Sistem Panca Indera
( Biomedik 15 )
Kelompok 6
Disusun Oleh :
Marintan Apriani. S ( 2010-21-009 )
Stephanie P. Rieny J. ( 2010-21-013 )
PROGRAM STUDI S1 ILMU GIZI
STIK Sint CAROLUS
JAKARTA
2010
Sistem Panca Indera
PENGLIHATAN
Mata adalah organ sensorik kompleks yang mempunyai fungsi optikal untuk melihat dan saraf untuk transduksi ( mengubah bentuk energi ke bentuk lain ) bentuk sinar. Aparatus optik mata dan membentuk dan mempertahankan ketajaman fokus objek dalam retina. Fotoreseptor dal am retina mengubah rangsangan sinar ke dalam bentuk sinyal saraf kemudian mentransmisikannya ke pusat visual di otak melalui elemen saraf integratif.
Prinsip optik
Sinar dialihkan ( direfraksikan ) bila ia berjalan dari satu medium ke medium lain yang memiliki dari densitas ( kepadatan ) berbeda kecuali bila sinar mengenai tegak lurus. Sinar yang sejajar mengenai lensa bikonveks akan direfraksikan ke satu titik dibelakang lensa. Fokus utama pada garis yang berjalan melalui pusat kelengkungan lensa sumbu utama. Jarak antara lensa dan fokus utama merupakan jarak fokus utama.
Untuk tujuan praktis, sinar cahaya suatu objek mengenai lensa lebih dari 6 m jauhnya, dianggap sejajar jika jarak kurang dari 6 m berdivergensi ( menyamping ) sehingga dibawa ke satu titik fokus lebih jauh ke belakang pada sumbu utama dibandingkan fokus utama. Makin besar kelengkungan suatu lensa, maka lebih besar kekuatan refraksinya, kekuatan suatu lensa dapat diukur dengan dioptri ( satuan daya bias lensa ).
Jumlah dioptri ( pembiasan cahaya ) merupakan kebalikan dari jarak fokus utama dalam meter misalnya: suat lensa dengan jarak fokus utama 0,25 m mempunyai kekuatan refraksi 1 / 0,25 atau 4 dioptri, mata manusia mempunyai kekuatan refraksi sekitar 66,7 dioptri saat istirahat.
Pembiasan cahaya
Cahaya merambat melalui udara dengan kecepatan 300.000 km / detik, tetapi perambatan melalui benda padat dan benda cair yang transparan lebih lambat. Indeks bias substansi transparan merupakan rasio dari kecepatan cahaya dalam udara dengan substansi benda padat dan benda cair. Arah rambat cahaya selalu tegak lurus terhadap bidang gelombang berbelok ke bawah. Pembelokan berkas cahaya pada bidang alihan yang miring bisebut pembiasan. Pembiasan akan meningkat sesuai dengan rasio indeks bias dari kedua media transparan dan derajat kemiringan antara bidang peralihan dan permukaan gelombang yang datang.
Penerapan prinsip pembiasan adalah sebagai berikut.
1. Lensa konveks: memperlihatakan berkas cahaya sejajar memasuki sebuah lensa konveks, berkas cahay melalui bagian tengah menembus lensa tegak lurus terhadap permukaan karena cahaya tidak dibelokan.
Makin dekat ke bagian tepi lensa, berkas cahaya semakin membuat sudut yang lebih besar, cahay semakin dibelokkan ke arah tengah ( konvergensi ) cahaya. Sebagian dari pembelokan terjadi sewaktu cahaya memasuki lensa dan sebagin lagi sewaktu cahaya keluar dari lensa. Bila lengkung lensa sempurna, cahaya sejajar yang melalui bagian lensa akan dibelokan sedemikian rupa sehingga semua cahaya akan menuju satu titik yang disebut titik fokus.
2. Lensa konkaf: menyebarkan berkas cahaya sejajar, cahay yang mengenai bagian paling tengah dari lensa membentur permukaan yang benar-benar tegak lurus terhadap berkas dan tidak dibiaskan. Cahay dibagian tepi memasuki lensa lebih dulu sebelum cahay memasuki bagian tengah. Hal ini berlawanan dengan efek lensa konveks sehingga menyebabkan cahaya dibagian perifer mengalami divergensi yaitu cahaya menyebar.
3. Lensa silindris: membelokkan berkas cahaya hanya pada satu bidang sebanding dengan seri lensa. Lensa silindris membelokkan cahaya yang datang dari kedua sisi lensa, tetapi tidak dari atas ke bawah, pembelokan terjadi pada satu bidang pada bidang yang lain, cahaya sejajar dibelokkan menjadi garis fokus.
Sebaliknya cahaya yang melalui lensa dibiaskan pada semua sisi lensa ke arah tengah sehingga seluruh cahaya menjadi satu titik fokus.lensa silindris konkaf menyebarkan berkas cahaya pada satu bidang, demikian pula lensa silindris konveks memusatkan berkas cahaya pada satu bidang saja.
4. Kombinasi dua lensa silindris.dua lensa silindris konveks yang terletak saling tegak lurus. Lensa silindris yang vertikal memusatkan cahaya yang datang melalui kedua sisinya, sedangkan lensa horizontal memusatkan cahaya yang datang melalui sisi atas dan sisi bawah.
Dengan demikian semua cahaya akan disatukan menjadi satu titik, dengan kata lain kedua lensa silindris yang diletakan saling tegak lurus akan berfungsi seperti sebuah lensa dengan daya bias yang sama.
Pembentukan bayangan
Fungsi optik mata adalah menangkap cahaya dari objek agar bentuk ketajaman tertentu dari bayangan objek di retina. Objek sangat bervariasi dari yang sederhana seperti titik atau benda kompleks bayangan dalam fovea di retina selalu lebih kecil (kurang dari 1 mm) dan terbalik dari objek nyata. Bayangan yang jatuh pada retina akan menghasilkan sinyal saraf dalam mosaik fotoreseptor dibagian lain retina. Selanjutnya, retina mengirim bayangan dua dimensi ke otak untuk direkonstruksi (menyusun kembali) menjadi tiga dimensi. Sinar dari objek akan melalui sejumlah media transparan sebelum sampai di retina.
Media ini membantu refraksi (pembiasan) dan konvergensi (kecendrungan) ke arah satu titik sinar sehingga bayangan tepat jatuh di retina media ini dinamakan kornea. Lensa menangkap cahaya dari objek sebagai cahaya yang sejajar pada jarak yang lebih 6 m. Cahaya ini akan dikumpulkan masuk ke dalam api yang berjarak normal dalam keadaan istirahat. Dari lensa cahaya diteruskan sepanjang aksis optik ke cairan humor vitreus. Cairan ini mempertahankan bentuk bulat bola mata.
Pembentukan bayangan abnormal
Jika bola mata terlalu panjang dan bentuk elips, titik fokus jatuh di depan retina sehingga bayangan benda kabur. Untuk melihat benda lebih jelas, maka dia harus mendekatkan matanya pada objek yang dilihat. Abnormalitas seperti ini di koreksi dengan lensa bikonkaf (dua permukaan), yang akan memberikan cahaya mdivergen sebelum memasuki mata dengan demikian memberikan efek mendekatkan objek ke mata.
Bila mata terlalu pendek (hyperopia), titik fokus jatuh dibelakang retina. Kelainan ini dikoreksi dengan lensa bikonveks, yang membuat sinar konvergen sebelum masuk ke mata membuat objek jauh dari mata. Presbiopia merupakan bentuk abnormal yang berjalan dengan berlanjutnya usia karena lensa kehilangan kekenyalannya.
Mekanisme pembentukan bayangan
Mata mengubah tenaga di dalam spektrum yang dapat terlihat menjadi potensial aksi di dalam nervus optikus, bayangan objek di dalam lingkungan difokuskan di dalam retina. Sinar cahaya yang membentur retina membentuk potensial di dalam bayangan kerucut. Implus yang dimulai di dalam retina dihantarkan ke dalam korteks serebri pada tempat yang menghasilkan sensasi (rangsangan) penglihatan.
Penentuan jarak sebuah benda
Ada tiga cara utama alat visual untuk menentukan jarak suatu fenomena yang dikenal sebagai persepsi ke dalam.
1. Ukuran relatif. Bila orang mengetahui tinggi seorang pria 6 kaki, kemudian ia melihat pria tersebut satu mata saja ia dapat menentukan berapa jarak dari pria tersebut dengan hanya ukuran bayangan. Akan tetapi, otak telah belajar secara otomatis dari ukuran bayangan jarak benda dari mata bila ukuran benda itu telah diketahui.
2. Paralaks yang bergerak. Paralaks yaitu pergerakan yang seakan – akan terjadi bila tempat pandangan berubah. Jika orang melihat ke tempat jauh dengan kedua matanya tidak bergerak sama sekali, ia tidak merasakan paralaks yang bergerak. Akan tetapi, bila ia menggerakan kepalanya ke satu bayangan, ia dapat melihat benda yang dekat dengannya bergerak dengan cepat melintasi. Sedangkan, bayangan benda yang jauh tetap seperti tidak bergerak. Jadi dengan mekanisme paralaks yang bergerak ini orang dapat mengatakan jarak relatif dari berbagai benda meskipun ia menggunakan satu mata.
3. Stereopsis. Sebuah benda yang terletak 1 inci di depan batang hidung membentuk bayangan pada bagian temporal retina tiap mata. Sedangkan, sebuah benda kecil yang berjarak 20 kaki di depan hidung mempunyai bayangan pada titik – titik yang sangat bersesuaian di tengah mata. Keadaan ini memperlihatkan bayangan terbalik pada retina karena jarak di depan mata berbeda. Hal ini memberikan jenis paralaks binokular (dua lensa) dengan adanya dua mata kemampuan yang jauh yang lebih besar untuk menilai dengan jarak 20 kaki.
Respon bola mata pada benda
Relaksasi otot siliaris membuat legamentum tegang, lensa tertarik sehingga bentuknya lebih pipih. Keadaan ini akan memperpanjang jarak fokus. Bila benda terletak dekat dengan mata, maka otot berkontraksi agar lengkung lensa meningkat. Jika benda jauh dari mata, maka otot siliaris berkontraksi agar bola mata lebih pipih supaya bayangan benda pada retina menjadi tajam.
Kemampuan lensa mengubah fokus disebut akomodasi fokus. Selama masa kanak – kanak dan usia muda, lensa sangat elastis dan akomodasi (penyesuaian) berjalan lancar. Dengan bertambahnya usia, lensa kehilangan elastisnya maka kapasitas akomodasinya berkurang. Kejadian ini sering terjadi pada umur di atas 50 tahun (presbiopi=gangguan visus) sehingga untuk membaca diperlukan koreksi kacamata bikonveks.
Akomodasi juga mengubah ukuran pupil, kontraksi iris akan membuat pupil mengecil dan dilatasi iris akan membuat pupil melebar. Pupil mempunyai dua fungsi sebagai berikut .
1. Jika sinar terlalu banyak maka pupil menyempit agar sinar tidak seluruhnya masuk ke dalam mata karena menyilaukan mata. Sebaliknya, dalam keadaan gelap pupil melebar agar banyak sinar yang ditangkap, hal ini disebut refleks cahaya.
2. Respon dalam melihat benda jika mata melihat jauh kemudian melihat dekat maka pupil berkontraksi agar terjadi peningkatan ke dalam lapang penglihatan.
Mekanisme fotoreseptor
Potensial aksi di dalam retina dibentuk oleh kerja cahaya atas senyawa fotosensitif di dalam batang dan kerucut. Bila sinar diserap oleh senyawa ini, maka strukturnya berubah dan perubahan ini mencetuskan rangkaian kejadian yang memulai aktifitas saraf.
1. Respon listrik sel retina. Respon listrik dan sebagian besar unsur alamiah lain di dalam retina merupakan potensial bertingkat. Respon sel batang kerucut dan horizontal bersifat hiperpolarisasi (peningkatan jumlah muatan listrik) dan repon bipolar. Potensial kerucut mulai dan berakhir dengan tajam, respon kerucut sebanding dengan intensitas ransangan pada tingkat cahaya yang tinggi bila respon batang maksimum dan tidak dapat diubah.
2. Dasar ion potensial. Saluran Na+ di dalam segmen luar batang dan kerucut terbuka di dalam gelap sehingga aliran arus listrik dari segmen dalam keluar. Airan listrik juga mengalir ke ujung sinaps fotoreseptor. Pompa pertukaran Na+ dan K+ pada segmen dalam berfungsi untuk mempertahankan keseimbangan ion. Bila cahaya mengenai segmen luar, maka sejumlah saluran Na+ tertutup dan mengakibatkan potensial reseptor hiperpolarisasi untuk mengurangi pelepasan transmiter (menghantar) sinaps, serta membentuk suatu isyarat yang menyebabkan potensial aksi di dalam sel ganglion.
3. Senyawa fotosensitif. Bagian dalam mata manusia dan hewan dibentuk dari protein yang dinamai opsin dan retinin, yang ditemukan di dalam mata sejumlah spesies hewan adalah aldehid (zat kimia berasal dari alkohol), vitamin A merupakan alkohol sehingga dinamakan retinol.
4. Rodopsin. Pigmen fotosintesis yang mempunyai sensitivitsas tinggi terhadap cahaya sepanjang 500 nm (nanometer) ditemukan dalam membran cakram batang dan membentuk 95% protein total di dalam membran ini.
Dalam gelap, retinin berada dalam konfigurasi (bentuk) satu – satunya kerja cahaya dalam mengubah bentuk retinin (opsin membentuk pigmen visual )ke isomer ( senyawa kimia ) semua transparans (menembus) , aktivasi radopsin (sensitif cahaya dalam batang retina) mencetuskan pembentukan serangkaian zat antara salah satunya metarodopsin (perubahan cahaya dalam batang retina).
Gerakan mata
Karena muskulus obligus menarik ke medial, maka kerjanya bervariasi sesuai dengan posisi mata. Bila mata diputar ke bagian nasal, maka muskulus obligus mengelevasi (peningkatan) atau mendepresi (rasa abnormal), sedangkan muskulus rekti superior dan muskulus rekti inverior merotasinya (memutar). Karena banyaknya lapangan binokular diperlukan tingkat koordinasi gerakan dua mata yang sangat tinggi. Jika bayangan kelihatan jauh dalam seluruh waktu pada titik sesuai di dalam dua retina, maka diplopia dapat dicegah.
Tajam penglihatan
Cahaya yang datang dari sumber titik jauh ketika difokuskan di retina akan menjadi bayangan yang sangat kecil, karena susunan lensa mata tidak sesempurna bintik di retina, biasanya mempunyai diameter total sekitar 11 mikrometer walaupun sistem optik masih sangat baik. Bintik yang paling terang di bagian tengah akan mengabur ke arah tepi. Diameter rata – rata konus yang terdapat pada kerucut retina di bagian tengah retina tempat terbentuknya penglihatan yang paling tajam besarnya sekitar 1,5 mikrometer.
Titik cahaya mempunyai bagian tengah yang terang dan bagian tepi yang gelap. Kita dapat membedakan dua titik yang terpisah, bila bagian tengah dari kedua titik itu mempunyai jarak pada retina kira – kira 2 mikrometer, dimana jarak ini sedikit lebih besar daripada lebar konus yang ada pada bagian kerucut. manusia mempunyai ketajaman penglihatan normal sewaktu melihat dua titik terang dengan jarak 10 meter . ketajaman penglihatan maksimal dapat menjadi hanya 2 derajat lapang pandangan, diluar area fovea tajam penglihatan akan berkurang.
Lintasan penglihatan
Setelah implus meniggalkan retina, implus akan berjalan ke belakang melalui nervus optikus pada kiasma optikum (persilangan cahaya) semua serabut. Setengah dari bagian nasal retina berlawanan menyilang ke sisi lain dan bersatu dengan serabut – serabut yang berasal dari retina bagian temporal sisi lain untuk membentuk traktus optikus.
Serabut – serabut dari tiap traktus optikus bersinaps pada korpus genikulatum lateral dan dari sisi serabut – serabut genikulo kalkirina berjalan melalui radiasi optika atau traktus genikulo kalkarina ke korteks optikus dalam area kalkarina lobus optikus. Selanjutnya, serabut penglihatan berjalan ke daerah otak yang lebih rendah, ke dalam talamus lateralis, kolikus superior, dan nukleus – nukleus pretektal (saraf tektum).
Otak dan penglihatan
Dari titik dan terang di retina dibangun gambaran dua dimensi. Lapangan reseptif ganglion berbentuk bulat sehingga setiap sel ganglion melaporkan adanya gelap atau terang beserta intensitasnya dalam bentuk bulat pada di retina. Otak menggunakan sistem visual ini sebagai informasi untuk dikirim ke korteks serebri sebagai visual. Pada bagian korteks, visual dibentuk gambaran tiga dimensi.
Sentra dan jaras visual subkorteks
Keluar dari bola mata, akson sel ganglion membentuk saraf optikus dari kedua bola mata dan berkumpul di khiasma optika, dimana serabut yang berasal dari bagian nasal setiap retina saling menyilang dan bagian temporal tetap berada pada sisi yang sama.
Setelah menyilang di khiasma optika, nervus optikus yang di sebut traktus optikus kiri dan kanan akan membawa sinyal. Sebagian dari seraput traktus optikus masuk ke midbrain (mesensefalon) dan berakhir dalam kolikus superior dan formasio retikular. Kolikus superior membentuk koordinasi akomodasi dan refleks cahaya dengan penyertaan lensa, pupil, gerak bola mata, dan gerak kepala. Formasi retikula mempunyai peran dalam membuat korteks terjaga dan eksitasi (keadaan teransang) dalam proses tidur.
Sebagian besar serabut traktus optikus mengurus persepsi visual dan berakhir pada pusat visual di talamus (korpus genikulatum lateral). Pada tempat inilah terjadi sinaps pertama dan berinteragasi dengan implus yang berkaitan.
Korteks visual primer
Badan genikulata lateral meningkatkan kemampuan serabut radiasi optik untuk mencapai hemisfer serebri di lobus oksipital (korteks visual primer). Semua gambaran yang ada pada retina dan traktus optikus disampaikan secara tepat ke korteks sehingga jika seseorang kehilangan lapangan pandang sebagian, dapat dilacak lokasi kerusakan di otak.
Meskipun gambaran objek disampaikan secara tepat ke korteks visual, tidak semua bagian fovea dan periferi mempunyai penangkapan sama atas bayangan benda. Pada fovea banyak terkandung sel ganglion sehingga dapat bertanggung jawab atas lapang pandang (visual acuity), persepsi visual, dan pewarnaan.
Area asosiasi visual
Terletak di sekitar korteks visual primer yang berkembang dengan baik. Area ini menerima masukan terutama dari korteks visual primer, meskipun beberapa masukan dilakukan oleh pusat visual subkortikal sel dan kolom dari area asosiasi menganalisa proses keluaran korteks visual primer untuk membentuk pola visual yang lebih kompleks dan rinci.
Pada korteks otak, area asosiasi visual berada dekat dengan area asosiasi auditorik dan somatik. Area asosiasi perintah tinggi interposisi di antara area visual, somatik, dan auditorik untuk mengintrigrasi keluaran semua area ini membentuk gambaran seragam atas rangsangan dunia luar.
Strabismus. Disebut juling atau cross syrdness, yaitu kurang berfungsinya mata dalam satu atau lebihnya kondisi. Tipe – tipe dasar strabismus adalah sebagai berikut.
1. Strabismus horizontal.
2. Strabismus vertikal.
3. Strabismus torsional (kombinasi dari dua tipe yang berbeda) ini sering terjadi.
Strabismus sering terjadi karena pengaturan abnormal dari mekanisme fusi (menyatu) dari sistem penglihatan sehingga pada usaha pertama seorang anak memfiksasi kedua matanya pada objek yang sama. Satu mata terfiksasi dengan sempurna, sedangkan yang lain gagal untuk memfiksasi dan keduanya tidak pernah simulta. Pola pergerakan gabungan mata dalam jaras kendali sel – sel saraf menjadi abnormal sehingga mata tidak pernah berdifusi (menyatu).
Pengaturan akomodasi
Mekanisme memfokuskan sistem lensa dari mata penting untuk meningkatkan derajat ketajaman penglihatan. Akomodasi terjadi akibat kontraksi atau relaksasi muskulus siliaris yang menyebabkan penigkatan kekuatan sistem lensa.
Akomodasi lensa diatur oleh mekanisme umpan balik negatif yang secara otomatis mengatur kekuatan fokal lensa untuk menigkatkan ketajaman penglihatan yang paling tinggi. Bila mata difiksasi pada objek yang jauh, kemudian tiba – tiba difiksasi pada objek yang dekat lensa akan berakomodasi untuk tajam penglihatan maksimum dalam waktu kurang dari satu detik sehingga menimbulkan penglihatan kurang jelas.
Foto kimia penglihatan
Batang dan kerucut mengandung zat kimia yang terurai bila terkena cahaya dan dalam proses tersebut merangsang serabut saraf yang berasal dari mata. Zat kimia di dalam batang disebut rodopsin dan zat kimia peka cahaya, sedangkan di dalam kerucut mempunyai kompensasi yang sedikit berbeda dari komposisi rodopsin.
Siklus visual rodopsin retina dan eksitasi batang
Segmen luar sel batang yang menonjol ke dalam lapisan pigmen retina mempunyai konsentrasi 40%. Pigmen peka cahaya (rodopsin) merupakan gabungan dari protein skotopsin dan pigmen korotenoid retina. Bahan ini merupakan suatu jenis khusus untuk membentuk cis (kimia organik atom radikal) dari retina dan dapat bergabung dengan skotopsin untuk menyintesis rodopsin.
Bila energi cahaya diabsorpsi oleh rodopsin, maka rodopsin akan terurai, penyebabnya adalah foto aktivasi elektron dalam bagian retina rodopsin ( fotosensitif ) sehingga menyebabkan perubahan segera dari bentuk cis retinal menjadi suatu bentuk trans (kimia organik atom radikal). Bentuk tersebut masih mempunnyai bentuk struktur fisis berbeda dengan suatu molekul lurus, karena orientasi tiga dimensi tempat-tempat reaktifretinal trans semua tidak lagi cocok dengan orientasi tempat reaktif protein skotopsin (retina membentuk rodopsin).
Produk dekatnya bathorhodopsin (radiasi siklus penglihatan) merupakan pemecahan sebagian kombinasi retina trans total dan skotopsin. Bathorhodopsin merupakan senyawa yang tidak stabil dan hancur dalam bagian kecil menjadi lumirhodopsin (pajanan cahaya terhadap rodopsin) kemudian ke metarhodopsin I kemudian metarhodopsin II dan akhirnya terpecah sebagian membentuk skotopsin dan retina trans total.
Pembentukan kembali rodopsin. Proses ini dikatalisis oleh enzim retinal isomerase (katalisator enzim) dan memerlukan fungsi lain oleh batang kerucut. bila cis telah terbentuk, secara otomatis
bergabung dengan skotopsin untuk membentuk kembali rodopsin. Hasil rodopsin merupakan senyawa stabil didalam gelap, tetapi penguraiannya dapat tercetus kembali oleh absorpsi energi cahaya.
Pembentukan potensial reseptor. Membran segmen luar menjadi berubah dengan adanya rodopsin. Gerakan ion natrium dalam suatu sirkuit listrik lengkap melalui segmen dalam dan luar batang. Segmen dalam terus-menerus memompakan natrium dari bagian dalam batang ke bagian luar sehingga menimbulkan potensial negatif dibagian dalam seluruh sel tersebut. Membran sel luar batang bocor terhadap natrium sehingga natrium dapat masuk kembali ke dalam sel batang dan menetralakan sel. Bila sel batang tidak dirangsang, keadaan elektro negatif di dalam membran batang berkurang.
Hubungan Retina dengan Vitamin A
Masing-masing kedua jenis retina dapat diubah menjadi ester retinil dan retinol yang bersesuaian. Keduanya dapat diubah kembali menjadi dua jenis retinil yang berada dalam keseimbangan dinamis dengan vitamin A. Kebanyakan vitamin A retina disimpan di dalam lapisan pigmen retina, dibagian luar batang. Perubahan vitamin A atau perubahan vitamin A menjadi retina memerlukan waktu yang lebih lama, untuk mempercepat keseimbangan.
Jika retina tidak terpapar cahaya yang kuat untuk wktu yang lama, simpanan rodopsin akan diubah menjadi vitamin A sehingga menurunkan konsentrasi semua zat fotokimia dalam sel batang jauh lebih banyak daripada yang sebenarnya.
Selama kegelapan total, semua retina di dalam sel batang diubah menjadi rodopsin sehingga menurunkan konsentrasi retina hampir menjadi nol, memungkinkan banyaknya vitamin A diubah menjadi retinen (rangsangan visual) dalam beberapa menit berikutnya. Dalam kegelapan sempurna, sel retina sel batang diubah menjadi rodopsin, tetapi juga banyak vitamin A yang disimpan di dalam lapisan pigmen retina yang diabsorpsi oleh sel batang dan diubah menjadi rodopsin.
Buta senja (Niktalopa)
Buta senja terjadi pada defisiensi vitamin A yang berat. Bila jumlah total vitamin A didalam darah menjadi sangat berkurang, jumlah vitamin A diretinal dan rodopsin didalam sel batang, serta zat kimia pekat cahaya berwarna di dalam sel kerucut semuanya berkurang sehinga menurunkan kepekaan sel batang dan kerucut. keadaan ini disebut buta senja, karena pada waktu malam jumlah cahaya yang tersedia terlalu sedikit untuk memungkinkan penglihatang yang memadai, meskipun disiang hari tersedia cukup cahaya untuk merangsang batang dan kurucut sehinga jumlah zat foto kimia ini berkurang.
Terjadinya buta senja sering terjadi pada seseorang yang memiliki kebiasaan diet kurang vitamin A selama berbulan-bulan. Biasanya vitamin A disimpan dalam jumlah yang besar di dalam hati dan disediakan untuk bagian tubuh lain yang memerlukannya. Bila buta senja telah timbul kadang-kadang dapat sembuh sama sekali dalam waktu setengah jam atau lebih dengan suntikan vitamin A intravena. Hal ini disebabkan cepatnya perubahan vitamin menjadi retinal dan kemudian menjadi rodopsin.
Penglihatan warna
Banyak teori berbeda-beda yang menjelaskan fenomena penglihatan. Berdasarkan pengamatan, mata manusia dapat mendeteksi semua gradiasi warna dan cahaya mono kromatik: merah, hijau, dan biru dicampur dengan tepat pada berbagai kombinasi. Teori mengenai penglihatan warna dari young dasar ekperimental Helmholtz dikenal dengan teori young helmholtz.
Kepekaan spektrum dari tiga jenis kerucut. berdasarkan tes psikologi kepekaan spektrum dari tiga jenis kerucut manusia pada dasarnya sama dengan kurva absorpsi cahaya untuk tiga jenis pigmen yang ditentukan didalam masing-masing kerucut.
Neurofisiologi penglihatan
Lintasan penglihatan dari dua retina kembali ke korteks penglihatan setelah impuls meninggalkan retina dan berjalan kebelakang melalui nervus optikus. Pada khiasma optikus, serabut nasal retina berlawanan menyilang ke sisi lain dan bersatu dengan serabut yang berasal dari retina, sedangkan bagian temporal sisi yang lain membentuk traktus optikus. Serabut-serabut genikulo kalkarina ke korteks optikus (korteks penglihatan) dalam area kalkarina lobus oksipitalis. Selain itu, serabut penglihatan berjalan ke daerah otak yang lebih rendah ke dalam tamalus lateralis, kolikus superior, dan nukleus-nukleus protektal.
Penghantaran informasi penglihatan ke daerah korteks serebri
Isyarat dari korteks penglihatan primer diproyeksikan ke lateral pada korteks oksipitalis ke area asosiasi penglihatan (area penglihatan sekunder) yang merupakan tempat pengolahan tambahan bagi informasi penglihatan. Di sini sel neuron memberikan respons terhadap bentuk yang lebih kompleks daripada korteks primer penglihatan. Beberapa sel terangsang oleh bentuk geometrik yang sederhana seperti batas yangt melengkung dan sudut. Interpretasi secara progresif lebih kompleks menguraikan informasi penglihatan, memungkinkan orang mempunyai gambaran keseluruhan pandangan penglihatan yang diamati.
Manusia yang menderita lesi destruksi pada daerah asosiasi penglihatan mengalami kerusakan dalam jenis presepsi penglihatan tertentu. Misalnya, lesi di girus angualaris lobus oksipitalis salah satu area penglihatan, dapat menyebabkan abnormalitas (disleksia atau buta kata) yaitu kesukaran dalam memahami arti kata-kata yang dilihat.
Pergerakan mata dan pengaturannya
Untuk menggunakan kemampuan mata, sistem untuk intepretasi isyarat penglihatan dari mata adalah sistem pengaturan serebral untuk mengarahkan mata menuju objek yang dipandang.
Pengaturan otot pergerakan mata diatur oleh tiga mata.
1. M. Rektus lateralis dan medialis berkontraksi timbal balik untuk menggerakan mata dari sisi ke sisi
2. M. Rektus superior dan inferior berkontraksi menggerakan mata ke atas dan ke bawah.
3. M. Obligus superior inferior memutar bola mata dalam mempertahankan lapang penglihatan dan posisi berdiri.
PENDENGARAN
Telinga menerima gelombang suara dengan membedakan frekuensinya dan mengirim informasi suara ke dalam sistem saraf pusat. Membran timpani dan sistem osikular menghantarkan suara sepanjang telinga tengah ke kornea. Membran timpani berbentuk kerucut merupakan tangkai dari maleus dan terikat kuat pada inkus oleh ligamentum-ligamentum sehingga pada saat maleus bergerak inkus ikut bergerak.
Ujung yang berlawanan dari inkus berartikulasi dengan batang stepas yang terletak bertolak belakang. Membran labirin pada muara fenestra ovalis dimana gelombang suara dihantarkan ke telinga dalam (koklea). Artikulasi inkus dan stepas menyebabkan stepas terdorong ke depan pada cairan koklea. Setiap maleus bergerak keluar akan mencetuskan gerakan ke dalam dan ke luar dari permukaan fenestra ovalis.
Tangkai maleus secara konstan tertarik ke depan oleh maleus tensor timpani dan menyebabkan timpani tetap tegang. Keadaan ini menyebabkan getaran suara pada setiap bagian membran timpani dikirim ke maleus.
Transmisi suara melalui tulang
Oleh karena telinga dalam yaitu koklea tertanam pada kavitas (cekungan tulang) dalam os temporalis yang disebut labirin tulang, getaran seluruh tulang tengkorak dapat menyebabkan getaran cairan pada koklea itu sendiri. Oleh karena itu, pada kondisi yang memungkinkan garpu tala atau penggetar elektronik diletakan pada setiap protuberonsia tulang tengkorak dan prosesus mastoideus sehingga telinga dapat mendengar getaran suara.
Namun, energi yang tersedia pada suara yang sangat keras tidak cukup untuk menyebabkan pendengaran melalui tulang kecuali bila alat transmisi suara elektronik khusus digunakan secara langsung pada tulang.
Fungsi organ korti
Organ korti adalah organ reseptor yang membangkitkan impuls saraf sebagai respons terhadap getaran membran basilaris. Terdapat dua tipe sel rambut (eksterna dan interna) yang merupakanreseptor sensorik. Sekitar 90% ujung-ujung ini berakhir di sel-sel rambut bagian dalam
Serat saraf dari ujung-ujung ini mengarah ke ganglion spiralis kortil dalam mediolus koklea. Ganglion spiralis mengirim akson ke dalam nervus koklearis kemudian ke dalam sistem saraf pusat pada tingkat medula spinalis bagian atas.
Gelombang suara
Telinga mentransduksi (mengubah dasar genetik energi) energi gelombang suara ke bentuk impuls saraf yang dihantarkan ke sisten saraf pendengaran dimana suara diterjemahkan. Suara dihasilkan oleh benda yang bergetar dalam medium fisik ( udara, air, dan banda padat) dan tidak dapat melalui ruang hampa. Suara mempunyai amplitudo (daya akomodasi) dan frekuensi. Cara untuk mengukur energi suara adalah dengan mengukur puncak amplitudonya.
Kerasnya suara dinyatakan dalam satuan logaritma (decibel=dB). Suara berbisik dapat didengar pada jarak 1 meter dan basarnya kira-kira 20 dB, misalnya suara keras pabrik bisa mencapai 130 dB. Frekuensi suara adalah besar siklus oksilasi per detik (herzt = hz) 1 Hz = 1 cycle / sec, gelombang suara frekuensinya 1 – 100.000 Hz. Suara dewasa laki-laki 120 – 1000 Hz, sedangkan suara dewasa perempuan 250 – 1000 Hz. Perbedaan ini terjadi karena perbedan kotak suara di laring dengan tebal tipisnya pita suara. Kualitas suara dinyatakan dengan timber (kualitas bunyi), ini membedakan suara bunyi-bunyian seperti suara suling berbeda dengan suara biola.
Kemampuan dengar
Telinga manusia dapat mendengar frekuensi 20 – 20.000 Hz. Ambang dengar suara (kepekaan) tidak sama dengan frekuensi. Kepekaan tertinggi adalah 1 – 4 Khz, anjing dapat mendengar suara 50 Hhz, sedang kelelawar dapat mendengar suara ultra di atas 20 Khz.
Kekerasan suara ditentukan oleh sistem pendengaran sekurang-kurangnya melalui tiga cara.
1. Ketika suara menjadi keras, amplitudo getaran membran basilaris dan sel rambut juga meningkat sehingga sel-sel rambut mengeksitasi saraf dengan lebih cepat.
2. Ketika getaran amplitudo getaran meningkat, peningkatan ini menyebabkan semakin banyaknya sel rambut di atas lingkaran pinggir bagian membran basilaris menjadi terangsang bukan melalui beberapa serat saraf.
3. Sel rambut sebelah luar tidak terangsang secara bermakana sampai getaran basilaris mencapai intensitas yang tinggi kemudian stimulasi sel-sel ini menggambarkan pada sistem saraf bahwa suara itu sangat keras.
Penghantaran suara
Telinga mengubah gelombang suara dari dunia luar menjadi potensial aksi dalam nervus koklearis. Gelombang diubah oleh gendang telinga dan tulang-tulang pendengar menjadi gerakan papan kaki stapes. Gerakan ini menimbulkan gelombang pada cairan telinga dalam gelombang pada organ korti sehingga menimbulkan potensial aksi pada serabut-serabut saraf.
Sebagai respons yang di timbulkan, gelombang suara pada membran timpani bergerak ke dalam sebagai suatu resonator yang menghasilkan getaran dari sumber suara. Gerakan diteruskan pada manubrium maleus, berayun pada poros melalui batas antara saluran panjang dan pendek, lalu meneruskan getaran dari manubrium ke inkus lalu dihantarkan ke stapes.
Mengubah resonasi (intensifikasi suara) yang menghasilkan getaran dari membran timpani menjadi gerakan stapes untuk menghantarkan skala vestibuli koklea yang terisi dengan perilimf. Sistem ini dinamakan tekanan suara yang sampai pada jendela panjang. Hasil kerja dari maleus dan inkus memperbesar gaya 1,3 kali dari luas membran timpani, jauh lebih besar dari luas papan kaki stepas, pemborosan energi suara karena resistensi 60% dari energi suara yang telah sampai pada membran timpani berhasil dihantarkan ke cairan dalam kokhlea.
1. Refleksi gendang : apabila otot telinga tengah (M. Tensor tempani dan M Stapedius) berkontraksi menarik manubrium maleolus ke dalam dan papan kaki stapes keluar. Suara yang keras menimbulkan refleks kontraksi otot yang dinamakan refleks gendang. Refleks gendang ini berfungsi untuk melindungi dan mencegah gelombang suara keras yang dapat menyebabkan perangsangan yang berlebihan pada reseptor pendengar. Akan tetapi, waktu reaksi untuk refleks adalah 40 – 160 ms sehingga refleks tidak melindungi dari rangsangan yang sangat singkat seperti suara tembakan.
2. Penghantaran tulang dan suara
a. Penghantaran gelombang suara ke cairan telinga dalam melalui membran timpani dan tulang – tulang pendengar yang dinamakan penghantaran tulang telinga tengah.
b. Gelombang suara menimbulkan getaran pada membran timpani sekunder yang menutup jendela bundar (penghantaran udara).
c. Jenis penghantaran yang ketiga adalah penghantaran tulang transmisi getaran dari tulang – tulang tengkorak ke cairan telinga dalam. Banyak terjadi konduksi tulang bila garpu penala diletakan langsung pada tengkorak. Jalan ini memegang peranan dalam penghantaran yang sangat keras.
3. Gelombang jalan : papan kaki stapes menimbulkan serangkaian gelombang berjalan pada perilimf dalam skala vestibuli. Apabila gelombang bergerak ke arah kohklea, tinggi gelombang meningkat sampai maksimum dan kemudian menurun dengan cepat. jarak dari stapes sampai ketinggian maksimum berubah – ubah tergantung pada frekuensi getaran. Gelombang suara dengan nada tinggi akan menimbulkan gelombang yang mencapai tinggi maksimum dekat pada basis koklea, sedangkan suara nada rendah menimbulkan gelombang yang memuncak dekat dengan apeks dinding. Tulang dari skala vestibuli menjadi kaku, tetapi membran ini fleksibel. Membran basilaris tidak dalam keadaan tegang dan dapat dilakukan ke dalam skala timpani oleh puncak gelombang dalam skala vestibuli.
Pendesakan cairan dalam skala timpani dilepaskan ke dalam udara pada foramen rodundu. Suara akan menimbulkan distrosi (pilihan) pada membran basilaris, tempat dimana distrosi ini maksimum yang ditentukan oleh frekuensi gelombang suara. Ujung – ujung sel rambut pada organ korti dipertahankan tetap kaku oleh lamina retikularis dan rambut – rambutnya terbenam dalam membran tectoria (membran korti)
Apabila membran basilaris ditekan, gerakan relatif dari membran tectoria lamina retikularis akan membengkokkan rambut – rambut. Pembengkokan ini menimbulkan potensial aksi pada saraf pendengar.
Potensial aksi dalam serabut saraf pendengar
Frekuensi aksi dalam serabut saraf pendengar tunggal sebanding dengan kekerasan bunyi. Pada intensitas bunyi yang rendah, tiap akson melepaskan listrik terhadap bunyi. Hanya satu frekuensi dan frekuensi ini bervariasi dari akson ke akson tergantung pada bagian koklea tempat asal serabut.
Pada intensitas bunyi yang lebih tinggi, akson tersendiri melepaskan listrik terhadap spektrum frekuensi bunyi yang lebih lebar. Khusus terhadap frekuensi yang lebih rendah daripada frekuensi saat timbul rangsangan ambang area respons, tiap gelombangnya menyerupai bentuk gelombang yang berjalan di dalam kokhlea.
Penentuan tinggi nada yang diterima bila suatu gelombang bunyi membentur telinga berada di dalam korti yang di rangsang maksimum. Gelombang berjalan yang dibentuk oleh suatu nada menghasilkan cekungan puncak pada lamina basilaris, akibatnya rangsangan reseptor maksimum pada suatu titik.
Jarak antara titik ini dengan stapes berhubungan terbalik dengan tinggi nada bunyi. Nada rendah menghasilkan rangsangan maksimum pada apeks kokhlea dan nada tinggi menghasilkan ransangan maksimum pada basis koklea.
Bila frekuensi cukup rendah, maka serabut saraf mulai berespons dengan suatu implus terhadap tiap siklus gelombang bunyi. Walaupun tinggi nada satu suara tergantung pada frekuensi gelombang bunyi, kekerasan juga memainkan sebagian nada rendah di bawah 500 Hz tampak lebih rendah dan nada tinggi di atas 4000 Hz tampak lebih tinggi karena kekarasannya meningkat kecuali berlangsung lebih dari 0,01 detik, tinggi nada akan meningkat karena lamanya juga meningkat.
Pusat pendengaran dan hubungannya
Pusat pendengaran terletak di otak, jarasnya sangat rumit, dan belum banyak diketahui. Neuron auditorik primer mempunyai badan sel di ganglia spiral yang berlokasi di koklea. Akson sentral dari neuron bipolar ini setelah keluar dari kokhlea akan bergabung dengan serabut dari organ vestibuli untuk membentuk saraf VIII (nervus auditoris) dan masuk ke medula. Serabut auditorik berakhir di nuklei koklea, dari stasiun ini terjadi beberapa koneksi dengan pusat saraf di otak.
1. Pusat auditorik medular. Berfungsi mencari sumber bunyi, refleks pendengar mengatur otak telinga tengah jika tiba – tiba mendengar suatu alarm.
2. Pusat midbrain. Kolikus inferior dan formasio artikularis mengatur refleks pendengar yang berkaitan dengan gerak kepala dan mata guna mencari sumber bunyi, masuk auditorik ke formasi retikular dan mempunyai pengaruh besar terhadap kewaspadaan, perhatian, dan terjaganya seseorang.
3. Korikular inferior. Proyeksi bunyi lebih atas dari persepsi suara yang dipancarkan ke nuklei genikulata medial dari talamus karena adanya penyilangan, maka proyeksi auditorik bersifat bilateral dengan proyeksi kontralateral yang lebih intensif.
Fungsi korteks serebri pada pendengaran
Korteks auditorius primer secara langsung dirangsang oleh penonjolan korpus genikulatum medial, sedangkan daerah asosiasi pendengar dirangsang secara sekunder oleh implus yang berasal dari korteks auditorius primer dan penonjolan dari daerah asosiasi talamus yang berdekatan dengan korpus genikulatum medial.
1. Korteks auditorik : dari talamus serabut di proyeksikan ke korteks auditoriks primer pada lobus temporal yang sebagian besar tersembunyi di dasar girus silvii. Korteks auditorik primer mempunyai peta lokasi (peta tonotopik) sesuai dengan asal neuron di kokhlea (sesuai dengan tinggi rendah frekuensi suara).
2. Area korteks auditorik : pada otak mampu menganalisa berbagai intensitas suara dan memberikan arti akan stimuli pendengaran dengan mengintegrasikan implus yang diterima melalui asosiasi korteks lain (visual dan somatik).
3. Korteks asosiasi auditorik : dari korteks auditorik primer, proyeksi serabut ditujukan ke arah asosiasi auditorik untuk dilakukan analisa dan integrasi dengan data dari pusat korteks lain. Setiap bunyi, kata, dan suara dihubungkan dengan pusat bahasa.
Lokalisasi bunyi penentuan arah bunyi berasal dari deteksi perbedaan dalam waktu antara tibanya rangsangan dalam 2 telinga. Akibatnya, dalam fase gelombang bunyi pada dua sisi tergantung pada fakta bahwa bunyi lebih keras dari sisi terdekat dengan sumber. Perbedaan waktu merupakan faktor penting pada frekuensi 3000 Hz dan perbedaan kekerasan terpenting pada frekuensi di atas 3000 Hz.
Banyak neuron dalam korteks auditorius menerima masukan dari kedua telinga dan berespons maksimum atau minimum bila suatu saat rangsangan pada satu telinga dilambatkan oleh massa yang tetap relatif terhadap waktu tibanya pada telinga yang lain. Bunyi yang datang dari depan mungkin berbeda kualitas dari yang datang dari belakang karena bila telinga luar diputar sedikit ke depan, lokalisasi bunyi akan diganggu oleh lesi korteks audutorius manusia.
Ketulian gangguan hantaran bunyi di dalam telinga luar atau telinga tengah (tuli hantar) atau kerusakan sel rambut jaras saraf (tuli saraf). Penyebab tuli hantar adalah sumbatan meatus akustikus eksternus oleh serumen atau benda asing, perusakan ossikula auditus, penebalan membran timpani setelah infeksi telinga tengah berulang, dan kekuatan abnormal perlengketan stapes ke foramen ovale.
1. Tuli saraf : disebabkan oleh degenerasi toksin sel rambut yang dihasilkan oleh streptomisin dan gentamisin yang terkonsentrasi dalam endolimf.
2. Kerusakan sel rambut luar : oleh antibiotik atau pemaparan yang lama terhadap kebisingan disertai dengan ketulian, sebab lain mencakup tumor nervus vestibulo kokhlearis dan angulus serebllopontin, serta kerusakan vaskular di dalam medula oblongata.
3. Tuli hantaran saraf : dapat dibedakan oleh sejumlah tes sederhana dengan garpu tala. Tes weber dan schwabach memperlihatkan efek penutupan penting dalam bising lingkungan terhadap ambang pendengaran.
Audiometri. Ketahanan pendengaran lazim diukur dengan suatu audiometer. Alat ini menampilkan subjek dengan nada murni dari berbagai frekuensi melalui alat dengar. Pada tiap frekuensi, intensitas ambang di tentukan dan digambarkan pada grafik sebagai suatu persentase pendengaran normal. Ia memberikan ukuran objektif tentang derajat ketulian dan gambaran tentang nada yang paling terkena.
Keseimbangan
Berdiri, bergerak, dan posisi tubuh yang lainnya selalu melawan gaya gravitasi bumi. Untuk dapat mempertahankan posisi tertentu, gaya gravitasi harus dilawan dengan mekanisme motor dan sensori organ proprioseptif di sendi serta apparatus vestibularis di telinga dalam. Apparatus vestibuli mendeteksi perubahan sinyal untuk mengaktifkan respons motor adaktif yang diperlukan dalam mempertahankan keseimbangan. Respons ini menyertakan otot pendukung dan postural dari anggota gerak dan posisi tubuh serta otot penggerak kepala.
Fungsi apparatus vestibularis
Apparatus vestibularis mempunyai dua komponen yaitu kanalis semi sirkularis dan utrikulus serta sakulus. Jika terjadi kerusakan pada utrikulus – sakulus akan membuat keseimbangan hilang pada posisi badan atas – bawah, sedangkan jika terdapat kerusakan pada kanalis semisirkularis akan mengganggu gerakan berbalik (ekuilibrium dinamik).
Beberapa fungsi apparatus vestibularis adalah sebagai berikut :
1. Deteksi akselerasi linier oleh organ makular
Sakulus (kantung kecil) dan utrikus (tas kecil) adalah tonjolan kecil pada dinding telinga dalam dan masing – masing berisi makula (organ makula) yang terendam dalam endolimfe. Setiap makula merupakan organ reseptor transduksi mekanoelektrik berisi sel rambut.
Setiap sel rambut terdiri atas beberapa stereosilia di apeknya dan satu kinosilia (filamen protoplasma), dikelilingi membran otolitik yang berisi kristal kalsium karbonat kecil (panjang 1 – 19 mikron) yang disebut otolit (batu bertelinga).
Jika kepala bergerak (percepatan) linier ke jurusan manapun, makula bergerak bersamanya, tetapi otolit lebih pekat dari cairan di sekitarnya sehingga ketinggalan bergerak dan stereosilia mengalami distorsi (penyimpangan bayangan) sehingga menghasilkan potensial reseptor dalam sel rambut. Potensial ini secara sinaptik memicu aksi potensial serabut saraf vestibular yang kemudian dikirim ke otak.
Orientasi sakulus dan utrikulus sedemikian rupa sehingga makula memberi informasi pada otak tentang perubahan gerakan linier kepala dan badan, sebagai konsenkuensinya aktivasi makular terjadi, terutama saat awal (akselerasi) dan akhir (deselerasi) gerakan, jadi dalam mobil yang bergerak atau elevator, kita merasakan gerakan pada saat awaldan akhir.
2. Deteksi akselerasi rotasional
Kanalis semisirkularis dari apartus vestibuli berperan dalam gerak rotasi. Tiga kanal yang berisi cairan terletak tegak satu sama lain. Oleh karena itu, gerak rotasi kepala ke jurusan mana pun akan merangsang setidaknya salah satu kanal.
Di setiap ujung masing - masing kanal terdapat organ indra transduksi mekano elektrik, yang disebut ampulla. Seperti makula, setiap makula, setiap ampula berisi sel rambut dengan struktur silia yang sama, dikelilingi lapisan gelatin yang disebut kupula (cangkir kecil = cup kecil). Kupula menyilang lumen kanal ke dinding kanal lainya.
Akselerasi rotasi gerakan kepala menggerakan kanalis semisirkularis, mengubah pelekatan kupula ke jurusan yang sama, tetapi cairan indolimfe tertinggal. Oleh karena adanya inersia, perbedaan gerakan cairan akan mendistorsi streosilia, membuat potensial reseptor dalam sel rambut. Potensial reseptor memicu serabut saraf vestibular. Potensial aksi (impuls saraf) akan memberikan informasi pusat vestibular otak tentang gerak rotasi tertentu.
PENCIUMAN
Indra penciuman merupakan fenomena subjektif yang tidak mudah dipelajari. Kendala yang menambah kerumitan adalah fakta bahwa indra penciuman tidak berkembang sempurna.
Penciuman walaupun lebih banyak dari pengecapan mempunyai kualitas efektif enak atau tidak enak, maka penciuman sama pentingnya dengan pengecapan dalam memilah makanan. Makanan yang tidak enak seringkali menimbulkan rasa mual. Ini terbukti dengan bau yang tidak enak akan menimbulkan perasaan tidak suka. Ambang batas penciuman merupakan salah satu karakteristik penciuman yang utama dan bergantung pada jumlah bahan perangsang yang terkandung dalam udara yang dapat menimbulkan sensasi penciuman. Ambang batas yang rendah dan substansi tersebut akan bercampur dengan gas alami dan memberi bau pada gas yang digunakan untuk mendeteksi apabila gas tersebut bocor dalam pipanya.
Membran Olfaktori
Membran olfaktori terletak pada bagian superior di setiap lubang hidung. Pada bagian sebelah medial, membran sedikit terlipat ke bawah di atas permukaan septum superior dan sebelah lateral sebagian kecil dari permukaan atas turbinan medial. Pada setiap lubang hidung, membran olfaktori mempunyai daerah permukaan 2,4 cm2.
Sel – sel reseptor dari sensasi penciuman adalah sel olfaktori yang merupakan sel saraf bipolar yang berasal dari sistem syaraf pusat yang berjumlah sekitar 100 juta sel. Epitel olfaktori tersebar di antara ujung mukosa membentuk tombol terproyeksi ke dalam mukus yang melapisi permukaan dalam rongga hidung.
Silia olfaktori yang terproyeksi ini akan membentuk alas yang padat pada mukus ini. Silia ini bereaksi terhadap bau di udara dan kemudian akan merangsang sel – sel olfaktori yang tersebar pada glandula bowman kecil yang menyekresi mukus ke permukaan membran olfaktori.
Perangsangan Sel – sel Olfaktori
Sel olfaktori yang memberi respons terhadap rangsangan kimia olfaktori adalah silia. Substansi yang tercium akan berkontak dengan permukaan olfaktori. Mula – mula menyebar secara difusi ke dalam mukus yang menutupi silia dan berkaitan dengan protein reseptor yang menonjol keluar melalui membran siliaris.
Reseptor ini merupakan molekul panjang yang menyusup dari membran, melipat ke arah dalam dan ke arah luar saling berpasangan membentuk protein G dan mengaktifkan protein membran lain yaitu ion natrium mengalir ke dalam sitoplasma sel reseptor.
Untuk merangsang sel – sel olfaktori selain mekanisme kimiawi dasar yaitu faktor fisik yang mempengaruhi derajat perangsangan hanya substansi yang dapat menguap saja yang dapat mencium baunya. Substansi yang merangsang tersebut paling sedikit harus larut dalam air sehingga bau tersebut berjalan melewati mukus untuk mencapai sel – sel olfaktori, di samping itu bau larut dalam lemak karena konsistensi lipid. Pada membran sillium akan menolak bau yang tidak larut dalam lemak.
Rangsangan reseptor
Rangsangan reseptor hanya merespons terhadap senyawa yang berkontak dengan epitel olfaktorius dan dilarutkan di dalam lapisan tipis mukus yang menutupinya. Ambang olfaktori menggambarkan sensitivitas hebat reseptor olfaktorius terhadap sejumlah senyawa yang dapat dicium pada konsentrasi kurang dari 500 pg / L udara.
Konsentrasi senyawa yang menghasilkan bau harus diubah sekitar 30% dari sebelumnya agar dapat dideteksi. Molekul berbau terikat ke reseptor pada silia neuron reseptor olfaktori kemudian reseptor ini di aktivasi adrenilat siklase untuk menghasilkan peningkatan dalam adenosin mono phosphat (AMP) siklik intersal. AMP siklik membuka saluran Na+ dalam bentuk yang analogue (senyawa kimia) dengan muara saluran. Oleh guanosin mono phosphat (GNP) siklik di dalam batang saluran, masuk Na+ untuk menghasilkan potensial reseptor.
Molekul penghasil bau umumnya kecil mengandung 3 – 20 atom dan molekul dengan jumlah atom yang sama, tetapi konfigurasi struktur mempunyai bau yang berbeda.
Diskriminasi bau
Manusia dapat membedakan antara 2000 – 4000 bau yang berbeda, tetapi bau berbeda menghasilkan pola ruang berbeda dari peningkatan aktivitas metabolik di dalam bulbus olfaktori. Bau khusus tergantung atas pola ruang perangsangan reseptor di dalam membran mukosa olfaktorius. Bau juga menghasilkan peningkatan aktivitas metabolik berbeda di dalam korteks olfaktorius.
Ada hubungan erat antara penciuman dengan fungsi seksual dalam banyak spesies hewan dan manusia misalnya minyak wangi ada hubungan serupa dengan manusia, indra penciuman lebih akut (mendadak tajam) pada wanita dibandingkan pada pria dan paling akut pada wanita saat evolusi.
Menghirup
Bagian kavitas nassal yang mengandung reseptor olfaktorius berventilasi buruk. Kebanyakan udara normalnya bergerak tenang melalui bagian bawah hidung dalam setiap siklus pernapasan, walaupun arus melewatkan seumlah udara di atas membran mukosa alfaktoris.
Arus ini mungkin dibentuk oleh konfeksi (pengawetan) sewaktu udara sejuk mengenai permukaan mukosa yang hangat. Jumlah udara yang mencapai daerah ini sangat meningkat saat menghirup, yaitu suatu tindakan yang mencakup kontraksi bagian bawah nares (rongga hidung) pada septum untuk membantu membelokkan aliran udara ke atas. Menghirup merupakan respons semirefleks yang biasa timbul bila bau baru yang menarik perhatian.
Peranan Serabut Nyeri dalam Hidung
Ujung telanjang serabut nyeri trigeminus ditemukan dalam membran mukosa olfaktoris. Ia dirangsang oleh senyawa pengiritasi dan komponen iritatif yang diperantarai oleh N. Trigeminus contoh senyawa yang memiliki bagian “bau khas” yaitu permen, menthol, dan khlor. Ujung ini juga bertanggung jawab bagi pencetus bersin, lakrimasi (cucuran air mata), inhibisi (hambatan) pernapasan, dan respons refleks lain terhadap iritasi hidung.
Adaptasi bila seseorang secara continue terpapar ke bau yang paling tidak disukai, maka persepsi bau menurun kemudian berhenti. Hal ini disebabkan oleh adaptasi yang cukup cepat yang timbul di dalam sistem olfaktoris. Sistem olfaktorius spesifik ke bau khusus yang dicium dan ambang dari bau lain tidak berubah. Sebagian adaptasi olfaktorius merupakan fenomena sentral, tetapi juga karena perubahan dalam reseptor.
Beberapa kelainan penciuman adalah sebagai berikut.
1. Anosmia : tidak adanya indra penciuman.
2. Hyposmia : pengurangan sensitivitas olfaktorius.
3. Disosmia : indra penciuman berubah.
Ambang penciuman meningkat dengan betambahnya usia. Pada umur di atas 80 tahun, 75% manusia mengalami gangguan dalam mengindentifikasi bau.
PENGECAPAN
Pengecapan merupakan keadaan umum yang sangat berperan pada persepsi pengecapan makanan yang dideteksi oleh indra pengecap dalam rongga mulut dan keberadaan elemen – elemen dalam mekanan yang merangsang ujung – ujung saraf nyeri. Makna penting dari pengecapan terletak pada fakta yang memungkinkan manusia memilih makanan yang sesuai dengan keinginannya dan mungkin juga sesuai dengan kebutuhan jaringan.
Sensasi pengecapan dasar
Rasa pahit dikecap pada dosrum lingua, rasa asam sepanjang tepi lidah, manis pada ujung lidah, dan asin pada dosrum di anterior. Keempat sensasi dapat diindrakan. Pada faring dan epiglotis. Tunas pengecapan secara histologis tidak berbeda dalam area berbeda, tetapi kehadiran perbedaan fisiologis telah diperlihatkan dengan merekam aktivitas listrik serabut saraf dari tunas pengecapan.
Hasil penelitian menunjukan bahwa sejumlah tunas pengecapan hanya berespons terhadap rangsangan pahit, sedangkan tunas pengecapan lain berespons terhadap rangsangan rasa.
1. Rasa asam :
disebabkan oleh asam dan intensitas dari sensasi rasa hampir sebanding dengan logaritma dari konsentrasi ion hidrogen yaitu makin asam suatu rasa semakin kuat sensasi yang dibentuk.
2. Rasa asin :
kualitas rasa berbeda – beda antara garam yang satu dengan garam yang lain. Garam membentuk sensasi rasa yang lain selain rasa asin kation, yaitu rasa asin anion walaupun berperan lebih sedikit.
3. Rasa manis :
tidak dibentuk oleh satu golongan kelas substansi kimia saja. Ada beberapa tipe substansi kimia yang menyebabkan rasa manis misalnya gula, glikol, aldehid, keton, amida, dan asam amino. Kebanyakan substansi yang membentuk rasa manis adalah substansi kimia organik. Perubahan yang sangat kecil pada radikal sederhana dapat mengubah substansi dari manis menjadi pahit.
4. Rasa pahit :
substansi yang membentuk rasa pahit hampir seluruhnya merupakan substansi organik :
a. Substansi organik rantai panjang yang mengandung nitrogen.
b. Alkaloid meliputi banyak zat yang digunakan dalam obat – obatan.
Rasa pahit dengan intensitas tinggi biasanya membuat makanan tersebut dibuang karena di dalamnya terdapat tanaman beracun yang mengandung banyak toksin yang mematikan. Salah satunya yang dapat menimbulkan rasa sangat pahit adalah alkaloid.
Rangsangan Reseptor
Sel reseptor berespons terhadap senyawa yang dilarutkan di dalam cairan mulut. Senyawa ini berkerja atas mikrovilli yang terpapar di dalam pori pengecapan untuk membangkitkan potensial generator di dalam sel reseptor sehingga membentuk potensial aksi di dalam neuron sensorik.
Rangsangan garam mendepolarisasi sel reseptor asin oleh aliran masuk Na+ melaui saluran pasif tak berpintu, karena pengolesan di uretik penghambat saluran natrium amiloid.
Rangsangan asam mendepolarisasi sel reseptor oleh penghambatan H+ atas saluran K+ . senyawa yang mengecap pahit akan terikat pada reseptor membran dan melalui general practiner (GP) akan mengaktivasi fosfolipase C dengan peningkatan dalam intra peritoneal (IP) intrasel dan melepas Ca+ dari retikulum endoplasma.
Senyawa yang bercitrarasa manis terikat ke reseptor membran melaui glutation siclase (GS) kemudian mengaktivasi adenilat siclase, akibatnya meningkatkan AMP siklik intrasel adenosin Mono Fosfat (AMP) siklik yang berkerja melalui protein kinase A untuk mengurangi kondukstans K+ dengan memfosfirilasi (masuknya gugus foslat ke dalam senyawa organik) saluran K+.
Ambang intensitas pengecapan
Kemampuan manusia dalam membedakan intensitas pengecapan relatif kasar. Perubahan 30% dalam konsentrasi senyawa yang dikecap diperlukan sebelum perbedaan intensitas dapat dideteksi. Konsentrasi ambang senyawa tempat tunas pengecapan berespons variasi terhadap senyawa khusus.
Penghantaran rasa ke saraf pusat. Lintasan saraf untuk menghantarkan sensasi rasa dari lidah dan faring ke susunan saraf pusat melalui implus pengecapan melintasi saraf IX (N. Glassofaringus) ke otak, sedangkan saraf VII (N. Fasialis) dan saraf X (N.vagus) menuju batang otak kemudian berakhir di dalam traktus solitarius. Dari sini isyarat mula – mula akan ke talamus dan kemudian ke area korteks serebri. Area ini terletak pada pinggir lateral girus post sentralis dalam fisura sylvii bertindihan dengan daerah lidah area somatik.
Sifat khusus indra pengecap. Bau makanan dapat berjalan masuk ke nasofaring merangsang sistem penciuman ribuaan kali kekuatan sistem pengecapan. Banyak variasi cita rasa yang disukai orang karena mengandung elemen rangsangan nyeri misalnya rasa pedas. Selain bau yang memegang peranan penting pada sensasi keseluruhan yang ditimbukan oleh makanan, konsentrasi dan suhu makan juga menyokong cita rasa makanan.
Pilihan rasa jenis makanan tertentu dibandingkan dengan makanan lain berubah berkenaan dengan kebutuhan tubuh akan zat tertentu misalnya dalam keadaan haus orang akan memilih minum air untuk mengganti cairan tubuh yang hilang, orang yang gemuk akan memilih makan yang mempunyai kolesterol rendah, dan lain – lain.
Pembangkitan Tenaga Listrik dari Energi Kimia
Rangsangan adekuat untuk reseptor kecap adalah rangsangan kimia. Partikel zat yang dapat membangkitkan rasa kecap bergabung dengan salah satu molekul reseptor yang terdapat pada permukaan mikrovili sel pengecap. Dengan penggabungan ini, terjadi perubahan permeabelitas lokal pada membran sel selanjutnya manimbulkan depolarisasi yang merupakan potensial reseptor.
Bagaimana individu menghayati rasa asin, manis, atau rasa tertentu disandikan ke sistem saraf pusat (diinformasikan ke SSP dengan kode – kode tertentu) yang hingga kini belum jelas kekhususan yang terletak pada molekul reseptor atau sel reseptor maupun serat aferent.
Pencatatan intrasel perubahan potensial listrik dengan mikro elektroda pada satu sel reseptor atau satu serat sensorik tidak dapat membuktikan adanya kekhususan, dengan cara tersebut hanya dapat diketahui bahwa tiap serat aferen mempunyai sel reseptor yang memiliki profil kecap tertentu terhadap rangsangan rasa kecap dasar yang masing – masing berbeda satu terhadap yang lain sehingga bisa menjawab empaty (rasa kecap dasar).
Rasa kecap suatu zat dapat dimodikasi, misalnya pahit atau asam bila sebelumnya lidah telah beradaptasi dengan rasa. Beberapa penyakit menyebabkan hilangnya daya pengecapan untuk sementara atau menurunkan kepekatan daya pengecapan.
Zat – zat yang merangsang reseptor kecap
Ion hidrogen secara spefisik akan dirasakan asam, maka HCL, asam asetat, asam sitrat, akan dirasakan asam. Asam organik dirasakan lebih asam dibandingkan asam mineral, hal ini karena asam organik lebih mudah menembus membran sel dibandingkan dengan asam mineral. Monosakarida dan disakarida umumnya dirasakan manis. Beberapa zat pengganti gula memiliki kadar yang sangat kecil sehingga walaupun kalori sedikit tetap terasa manis. Ambang kecap untuk masing – masing zat juga berbeda – beda, tetapi umumnya zat yang terasa pahit mempunyai ambang yang sangat rendah.
Refleks Pengecapan
Rangsang pengecapan terutama rasa asam menginduksi terjadinya salivasi melalui refleks. Implus dari traktus solitarius akan merangsang pusat salivasi di batang otak dan menyebabkan refleks peningkatan sekresi kelenjar saliva serta sekresi liur lambung oleh refleks pengecapan. Susunan liur pencernaan dapat dipengaruhi oleh jenis zat yang merangsang reseptor kecap. Makanan yang bila dimakan menimbulkan sakit, maka lain kali jika dimakan lagi akan ditolak oleh tubuh dengan jalan dimuntahkan.
PERABA
Kulit adalah alat indera kita yang mampu menerima rangsangan temperatur suhu, sentuhan, rasa sakit, tekanan, tekstur, dan lain sebagainya. Pada kulit terdapat reseptor yang merupakan percabangan dendrit dari neuron sensorik yang banyak terdapat di sekitar ujung jari, ujung lidah, dahi, dll.
Apabila dibagi ke dalam kelompok alat indera, maka dapat kita bagi ke dalam tiga grup kelompok, yakni :
1. Kemoreseptor
Kemoreseptor adalah alat indera yang merespon terhadap rangsangan zat kimia yaitu indra pembau (idung) dan indra pengecap (lidah).
2. Mekanoreseptor
Mekanoreseptor adalah alat indera yang merespon terhadap rangsangan gaya berat, tegangan suara dan tekanan yakni indra peraba (kulit) dan indra pendengaran (kuping).
3. Photoreseptor / Fotoreseptor
Photoreseptor adalah alat indera yang merespon terhadap rangsangan cahaya seperti indra penglihatan atau mata.
Alat indra kita merupakan aset terpenting tubuh kita oleh sebab itu jagalah kesehatan alat indera kita agar tetap sehat dan berfungsi dengan baik.
DAFTAR PUSTAKA
1. Syaifuddin, 2009. Fisiologi Tubuh Manusia untuk Mahasiswa Keperawatan. Jakarta : Salemba Medika
Tidak ada komentar:
Posting Komentar