Biolistrik Pendahuluan listrik & magnet  timbul tubuh penggunaan permukaan tubuh Caldani 1856 menunjukkan kelistrikan pada otot katak yang telah mati. Luigi Galvani 1786 eksperimennya ke dua kaki katak terangkat ketika diberikan aliran listrik lewat suatu konduktor.

Listrik & Magnet Hukum Ohm BIOELEKTROMAGNETIK Listrik & Magnet Hukum Ohm Perbedaan potensial antara ujung konduktor berbanding langsung dengan arus yang melewati, berbanding terbalik dengan hambatan dari konduktor R = R = Hambatan (/ohm) V = Tegangan (volt) I = Arus (ampere) V I MA FISIKA - FIK UI

Rumus/ Hukum dalam Biolistrik Hukum Joule Arus listrik yang melewati konduktor dengan perbedaan tegangan dalam waktu tertentu akan menimbulkan panas. V = tegangan (Volt) H (kalori) = I = arus (Ampere) T = Waktu (detik) J = Joule = 0,239 kal VI T J

Muatan Listrik Muatan listrik positif (+), Muatan listrik negatif (-). Muatan berbeda (positif dengan negative) didekatkan,salingtarik-menarik. Muatan sejenis (positif dengan positif dan sebaliknya)  didekatkan saling tolak-menolak. Muatan listrik simbol Q Satuan coulomb (C).

Muatan Listrik  Di dalam ilmu fisika muatan listrik itu Ada dua macam, yaitu muatan listrik positif (+), dan muatan listrik negatif (-). Apabila kedua muatan listrik yang berbeda (positif dengan negative) itu didekatkan, maka mereka berdua akan saling tarik-menarik.

Muatan Listrik   Namun, apabila dua muatan listrik yang sejenis (positif dengan positif dan sebaliknya) itu didekatkan, maka mereka akan saling tolak-menolak. Muatan listrik itu dapat dinotasikan dengan menggunakan simbol Q dan memiliki satuan coulomb (C).

Medan Listrik dan Medan Magnet Kuat suatu medan listrik (E) berbanding lurus dengan beda potensial yang diberikan dan berbanding terbalik dengan jarak antara kedua konduktor. Kuat medan listrik dapat dinyatakan dengan persamaan : E = V / d E : Kuat suatu medan listrik V : Beda potensial d : Jarak antara kedua konduktor

Medan Listrik dan Medan Magnet medan listrik E juga dapat dituliskan persamaannya E = F / q E = q / 4πεr^2 Dimana E adalah kuat medan listrik (V/m), V adalah beda potensial yang diberikan (V), dan d adalah jarak antara konduktor (m). Ketika arus mengalir melalui suatu konduktor maka akan terbentuk suatu medan magnetik di sekeliling konduktor tersebut.

Macam2 – gelombang arus listrik Arus bolak balik/sinusoidal Arus setengah gelombang (telah disearahkan) Arus searah penuh tapi masih mengandung riple/desir Arus searah murni Faradik Surged faradic/sentakan faradik Surged sinusoidal/sentakan sinusoidal Galvanik yang interuptus Arus gigi gergaji

Macam2 – gelombang arus listrik

Macam2 – gelombang arus listrik

Sumber : Rekomendasi IRPA, INIRC dan WHO tahun 1990 Sumber : IRPA, 1991; Pakpahan, 1992 ; WHO, 1987 No. Klasifikasi Medan Listrik (kV/m) Medan Magnet (mili Tesla) 1. Lingkungan kerja : - sepanjang hari kerja - waktu singkat - anggota tubuh (tangan dan kaki) 10 30 (s/d 2 jam per hari) - 0,5 5,0 (s/d 2 jam per hari) 25 2. Lingkungan umum : - sampai 24 jam per hari - beberapa jam per hari **) 5 10 0,1 (ruang terbuka) 1 Standard Medan Listrik (kV/m) Medan Magnet (mT)   MU KP IRPA (1990) 5 10 0,1 0,5 Australia NHMRC (1989) Jerman (1989) 20,6 5,024 UK NRPB (1989) 12,28 2,0 USSR (1975; 1978) . - USSR (1985)  . 1,76 USA ACGIH (1991) 25 1,0 (60 Hz) Polandia 15

Sistem saraf manusia

system saraf pusat

system saraf otonom The endocrine system in females and males

System saraf pusat : Otak, Medulla spinalis Saraf perifer. Saraf perifer ini adalah Otak  medulla spinalis; keduanya diliputi cairan serebro spinalis dan dilindungi tulang tengkorak serta tulang vertebralis (columna vertebralis). Berat otak 1500 gram dan hanya 50 gram yang efektif

serat syaraf Saraf afferen adalah serat syaraf yang mengirim informasi sensoris ke otak atau ke medulla spinalis Saraf efferen adalah serat saraf yang menghantarkan informasi dari otak atau medulla spinalis ke otot serta kelenjar

System saraf otonom : Serat saraf ini mengatur organ dalam tubuh. Misalnya jantung, usus dan kelenjar-kelenjar. Pengontrolan ini dilakukan secara tidak sadar.

System saraf Struktur dasar dari system saraf disebut neuron /sel saraf. Sel saraf mempunyai fungsi menerima , Interpretasi dan menghantarkan aliran listrik.

Struktur saraf

KELISTRIKAN SARAF Diameter sel saraf Jenis A, B, C Panjang pendek sel saraf Tipe : serat saraf bermyelin dan serat saraf tanpa myelin Pada serat saraf bermyelin aliran sinyal dapat meloncat dari satu simpul ke simpul yang lain.

Susunan sel syaraf Lapisan yang ada pada sel disebut membran sel, Isi dalam sel terdapat ion Na, K, Cl, dan protein ( A- ). Aktifitas kelistrikan sel adalah kemampuan memindahkan ion dari satu sisi ke sisi yang lain

Aktifitas kelistrikan sel Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Diluar sel Membran sel Ddalam sel Na+ Na+ Potensial membran Negatif karena konsentrasi ion didalam membran lebih kecil

Potensial membran Positif Na+ Na+ Na+ Diluar sel Membran sel Na+ Na+ Na+ Ddalam sel Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Potensial membran Positif karena konsentrasi ion didalam membran lebih besar

Membran sel terpolarisasi + + ++ + ++ + ++ + ++ + + + + ++ + ++ Diluar sel Membran sel - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - Ddalam sel potensial membran istirahat membran sel terpolarisasi beda potensial sampai – 90 mV

PERAMBATAN POTENSIAL AKSI Bila suatu daerah membran syaraf atau otot mendapat rangsangan mencapai nilai ambang. Potensial aksi mampu untuk merangsang daerah sekitar sel membran untuk mencapai nilai ambang. Potensial aksi ke segala jurusan sel membran keadaan ini disebut perambatan potensial aksi atau gelombang depolarisasi.

EMG (Elektro miograf) Tujuan penggunaan EMG : memperoleh informasi tentang aktivitas kelistrikan otot. Gambar otot biceps yang disadap dengan EMG A= Potensial unit motoris yang normal B= Potensial Fibrilasi C= Potensial motor unit yang polyphasik.

ENG = Elektroneurogram , a. Keadaan lengkungan refleks. b. Kecepatan konduksi saraf motoris dan sensoris. Menentukan penderita miastenia gravis.

ISYARAT LISTRIK TUBUH Isyarat listrik (electrical signal) tubuh merupakan hasil perlakuan kimia dari tipe-tipe selanjutnya Dengan mengukur isyarat listrik tubuh secara selektif sangat berguna untuk memperoleh informasi klinik tentang fungsitubuh. EMG (Elektromiogram) ENG (Elektroneurogram) ERG (Elektroretionogram) EOG (Elektrookulogram) EGG (Elektrogastrogram) EEG (Elektroensefalogram) EKG (Elektrokardiogram)

Elektrokardiogram (EKG; ECG) Merupakan pencatatan Isyarat biolistrik jantung Anatomi

Fluida darah….. Bagaimana darah bisa mengalir ke seluruh tubuh melalui pembuluh darah ? - dipompa / di tekan oleh jantung yg berdenyut Mengapa jantung berdenyut? - adanya energi pemompaan jantung dengan triger ke listrikan Jantung. SA node mengalami gelombang depolarisasi ke atrium kiri dari atrium kanan dalam 70 sekon  terjadi kontraksi atrium Gelombang depolarisasi berlanjut ke AV node  AV node mengalami depolarisasi Gelombang dari AV node melalui bundle of his (BH)dan diteruskan ke bundle branch (BB)  BB mengalami depolarisasi Repolarisasi: epi  endo Depolarisasi: endo  epi

Diteruskan ke jaringan purkinye  endokardium  berakhir di epikardium  terjadi kontraksi otot jantung Setelah repolarisasi, miokardium relaksasi Ketika kontraksi atrium (serambi) : fase sistole Pemompaan dimulai  kontraksi mendorong darah melalui katub mitral dan tricuspid ke dalam bilik Kontraksi bilik memaksa darah melalui katub semilunar masuk ke dalam arteri pulmonary ( yg menuju paru-paru), dan ke aorta (arteri tubuh yg terbesar) yg menuju keseluruh tubuh Ketika jantung rileks, diantara denyutan: fase diastole: katub semilunar tertutup; Darah masuk ke jantung; darah memasuki serambi dan memenuhi kedua serambi dengan cepat.Siklus dimulai kembali

Kelistrikan Jantung Irama jantung diatur oleh isyarat listrik yang dihasilkan oleh rangsangan secara spontan, oleh sel-sel khusus sel-sel khusus terdapat pada atrium kanan (dekat muara vena cava superior dan inferior), yaitu SA node (simpul sinotrial).

Kelistrikan Jantung SA node ini bertindak sebagai "pace maker"; bergetarnya SA node berkicar 72 kali permenit. Getaran tersebut dapat meningkat atau menurun diatur oleh saraf eksternal jantung yang merupakan respon/ jawaban kebutuhan darah oleh tubuh. Isyarat listrik dari SA node menyebabkan depolarisasi otot jantung atrium dan memompa darah ke ventrikel, kemudian diikuti oleh repolarisasi otot atrium.

Kelistrikan Jantung Isyarat listrik dilanjutkan ke AV node akan menye babkan depolarisasi ventrikel kanan dan kiri

Kelistrikan Jantung Kontraksi ventrikel sehingga darah dipompa ke dalam arteri pulmonalis dan ke aorta, Saraf pada ventrikel dan otot ventrikel kemudian mengalami repolarisasi dan mulai kembali isyarat listrik dari SA node

Kelistrikan Jantung Setelah repolarisasi, miokardium mengalami relaksasi. Sedangkan sisi lain mengalalami depolarisasi. Pada waktu repolarisasi tampak proses epikardium ke endokardium ventrikel, Pada proses depolarisasi tampak dari endokardium ke epikardium.

LISTRIK DAN MAGNET PADA PERMUKAAN TUBUH. Hal-hal yang menyangkut soal listrik Tegangan (V) Tahanan listrik; Arus listrik serta Frekuensi listrik.

Manfaat arus listrik AC frekuensi 50 Hz Merangsang saraf sensoris. Merangsang saraf motoris. Berefek kontraksi otot.

Penggunaan listrik berfrekuensi tinggi : Short wave diathermy (diatermi gelombang pendek). Mikro wave diathermy (diatermi gelombang mikro).

PENGOBATAN TERHADAP SYOK LISTRIK Ringan : Penderita diistirahatkan. Diberi minum dengan air dingin dengan tujuan agar tidak menyebabkan vasodilatasi / pelebaran pembuluh darah dan berkeringat banyak yang dapat menyebabkan penurunan tekanan darah.

PENGOBATAN TERHADAP SYOK LISTRIK Berat Penderita ditelentangkan sedemikian rupa agar mudah bernafas. Pakaian dibuka / dilonggarkan agar mendapat udara yang cukup, hindari ruang yang panas / pengap yang dapat menyebabkan vasodilatasi dan berkeringat banyak yang dapat menyebabkan penurunan tekanan darah.

PENGOBATAN TERHADAP SYOK LISTRIK Berat Apabila kesadaran menurun dan kegagalan pernafasan dapat dilakukan pernafasan buatan melalui “mouth to mouth”, “mouth to nose” atau memberi oksigen melalui kantong udara atau masker. Kalau terjadi jantung berhenti berdenyut, lakukan mesase jantung.

PENCEGAHAN TERHADAP SYOK dapat mengakibatkan kematian tindakan pencegahan : alat-alat yang dipergunakan, penderita, ruangan petugas.

Alat listrik yang dipergunakan alat mempergunakan three wire cord / kabel tiga urat dan dihubungkan ke ground seadequat mungkin. Segala tombol dan tahanan harus berada pada live (kawat fasa).

Alat listrik yang dipergunakan Seluruh tombol harus “turn off” dalam posisi mati apabila tidak dipergunakan steker harus dicabut dari sumber arus apabila tidak dipergunakan dalam jangka waktu lama. Alat pacu jantung atau kateter harus diisolasi dan hindari dari sentuhan logam. Lakukan prosedur tes secara teratur. Alat-alat listrik, pipa radiator diletakkan sedemikian rupa sehingga terhindar dari pegangan penderita

Terhadap penderita Penderita diisolasikan dari ground. Hal ini agak sulit dikerjakan oleh karena pada EKG monitor kaki kanan penderita selalu dihubungkan ke ground. Untuk menghindari hal tersebut dapat dipergunakan transformer. Lantai ruangan terbuat dari bahan tanpa penghantar listrik atau dipasang karpet karet. Ruangan harus sekering mungkin. Diberi pendidikan keterampilan tentang penggunaan alat-alat listrik. Pendidikan terhadap bahaya shock dan teknik proteksi yang baik.