BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Mata adalah organ penglihatan yang mendeteksi cahaya. Yang dilakukan mata yang paling sederhana tak lain hanya mengetahui apakah lingkungan sekitarnya adalah terang atau gelap. Mata yang lebih kompleks dipergunakan untuk memberikan pengertian visual.
Tatkala mengamati alam terbuka disekitar akan segera disaksikan beragam benda terjauh dan terdekat dari anda dengan segala bentuk, warna, dan ukuran mereka. Pemandangan ini yang anda saksikan tanpa susah payah adalah hasil beragam reaksi rumit dalam tubuh. Mata manusia memiliki cara kerja otomatis yang sempurna, mata dibentuk dengan 40 unsur utama yang berbeda dan kesemua bagian ini memiliki fungsi penting dalam proses melihat kerusakan atau ketiadaan salah satu fungsi bagiannya saja akan menjadikan mata mustahil dapat melihat.
Telinga merupakan organ untuk pendengaran dan keseimbangan, yang terdiri dari telinga luar, telinga tengah dan telinga dalam. Telinga luar menangkap gelombang suara yang dirubah menjadi energi mekanis oleh telinga tengah. Telinga tengah merubah energi mekanis menjadi gelombang saraf, yang kemudian dihantarkan ke otak. Telinga dalam juga membantu menjaga keseimbangan tubuh.
Gelombang bunyi yang masuk ke dalam telinga luar menggetarkan gendang telinga. Getaran ini akan diteruskan oleh ketiga tulang dengar ke jendela oval. Getaran Struktur koklea pada jendela oval diteruskan ke cairan limfa yang ada di dalam saluran vestibulum. Getaran cairan tadi akan menggerakkan membran Reissmer dan menggetarkan cairan limfa dalam saluran tengah. Perpindahan getaran cairan limfa di dalam saluran tengah menggerakkan membran basher yang dengan sendirinya akan menggetarkan cairan dalam saluran timpani. Perpindahan ini menyebabkan melebarnya membran pada jendela bundar. Getaran dengan frekuensi tertentu akan menggetarkan selaput-selaput basiler, yang akan menggerakkan sel-sel rambut ke atas dan ke bawah. Ketika rambut-rambut sel menyentuh membran tektorial, terjadilah rangsangan (impuls). Getaran membran tektorial dan membran basiler akan menekan sel sensori pada organ Korti dan kemudian menghasilkan impuls yang akan dikirim ke pusat pendengar di dalam otak melalui saraf pendengaran.
1.2 Tujuan
Tujuan penyusunan makalah ini adalah untuk mengetahui anatomi dan fisiologi dari indra penglihatan dan pendengaran, juga mekanisme proses penglihatan dan pendengaran pada manusia.
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Fisika Mata Dan Penglihatan
2.1.1 Anatomi Dan Fisiologi Mata
Sklera (bagian putih mata) : merupakan lapisan luar mata berupa selubung berserabut putih dan relatif kuat.
Konjungtiva : selaput tipis yang melapisi bagian dalam kelopak mata dan bagian luar sklera.
Kornea : struktur transparan yang menyerupai kubah, merupakan pembungkus dari iris, pupil dan bilik anterior serta membantu memfokuskan cahaya. Memiliki diameter sekitar 12 mm dan jari-jari kelengkungan sekitar 8 mm.
Lapisan koroid : lapisan tipis di dalam sklera yang berisi pembuluh darah dan suatu bahan pigmen, tidak menutupi kornea.
Pupil : daerah hitam di tengah-tengah iris.
Iris : jaringan berwarna yang berbentuk cincin, menggantung di belakang kornea dan di depan lensa; berfungsi mengatur jumlah cahaya yang masuk ke mata dengan cara merubah ukuran pupil.
Lensa : struktur cembung ganda yang tergantung diantara humor aqueus dan vitreus; berfungsi membantu memfokuskan cahaya ke retina.
Retina : lapisan jaringan peka cahaya yang terletak di bagian belakang bola mata, berfungsi mengirimkan pesan visuil melalui saraf optikus ke otak. Retina terbagi menjadi 10 lapisan dan memiliki reseptor cahaya aktif yaitu sel batang dan sel kerucut pada lapisan ke-9.
Saraf optikus : kumpulan jutaan serat saraf yang membawa pesan visuil dari retina ke otak.
Humor aqueous : cairan jernih dan encer yang mengalir di antara lensa dan kornea (mengisi segmen anterior mata), serta merupakan sumber makanan bagi lensa dan kornea; dihasilkan oleh prosesus siliaris.
Humor vitreous : gel transparan / cairan kental yang terdiri dari bahan berbentuk serabut, terdapat di belakang lensa dan di depan retina (mengisi segmen posterior mata).
2.1.2 Retina Sebagai Detektor Cahaya
Retina mengubah bayangan cahaya menjadi impuls listrik saraf yang dikirim ke otak. Penyerapan suatu foton cahaya oleh sebuah fotoreseptor menimbulkan suatu reaksi fotokimia di fotoreseptor yang melalui suatu cara akan memicu timbulnya sinyal listrik ke otak, yang disebut suatu potensial aksi. Foton harus di atas energy minimum untuk dapat menimbulkan reaksi.
Ada 2 tipe umum reseptor cahaya di retina, yaitu : a. Sel Kerucut
1. Jumlahnya sekitar 6,5 juta di masing-masing mata. 2. Digunakan untuk penglihatan siang hari (fotopik).
3. Berguna untuk melihat detail halus dan mengenali beragam warna. 4. Tersebar di seluruh retina, terutama di fovea sentralis.
5. Memiliki sensitivitas maksimum di panjang gelombang sekitar 550 nm pada region kuning-hijau.
b. Sel Batang 1.
Jumlahnya sekitar 120 juta di masing-masing mata. 2. Digunakan untuk penglihatan malam hari (skotopik). 3. Berguna untuk penglihatan perifer.
4. Tidak tersebar merata di retina namun memiliki kepadatan maksimum di sudut sekitar 20̊.
5. Memiliki sensitivitas maksimum di panjang gelombang sekitar 510 nm pada region biru-hijau.
2.1.3 Pembedaan Warna
Penglihatan warna terjadi melalui dua tingkatan proses, yaitu pada tingkat reseptor sesuai dengan teori triwarna, sedangkan pada saraf optik dan di luarnya sesuai dengan teori antagonis.
menganggap bahwa retina mempunyai aktivitas yang lebih kompleks. Ada 6 macam tanggapan retina yang terjadi dalam bentuk pasangan antagonistik. Rangsangan yang menghasilkan setiap tanggapan tunggal dapat menekan kegiatan anggota pasangan lain.
Ukuran saraf batang dan kerucut yang begitu kecilnya, jika dikombinasikan dengan indeks bias relatifnya yang tinggi menunjukkan bahwa mereka dapat bertindak sebagai pemandu gelombang optik, yang secara selektif mentransmisikan energi hanya di dalam suatu pita gelombang karakteristik sempit bagi saraf batang atau kerucut. Secara teoritis, energi cahaya dalam suatu pemandu yang berupa serat ditransmisikan dalam bermacam ragam yang karakteristik, artinya, ada selektivitas warna dalam retina. 2.1.4 Kepekaan Dan Ketajaman Mata
Ada tiga macam ukuran kepekaan / ketajaman mata, yaitu : a. Ambang kuantum
Ambang kuantum merupakan jumlah minimum foton yang diperlukan untuk merangsang sebuah tanggapan sensor. Ambang kuantum ini berperan untuk menentukan ketajaman penglihatan seseorang di tempat gelap seseorang dengan ambang kuantum yang baik, akan memiliki penglihatan yang lebih baik di tempat gelap, artinya dengan sedikit foton saja sudah mampu mengaktifkan sensor optikus (sel batang dan kerucut).
b. Ambang penerangan
Ambang penerangan merupakan ukuran kepekaan relatif mata terhadap cahaya dengan aneka macam panjang gelombang. Penglihatan untuk adaptasi gelap disebut skotopik dan terang disebut fotopik.
c. Ketajaman
Ketajaman yang dimaksud merupakan ukuran ketajaman penglihatan dan diukur dengan pemisahan sudut minimum terhadap dua buah objek dan bukan satu. Batas terendah teoritis untuk resolusi dua buah titik cahaya adalah sebesar 0,1 mrad, sedangkan pada kenyataannya, dengan penglihatan paling tajam dan kondisi yang optimum manusia dapat memisahkan sudut pemisahan sekitar 0,2 mrad. 2.1.5 Cacat Mata
a. Miopia (penglihatan dekat)
Karakteristik : titik jauh kurang dari tak berhingga, bayangan jatuh di depan retina. Penyebab umum : bola mata panjang atau kornea terlalu lengkung.
Diperbaiki dengan : lensa negatif / cekung / minus. b. Hiperopia (penglihatan jauh)
Penyebab umum : bola mata pendek atau kelengkungan kornea kurang. Diperbaiki dengan : lensa positif / cembung / plus.
c. Astigmatisme
Karakteristik : benda titik nampak bergaris-garis sedangkan benda bergaris-garis dilihat baik hanya pada arah tertentu saja.
Penyebab umum : kelengkungan kornea tidak merata. Diperbaiki dengan : lensa silindris atau lensa kontak keras. d. Presbiopia (mata tua)
Karakteristik : titik dekat lebih dari 25 cm, titik jauh kurang dari tak berhingga. Penyebab umum : kurangnya akomodasi.
Diperbaiki dengan : lensa bifokal atau trifokal. e. Buta warna
Buta warna adalah suatu kelainan yang disebabkan ketidakmampuan sel-sel kerucut mata untuk menangkap suatu spektrum warna tertentu akibat faktor genetis.
Buta warna merupakan kelainan genetik / bawaan yang diturunkan dari orang tua kepada anaknya, kelainan ini sering juga disebaut sex linked, karena kelainan ini dibawa oleh kromosom X. Artinya kromosom Y tidak membawa faktor buta warna. Hal inilah yang membedakan antara penderita buta warna pada laki dan wanita. Seorang wanita terdapat istilah ‘pembawa sifat’ hal ini menujukkan ada satu kromosom X yang membawa sifat buta warna. Wanita dengan pembawa sifat, secara fisik tidak mengalami kelalinan buta warna sebagaimana wanita normal pada umumnya. Tetapi wanita dengan pembawa sifat berpotensi menurunkan faktor buta warna kepada anaknya kelak. Apabila pada kedua kromosom X mengandung faktor buta warna maka seorang wanita tersebut menderita buta warna.
Saraf sel di retina terdiri atas sel batang yang peka terhadap hitam dan putih, serta sel kerucut yang peka terhadap warna lainnya. Buta warna terjadi ketika syaraf reseptor cahaya di retina mengalami perubahan, terutama sel kerucut.
2.1.6 Penyakit Mata a. Ablasio
diabetes. Bila tidak segera dilakukan tindakan, ablasio retina dapat menyebabkan cacat penglihatan atau kebutaan yang menetap.
b. Dakriosistitis
Dakriosistitis adalah suatu infeksi pada sakus lakrimalis atau saluran air mata yang berada di dekat hidung dan bersifat menular. Infeksi ini menyebabkan nyeri, kemerahan, dan pembengkakan pada kelopak mata bawah, serta terjadinya pengeluaran air mata berlebihan (epifora). Radang ini sering disebabkan obstruksi nasolakirmalis oleh bakteri S. aureus, S. pneumoniae, Pseudomonas.
c. Glaukoma
Glaukoma adalah salah satu jenis penyakit mata dengan gejala yang tidak langsung, yang secara bertahap menyebabkan penglihatan pandangan mata semakin lama akan semakin berkurang sehingga akhirnya mata akan menjadi buta. Hal ini disebabkan karena saluran cairan yang keluar dari bola mata terhambat sehingga bola mata akan membesar dan bola mata akan menekan saraf mata yang berada di belakang bola mata yang akhirnya saraf mata tidak mendapatkan aliran darah sehingga saraf mata akan mati.
d. Katarak
Katarak adalah sejenis kerusakan mata yang menyebabkan lensa mata berselaput dan rabun. Lensa mata menjadi keruh dan cahaya tidak dapat menembusnya, bervariasi sesuai tingkatannya dari sedikit sampai keburaman total dan menghalangi jalan cahaya. Dalam perkembangan katarak yang terkait dengan usia penderita dapat menyebabkan penguatan lensa, menyebabkan penderita menderita miopi, menguning secara bertahap dan keburaman lensa dapat mengurangi persepsi akan warna biru. Katarak berkembang karena berbagai sebab, seperti kontak dalam waktu lama dengan cahaya ultra violet, radiasi inframerah, radiasi gelombang mikro, radiasi nuklir, terkena bahan kimia tertentu, efek sekunder dari penyakit seperti diabetes dan hipertensi, usia lanjut, atau cedera (trauma) fisik pada mata.
e. Koloboma
Koloboma adalah lubang yang terdapat pada struktur mata, seperti lensa mata, kelopak mata, iris, retina, koroid, atau diskus optikus. Lubang ini telah ada sejak lahir dan dapat disebabkan adanya jarak antara dua struktur di mata. Struktur ini gagal menutup sebelum bayi dilahirkan. Koloboma dapat terjadi pada satu atau kedua mata.
f. Konjungtivitis
Konjungtivitis adalah suatu peradangan pada konjungtiva dan bersifat menular. Penyakit ini dapat disebabkan oleh faktor alergi, iklim, usia, dan jenis kelamin. Bayi baru lahir bisa mendapatkan infeksi gonokokus pada konjungtiva dari ibunya ketika melewati jalan lahir. Karena itu setiap bayi baru lahir mendapatkan tetes mata (biasanya perak nitrat, povidin iodin) atau salep antibiotik (misalnya eritromisin) untuk membunuh bakteri yang bisa menyebabkan konjungtivitis gonokokal. Konjungtivitis gonokokal disebabkan melalui hubungan seksual (misalnya jika cairan semen yang terinfeksi masuk ke dalam mata).
g. Xerophtalmia (xerosis)
Xerophtalmia (xerosis), penyakit mata yang disebabkan oleh keringnya konjungtiva dan kornea mata akibat kekurangan vitamin A. Salah satu gejala awal dari penyakit ini adalah rabun senja, berkurangnya kemampuan melihat pada saat hari senja.
2.2 Fisika Telinga Dan Pendengaran
2.2.1 Anatomi Telinga
2.2.2. Susunan Telinga
Telinga tersusun atas tiga bagian yaitu telinga luar, telinga tengah, dan telinga dalam. a. Telinga luar
Telinga luar terdiri dari daun telinga, saluran luar, dan membran timpani (gendang telinga). Daun telinga manusia mempunyai bentuk yang khas, tetapi bentuk ini kurang mendukung fungsinya sebagai penangkap dan pengumpul getaran suara. Bentuk daun telinga yang sangat sesuai dengan fungsinya adalah daun telinga pada anjing dan kucing, yaitu tegak dan membentuk saluran menuju gendang telinga. Saluran luar yang dekat dengan lubang telinga dilengkapi dengan rambut-rambut halus yang menjaga agar benda asing tidak masuk, dan kelenjar lilin yang menjaga agar permukaan saluran luar dan gendang telinga tidak kering.
b. Telinga tengah
Bagian ini merupakan rongga yang berisi udara untuk menjaga tekanan udara agar seimbang. Di dalamnya terdapat saluran Eustachio yang menghubungkan telinga tengah dengan faring. Rongga telinga tengah berhubungan dengan telinga luar melalui membran timpani. Hubungan telinga tengah dengan bagian telinga dalam melalui jendela oval dan jendela bundar yang keduanya dilapisi dengan membran yang transparan.
Selain itu terdapat pula tiga tulang pendengaran yang tersusun seperti rantai yang menghubungkan gendang telinga dengan jendela oval. Ketiga tulang tersebut adalah tulang martil (maleus) menempel pada gendang telinga dan tulang landasan (inkus). Kedua tulang ini terikat erat oleh ligamentum sehingga mereka bergerak sebagai satu tulang. Tulang yang ketiga adalah tulang sanggurdi (stapes) yang berhubungan dengan jendela oval. Antara tulang landasan dan tulang sanggurdi terdapat sendi yang memungkinkan gerakan bebas.
Fungsi rangkaian tulang dengar adalah untuk mengirimkan getaran suara dari gendang telinga (membran timpani) menyeberangi rongga telinga tengah ke jendela oval.
c. Telinga dalam
Bagian ini mempunyai susunan yang rumit, terdiri dari labirin tulang dan labirin membran. 5 bagian utama dari labirin membran, yaitu sebagai berikut.
1. Tiga saluran setengah lingkaran 2. Ampula
3. Utrikulus 4. Sakulus
5. Koklea atau rumah siput
Koklea mengandung organ Korti untuk pendengaran. Koklea terdiri dari tiga saluran yang sejajar, yaitu: saluran vestibulum yang berhubungan dengan jendela oval, saluran tengah dan saluran timpani yang berhubungan dengan jendela bundar, dan saluran (kanal) yang dipisahkan satu dengan lainnya oleh membran. Di antara saluran vestibulum dengan saluran tengah terdapat membran Reissner, sedangkan di antara saluran tengah dengan saluran timpani terdapat membran basiler. Dalam saluran tengah terdapat suatu tonjolan yang dikenal sebagai membran tektorial yang paralel dengan membran basiler dan ada di sepanjang koklea. Sel sensori untuk mendengar tersebar di permukaan membran basiler dan ujungnya berhadapan dengan membran tektorial. Dasar dari sel pendengar terletak pada membran basiler dan berhubungan dengan serabut saraf yang bergabung membentuk saraf pendengar. Bagian yang peka terhadap rangsang bunyi ini disebut organ Korti.
2.2.3 Cara kerja indra pendengaran
Gelombang bunyi yang masuk ke dalam telinga luar menggetarkan gendang telinga. Getaran ini akan diteruskan oleh ketiga tulang dengar ke jendela oval. Getaran Struktur koklea pada jendela oval diteruskan ke cairan limfa yang ada di dalam saluran vestibulum. Getaran cairan tadi akan menggerakkan membran Reissmer dan menggetarkan cairan limfa dalam saluran tengah. Perpindahan getaran cairan limfa di dalam saluran tengah menggerakkan membran basher yang dengan sendirinya akan menggetarkan cairan dalam saluran timpani. Perpindahan ini menyebabkan melebarnya membran pada jendela bundar. Getaran dengan frekuensi tertentu akan menggetarkan selaput-selaput basiler, yang akan menggerakkan sel-sel rambut ke atas dan ke bawah. Ketika rambut-rambut sel menyentuh membran tektorial, terjadilah rangsangan (impuls). Getaran membran tektorial dan membran basiler akan menekan sel sensori pada organ Korti dan kemudian menghasilkan impuls yang akan dikirim ke pusat pendengar di dalam otak melalui saraf pendengaran.
2.2.4 Susunan dan Cara Kerja Alat Keseimbangan
Bagian dari alat vestibulum atau alat keseimbangan berupa tiga saluran setengah lingkaran yang dilengkapi dengan organ ampula (kristal) dan organ keseimbangan yang ada di dalam utrikulus clan sakulus.
Ujung dari setup saluran setengah lingkaran membesar dan disebut ampula yang berisi reseptor, sedangkan pangkalnya berhubungan dengan utrikulus yang menuju ke sakulus. Utrikulus maupun sakulus berisi reseptor keseimbangan. Alat keseimbangan yang ada di dalam ampula terdiri dari kelompok sel saraf sensori yang mempunyai rambut dalam tudung gelatin yang berbentuk kubah. Alat ini disebut kupula. Saluran semisirkular (saluran setengah lingkaran) peka terhadap gerakan kepala.
Alat keseimbangan di dalam utrikulus dan sakulus terdiri dari sekelompok sel saraf yang ujungnya berupa rambut bebas yang melekat pada otolith, yaitu butiran natrium karbonat. Posisi kepala mengakibatkan desakan otolith pada rambut yang menimbulkan impuls yang akan dikirim ke otak.
2.2.5 Penyakit Pada Telinga
mengakibatkan gangguan pada keseimbangan. permasalahan yang terjadi pada telinga kita harus ditangani oleh dokter spesialis khusus yang disebut otolaryngologist, yang mana spesialist ini ahli dalam mengobati gangguan yang terjadi pada gendang telinga sampai pada telinga dalam yang luka akibat benturan fisik.
1. Othematoma
Pada beberapa kasus kelainan pada telinga terjadi kelainan yang disebut othematoma atau popular dengan sebutan ‘telinga bunga kol’, suatu kondisi dimana terjadi gangguan pada tulang rawan telinga yang dibarengi dengan pendarahan internal serta pertumbuhan jaringan telinga yang berlebihan (sehingga telinga tampak berumbai laksana bunga kol). Kelainan ini diakibatkan oleh hilangnya aurikel dan kanal auditori sejak lahir. (encharta ensiklopedi) perforasi gendang telinga atau terdapat infeksi telinga yang berulang, maka tidak dilakukan irigasi.
Jika terdapat perforasi gendang telinga, air bisa masuk ke telinga tengah dan kemungkinan akan memperburuk infeksi. Pada keadaan ini, serumen dibuang dengan menggunakan alat yang tumpul atau dengan alat penghisap. Biasanya tidak digunakan pelarut serumen karena bisa menimbulkan iritasi atau reaksi alergi pada kulit saluran telinga, dan tidak mampu melarutkan serumen secara adekuat.
3. Perikondritis
Perikondritis adalah suatu infeksi pada tulang rawan (kartilago) telinga luar. Perikondritis bisa terjadi akibat:
1. Cedera
2. Gigitan serangga
3. Pemecahan bisul dengan sengaja.
Nanah akan terkumpul diantara kartilago dan lapisan jaringan ikat di sekitarnya (perikondrium). Kadang nanah menyebabkan terputusnya aliran darah ke kartilago, menyebabkan kerusakan pada kartilago dan pada akhirnya menyebabkan kelainan bentuk telinga. Meskipun bersifat merusak dan menahun, tetapi perikondritis cenderung hanya menyebabkan gejala-gejala yang ringan. Untuk membuang nanahnya, dibuat sayatan sehingga darah bisa kembali mengalir ke kartilago. Untuk infeksi yang lebih ringan diberikan antibiotik per-oral, sedangkan untuk infeksi yang lebih berat diberikan dalam bentuk suntikan. Pemilihan antibiotik berdasarkan beratnya infeksi dan bakteri penyebabnya. (medicastore).
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan
Pada sistem penglihatan apabila ada rangsang cahaya masuk ke mata maka rangsang tersebut akan diteruskan mulai dari kornea, aqueous humor, pupil, lensa, vitreous humor dan terakhir retina. Kemudian akan diteruskan ke bagian saraf penglihat atau saraf optik yang berlanjut dengan lobus osipital sebagai pusat penglihatan pada otak besar. Bagian lobus osipital kanan akan menerima rangsang dari mata kiri dan sebaliknya lobus osipital kiri akan menerima rangsang mata kanan. Di dalam lobus osipital ini rangsang akan diolah kemudian diinterpretasikan.
Pembiasan cahaya dari suatu benda akan membentuk bayangan benda jika cahaya tersebut jatuh di bagian bintik kuning pada retina, karena cahaya yang jatuh pada bagian ini akan mengenai sel-sel batang dan kerucut yang meneruskannya ke saraf optik dan saraf optik meneruskannya ke otak sehingga terjadi kesan melihat.
Pada sistem pendengaran apabila ada getaran suara ditangkap oleh daun telinga maka akan diteruskan ke liang telinga dan mengenai membran timpani sehingga membran timpani bergetar. Getaran ini diteruskan ke tulang-tulang pendengaran yang berhubungan satu sama lain. Selanjutnya stapes menggerakkan foramen ovale yang juga menggerakkan perilimfe dalam skala vestibuli. Getaran diteruskan melalui membran Reissner yang mendorong endolimfe dan membran basalis ke arah bawah dan perilimfe dalam skala timpani akan bergerak sehingga foramen rotundum terdorong ke arah luar.
Pada waktu istirahat, ujung sel rambut Corti berkelok, dan dengan terdorongnya membran basal, ujung sel rambut itu menjadi lurus. Rangsangan fisik ini berubah menjadi rangsangan listrik akibat adanya perbedaan ion Natrium dan Kalium yang diteruskan ke cabang-cabang N. VIII, kemudian meneruskan rangsangan itu ke pusat sensorik pendengaran di otak melalui saraf pusat yang ada di lobus temporalis.
DAFTAR PUSTAKA
Ackerman, Eugene. Ilmu Biofisika. Surabaya: Airlangga University Press. Cameron, John R. 2006. Fisika Tubuh Manusia Edisi 2. Jakarta: EGC. Gabriel, J.F. 1996. Fisika Kedokteran. Jakarta: EGC.
