatinosa jernih yg mengisi ruang antara lensa & retina.ruang antara lensa & retina.

Aqueous humor: cairan jernih, dibuat oleh corpus cilaris Aqueous humor: cairan jernih, dibuat oleh corpus cilaris dg cara difusi dan transpor aktif mengalir melalui pupil dg cara difusi dan transpor aktif mengalir melalui pupil utk mengisi ruang anterior bola mata. Aqueous humor utk mengisi ruang anterior bola mata. Aqueous humor direabsorpsi oleh Canal of Schlemm yaitu vena-vena direabsorpsi oleh Canal of Schlemm yaitu vena-vena antara iris dan cornea.antara iris dan cornea.

Glaucoma: peningkatan tekanan intraokuler akibat Glaucoma: peningkatan tekanan intraokuler akibat obstruksi pada Canal of Schlemm. Hal itu dapat merusak obstruksi pada Canal of Schlemm. Hal itu dapat merusak retina. Tekanan normal bola mata: 10-20 mmHg.retina. Tekanan normal bola mata: 10-20 mmHg.

Penyebab glaucoma: infeksi, perdarahan Penyebab glaucoma: infeksi, perdarahan akumulasi akumulasi debris di Canal of Schlemm.debris di Canal of Schlemm.

Terapi: diberi obat utk mengurangi sekresi atau Terapi: diberi obat utk mengurangi sekresi atau meningkatkan absorpsi aqueous humor atau dioperasi.meningkatkan absorpsi aqueous humor atau dioperasi.


Aqueous humor dibentuk rata-rata 2-3 Aqueous humor dibentuk rata-rata 2-3 l/menitl/menit


Rods & cones Rods & cones (fotoreseptor).(fotoreseptor). Interneuron (inhibisi/eksitasi): Interneuron (inhibisi/eksitasi): sel bipolarsel bipolar, sel horisontal, sel , sel horisontal, sel

amacrine, dan keluar mata via sel amacrine, dan keluar mata via sel ganglion ganglion yg aksonnya yg aksonnya membentuk serat membentuk serat n. opticus.n. opticus.

Pigmen epitel berperan utk mengabsorpsi cahaya agar tdk Pigmen epitel berperan utk mengabsorpsi cahaya agar tdk mengalami pemantulan/refleksi kembali shg bayangan tdk mengalami pemantulan/refleksi kembali shg bayangan tdk kabur.kabur.


N. opticus meninggalkan bola N. opticus meninggalkan bola mata mll optic disk (karena tdk ada mata mll optic disk (karena tdk ada reseptor maka bagian ini reseptor maka bagian ini merupakan bintik buta).merupakan bintik buta).

Macula lutea (pigmen kuning) – Macula lutea (pigmen kuning) – pusatnya disebut pusatnya disebut fovea centralis fovea centralis yg tdk mengandung rods tetapi yg tdk mengandung rods tetapi hanya cones yg sangat padat dan hanya cones yg sangat padat dan berperan dalam ketajaman berperan dalam ketajaman penglihatan (acuity). penglihatan (acuity). Age-related Age-related macular degeneration. macular degeneration. Gerakan Gerakan bola mata sebenarnya berusaha bola mata sebenarnya berusaha menempatkan bayangan tepat di menempatkan bayangan tepat di fovea centralis.fovea centralis.

Oftalmoskopi- melihat Oftalmoskopi- melihat permukaan permukaan interior di belakang lensa (fundus)interior di belakang lensa (fundus)


Pada fovea, setiap cone Pada fovea, setiap cone berhub. dg satu sel bipolar berhub. dg satu sel bipolar dan langsung ke n. opticus dan langsung ke n. opticus (penting utk ketajaman (penting utk ketajaman penglihatan).penglihatan).

Di luar fovea byk tdpt rods.Di luar fovea byk tdpt rods. Rods : cones = 120 juta : 6 Rods : cones = 120 juta : 6

jutajuta N opticus tdd 1,2 juta seratN opticus tdd 1,2 juta serat Rasio sel bipolar : sel Rasio sel bipolar : sel

ganglion = 105 : 1 (ada ganglion = 105 : 1 (ada konvergensi)konvergensi)


Comparison of PhotoreceptorsComparison of PhotoreceptorsCharacteristicCharacteristic RodsRods ConeCone

PhotopigmentPhotopigment RhodopsinRhodopsin Blue, green & red Blue, green & red sensitive pigmensensitive pigmen (cone (cone pigment)pigment)

AcuityAcuity LowLow HighHigh

Threshold illuminationThreshold illumination LowLow HighHigh

Type of visionType of vision Black/whiteBlack/white ColorColor

Most concentratedMost concentrated PeripheralPeripheral Central (fovea centralis)Central (fovea centralis)

Wave peak sensitivityWave peak sensitivity 505 nm505 nm Blue (445 nm), Green Blue (445 nm), Green (535 nm), Red (570 nm)(535 nm), Red (570 nm)

Estimated total Estimated total numbernumber

120 milion120 milion 7 milion7 milion


Kemampuan mata Kemampuan mata beradaptasi terhadap cahaya beradaptasi terhadap cahaya sangat tinggi (10sangat tinggi (10-7-7 – 10 – 1077 mm mm Lambert)Lambert) krn ada 2 krn ada 2 fotoreseptor & ada fotoreseptor & ada pengaturan pupilpengaturan pupil

Rod vision (scotopic vision)Rod vision (scotopic vision) Transition zoneTransition zone Cone vision: rhodopsin Cone vision: rhodopsin

teruraiterurai Rod vision: rhodopsin Rod vision: rhodopsin

terbentuk & dirombak terbentuk & dirombak seperlunyaseperlunya

Diperlukan waktu utk Diperlukan waktu utk menumpuk rhodopsin yg menumpuk rhodopsin yg terurai saat terangterurai saat terang


Buta senja (Nyctalopia)Buta senja (Nyctalopia)

Semakin byk rhodopsin, Semakin byk rhodopsin, fotoreseptor semakin fotoreseptor semakin sensitif terhadap cahaya.sensitif terhadap cahaya.

Pada defisiensi vit. A, Pada defisiensi vit. A, pembentukan rhodopsin pembentukan rhodopsin lambat.lambat.

Mengapa disebut buta Mengapa disebut buta senja? Bagaimana senja? Bagaimana perubahan intensitas perubahan intensitas cahaya pada senja hari?cahaya pada senja hari?


Adaptasi GelapAdaptasi Gelap Perub. terang ke gelap: retina Perub. terang ke gelap: retina

“buta”, perlahan “buta”, perlahan mampu/terbiasa melihat dlm mampu/terbiasa melihat dlm gelap. Penurunan ambang gelap. Penurunan ambang visual “adaptasi gelap” yg visual “adaptasi gelap” yg lamanya 20-30 menit. lamanya 20-30 menit. Terdapat 2 komponen adaptasi Terdapat 2 komponen adaptasi gelap:gelap:

Adaptasi gelap cones: cepat, Adaptasi gelap cones: cepat, sdkt/kecil, hanya di daerah fovea sdkt/kecil, hanya di daerah fovea & sekitarnya.& sekitarnya.

Adaptasi gelap rods: lambat, lbh Adaptasi gelap rods: lambat, lbh besar, lbh lama, utk daerah besar, lbh lama, utk daerah perifer retina.perifer retina.

Adaptasi Gelap & Adaptasi TerangAdaptasi Gelap & Adaptasi Terang


Kacamata merah akan memperpendek masa Kacamata merah akan memperpendek masa adaptasi gelap karena gelombang sinar merah adaptasi gelap karena gelombang sinar merah hanya sedikit merangsang rods, tetapi cones hanya sedikit merangsang rods, tetapi cones tetap mampu berfungsi seperti biasa (studio tetap mampu berfungsi seperti biasa (studio foto/kamar gelap, radiologist, pilot terbang foto/kamar gelap, radiologist, pilot terbang malam)malam)

Masa adaptasi gelap adalah masa pembentukan Masa adaptasi gelap adalah masa pembentukan rhodopsin (jika kena sinar rusak). Diperlukan rhodopsin (jika kena sinar rusak). Diperlukan jumlah rhodopsin cukup utk mampu melihat jumlah rhodopsin cukup utk mampu melihat dalam gelap.dalam gelap.

Dari gelap ke terang: silau, cahaya terlalu Dari gelap ke terang: silau, cahaya terlalu terangterang,, tetapi lama kelamaan terbiasa dalam tetapi lama kelamaan terbiasa dalam terangterang,, adaptasi cahaya (light adaptation) adaptasi cahaya (light adaptation) lamanya lamanya 5 menit. 5 menit.


Semakin kuat cahaya Semakin kuat cahaya semakin besar respons semakin besar respons hiperpolarisasihiperpolarisasi

Neurotransmiter yg Neurotransmiter yg dihasilkan fotoreseptor dihasilkan fotoreseptor bersifat inhibisibersifat inhibisi

Incident lightStructural changes in the retinene of photopigment

Metarhodopsin II

Activation of transducin

Activation of photodiesterase

Decreased intracelular cGMP

Closure of Na+ channels

Hyperpolarization

Decreased released of synaptic transmitter

Response in bipolar cells & other neural elements

Phototransduction in rods & cones


Teori YOUNG HELMHOLTZ: Teori YOUNG HELMHOLTZ: manusia mempunyai 3 conesmanusia mempunyai 3 cones

Sensasi warna ditentukan Sensasi warna ditentukan oleh frekuensi relatif & impuls oleh frekuensi relatif & impuls dari tiap jenis kerucut.dari tiap jenis kerucut.

Ke-3 sel kerucut dapat Ke-3 sel kerucut dapat terangsang dg intensitas yg terangsang dg intensitas yg berbeda atau hanya 1 jenis berbeda atau hanya 1 jenis kerucut yg terangsang kerucut yg terangsang sehingga dapat melihat sehingga dapat melihat berbagai kombinasi warna.berbagai kombinasi warna.

MEJIKUHIBINIU (ROY G BIV)MEJIKUHIBINIU (ROY G BIV)

Melihat Warna


Colorblindness (buta warna)Colorblindness (buta warna) Test: Ishihara chartsTest: Ishihara charts Buta warna: tdk dpt membedakan Buta warna: tdk dpt membedakan

warna tertentu.warna tertentu. Anomaly: thd warna tertentu lemah, tdk Anomaly: thd warna tertentu lemah, tdk

cerahcerah Anopia: buta warna, protanopia (buta Anopia: buta warna, protanopia (buta

warna merah), deuteranopia (buta warna merah), deuteranopia (buta warna hijau), trianaopia (buta warna warna hijau), trianaopia (buta warna biru).biru).

Trichromat (punya 3 cones), dichromat Trichromat (punya 3 cones), dichromat (2 cones), monochromat (hanya punya (2 cones), monochromat (hanya punya 1 macam cones)1 macam cones)


Prinsip Optik & Pembentukan Prinsip Optik & Pembentukan Bayangan di RetinaBayangan di Retina

Berkas sinar yg melewati pusat lensa tdk Berkas sinar yg melewati pusat lensa tdk dibiaskan/refraksidibiaskan/refraksi

Besarnya bayangan ditentukan oleh sudut visual Besarnya bayangan ditentukan oleh sudut visual (visual angle)(visual angle)

Bayangan di retina terbalik (terbiasa sejak lahir)Bayangan di retina terbalik (terbiasa sejak lahir)


• Titik fokus lensa bergantung radius. Kekuatan Titik fokus lensa bergantung radius. Kekuatan refraksi = 1/jarak fokus dalam meter (Dioptri)refraksi = 1/jarak fokus dalam meter (Dioptri)

• Jarak fokus = 0,5 m kekuatan refraksi = 1/0,5 = Jarak fokus = 0,5 m kekuatan refraksi = 1/0,5 = 2 Dioptri2 Dioptri


M. ciliaris relaksasi jika M. ciliaris relaksasi jika melihat jauh ( > 6 meter)melihat jauh ( > 6 meter)

Jika melihat dekat terjadi Jika melihat dekat terjadi refleks akomodasi/near refleks akomodasi/near response (lensa mata response (lensa mata mencembung karena mencembung karena kontraksi m. ciliaris, pupil kontraksi m. ciliaris, pupil konstriksi, & konvergensi konstriksi, & konvergensi mata).mata).

Pada umur 40-45 th daya Pada umur 40-45 th daya akomodasi mulai akomodasi mulai menurun (presbyopia) menurun (presbyopia) karena lensa mata mulai karena lensa mata mulai mengerasmengeras & melemahnya & melemahnya m. ciliaris akibat proses m. ciliaris akibat proses menua.menua.


AkomodasiAkomodasiRefleksRefleks

Stimulus: titik potong sinar di belakang retinaStimulus: titik potong sinar di belakang retinaReseptor: cone & rod (bayangan kabur)Reseptor: cone & rod (bayangan kabur)Aferen: n. opticusAferen: n. opticusEferen: n. oculomotorEferen: n. oculomotor

Proses: ciliary muscle kontraksi Proses: ciliary muscle kontraksi diameter mengecil ligamen diameter mengecil ligamen mengendor lensa mencembung.mengendor lensa mencembung.


Near point: titNear point: titiik jelas terdekat, pada usia k jelas terdekat, pada usia 10 tahun 9 cm, 60 tahun 83 cm.10 tahun 9 cm, 60 tahun 83 cm.


Emmetropia; mata normal

Myopia; rabun jauh

Hyperopia; rabun dekat


Astigmatism: Astigmatism: 90% karena 90% karena curvatura curvatura corneacornea & 10% karena curvatura lensa & 10% karena curvatura lensa tdk tdk uniformuniform bayangan di retina kabur.bayangan di retina kabur.

Etiologi kelainan refraksiEtiologi kelainan refraksiGenetikGenetikPerilakuPerilakuMacam2:Macam2:- Diameter bola mata (aksis bola mata)Diameter bola mata (aksis bola mata)- Kurvatura kornea/lensaKurvatura kornea/lensa- Indeks refraksiIndeks refraksi- Posisi lensaPosisi lensa



Visual AcuityVisual Acuity Visual acuity: distinctness or discrimination of objectsVisual acuity: distinctness or discrimination of objects All assessments of acuity depend on some estimation of All assessments of acuity depend on some estimation of

the angle subtended at the eye by two line which can the angle subtended at the eye by two line which can just be seen to be separated from each other.just be seen to be separated from each other.

The greater that angle, the less acuityThe greater that angle, the less acuity The standard of reference used is the best possible The standard of reference used is the best possible

discrimination made by normal young subjects in bright discrimination made by normal young subjects in bright light; this requires that the distinguishable line subtend light; this requires that the distinguishable line subtend an angle of 1 minute at the eye.an angle of 1 minute at the eye.

The commonest way of measuring a person’s acuity is to The commonest way of measuring a person’s acuity is to display rows of letters or symbols of different sizes display rows of letters or symbols of different sizes (Snellen’s chart) at standard distance. The components (Snellen’s chart) at standard distance. The components of “6” or “20” row of letters are of a width eof “6” or “20” row of letters are of a width eaach subtend ch subtend an angle of 1 minute at the observer’s eye when he is 6 an angle of 1 minute at the observer’s eye when he is 6 m (20 feet) away.m (20 feet) away.


A person whose vision rated 20/20 is A person whose vision rated 20/20 is seeing details at a distance of 20 feet as seeing details at a distance of 20 feet as clearly as a normal individual could.clearly as a normal individual could.

Vision noted as 20/15 is better than Vision noted as 20/15 is better than average, for at 20 feet the person is able average, for at 20 feet the person is able to see details that would be clear to to see details that would be clear to normal eye only at a distance of 15 feet.normal eye only at a distance of 15 feet.

Conversely, a person with 20/30 vision Conversely, a person with 20/30 vision must be 20 feet from an object to discern must be 20 feet from an object to discern details that a person with normal vision details that a person with normal vision could make out at a distance of 30 feet.could make out at a distance of 30 feet.


Visus

V = 6/6 V < 6/6

Emetropia/hipermetropia

Lensa +

Lebih jelas

Visus mengecil

hipermetropia emetropia

muda tua

miopia presbiopia


Refleks PupilRefleks Pupil


Refleks PupilRefleks Pupil

Pupil konstriksi utk mengurangi sinar yg masuk, Pupil konstriksi utk mengurangi sinar yg masuk, pupil sebelahnya ikut konstriksi (consensual light pupil sebelahnya ikut konstriksi (consensual light reflex).reflex).

Jalur reflex pupil berbeda dg akomodasiJalur reflex pupil berbeda dg akomodasi Pupil Argyll-Robertson: akomodasi intact tetapi Pupil Argyll-Robertson: akomodasi intact tetapi

refleks pupil hilang sebab adanya lesi di refleks pupil hilang sebab adanya lesi di midbrain (misalnya syphilis)midbrain (misalnya syphilis)

Lengkung refleks: n opticus brachium of the Lengkung refleks: n opticus brachium of the susupperior colliculus pretectal nucleus ipsilateral & erior colliculus pretectal nucleus ipsilateral & contralateral Edinger-Westphal nucleus ciliary contralateral Edinger-Westphal nucleus ciliary ganglion (N. III) sphincter pupilae (otot ganglion (N. III) sphincter pupilae (otot sirkularis).sirkularis).


Lengkung Refleks Pupil


Visual PathwayVisual PathwayStimulus (ligth)

Rods & Cones

Bipolar Cells

Gangglion Cells

Lateral Geniculate Nucleus

Visual Cortex

Visual Association Cortex

Retina

Thalamus

Cortex

Optic nerve

Pathway


Pusat PenglihatanPusat Penglihatan


Visual FieldsVisual Fields The technique of The technique of

perimetry allows perimetry allows precise mapping out precise mapping out visual fieldsvisual fields

The visual fields are The visual fields are determined by the determined by the position of the orbits, position of the orbits, the extent and shape of the extent and shape of the retina in each eye the retina in each eye and the external and the external obstruction to the obstruction to the incidence of light (nose incidence of light (nose & brow).& brow).


Proyeksi lapang pandang dapat digunakan utk Proyeksi lapang pandang dapat digunakan utk menentukan lokasi kerusakan di jaras penglihatanmenentukan lokasi kerusakan di jaras penglihatan


Monocular & Binocular VisionMonocular & Binocular Vision


Depth PerceptionDepth Perception

If you close your right eye then open it and close If you close your right eye then open it and close your left, you will notice that the picture changes your left, you will notice that the picture changes somewhat.somewhat.

Each eye receives a slightly different image, Each eye receives a slightly different image, because their foveas are 2-3 inches apart. For because their foveas are 2-3 inches apart. For one thing, each eye provides some visual one thing, each eye provides some visual information that is unavailable to the other information that is unavailable to the other because your nose and eye socket block its because your nose and eye socket block its view of the opposite side.view of the opposite side.

Each eye sees the world from a slightly different Each eye sees the world from a slightly different angle. The association & integrative areas of the angle. The association & integrative areas of the cortex compare these views and use them to cortex compare these views and use them to provide us with depth perception.provide us with depth perception.


Stereoscopic VisionStereoscopic Vision


Otot-otot bola mataOtot-otot bola mata

Eye MovementsEye Movements

1.1. Saccades movement: melihat dg cepat & Saccades movement: melihat dg cepat & meloncat-loncatmeloncat-loncat

2.2. Smooth persuit movement: mengikuti Smooth persuit movement: mengikuti gerak objekgerak objek

3.3. Convergence movementConvergence movement4.4. Vestibular movementVestibular movement



Eye Movement DisordersEye Movement Disorders

Strabismus: uncoordinated extrinsic eye muscles, Strabismus: uncoordinated extrinsic eye muscles, primary symptom: diplopiaprimary symptom: diplopia

Diplopia (double vision), results when the contraction Diplopia (double vision), results when the contraction of the extrinsic muscles is not coordinated. The eyes of the extrinsic muscles is not coordinated. The eyes focus on different area of the visual field & two images focus on different area of the visual field & two images are seen.are seen.

Nystagmus: involuntary unilateral or bilateral rhytmic Nystagmus: involuntary unilateral or bilateral rhytmic movement of the eyes.movement of the eyes.

Paralysis of extraocular muscle:Paralysis of extraocular muscle: p ptosis: dropping of the tosis: dropping of the eyelideyelid

kulpak

Documents