Ferri Ilhamdi,s.si, M.pd

FERRI ILHAMDI,S.Si, M.Pd

1. 2. 3. 4.

Apakah anda pernah kesetrum ? bagaimana rasanya? Apa yang ada ketahui tentang listrik? Apa yang terjadi bila di dunia ini tidak ada listrik ? Sebutkan alat keperawatan yang menurut anda menggunakan listrik ?

Manusia tidak bisa melihat, merasa, mencium atau menyadari keberadaan listrik dengan inderanya, baik untuk muatan maupun untuk medan listriknya. Baru pada akhir abad 18 hal-hal mengenai listrik diteliti.

Yunani Kuno :  Batu amber digosok dapat menarik benda kecil seperti jerami atau bulu (kata listrik dari bahasa yunani, electron = amber)

Elektrostatika Petir : 30.000 Volt – 60.000 Volt = 30-60 Kvolt PLN : Sumber  10 KVolt Gardu  1000 Volt Rumah  220 Volt Baterei : 9 Volt, 1,5 Volt

Tubuh Manusia: 70 miliVolt = 0,07 Volt





Biolisrtrik adalah ilmu yang mempelajari tentang potensial listrik pada organ tubuh. Pada biolistrik ada dua aspek yang memegang peranan penting yaitu, kelistrikan dan kemagnetan yang timbul pada tubuh manusia, serta penggunaan listrik dan magnet pada permukaan tubuh manusia. Biolistrik adalah energi yang dimiliki setiap manusia yang bersumber dari ATP (Adenosine Tri Posphate) dimana ATP ini di hasilkan oleh salah satu energi yang bernama mitchondria melalui proses respirasi sel.

1. Hukum Ohm : “Perbedaan potensial antara ujung konduktor berbanding lurus dengan arus yang melewati, dan tahanan dari konduktor”. V = I.R, atau I =V/R atau R=V/I V=tegangan (volt), I=kuat arus(ampere), R=hambatan (ohm)

2. Hukum Joule : “Arus listrik yang melewati konduktor dengan beda potensial V, dalam waktu tertentu akan menimbulkan kalor”. Q=W=P.t =VI.t Q=energi panas(joule), t=waktu(detik) besarnya 1 joule = 0,24 kalori atau 1 kalori = 4,2 joule

1.

2.

3.

Sebuah tegangan pada rangkaian tertutup di pasang sebuah baterai sebesar 3 V dan hambatan 20 ohm. Berapa besar arus listrik yang lewat.? Sebuah lampu bertuliskan 220V/5W dipasang selama 2 menit. Berapa besar energi yang terpakai pada lampu tersebut ? Alat listrik mempunyai hambatan 10 ohm terpasang pada tegangan 220 V, tentukan berapa besar energi yang terpakai selama 30 menit?



Pada tahun 1856 Caldani menunjukkan kelistrikan pada otot katak yang telah mati. Luigi Galvani (1780) mulai mempelajari kelistrikan pada tubuh hewan kemudian pada tahun 1986 Luigi Galvani melaporkan hasil eksperimennya bahwa ke dua kaki katak terangkat ketika diberikan aliran listrik lewat suatu konduktor.

Impuls dalam sistem syaraf ion-ion yang mengalir sepanjang sel syaraf (mirip dengan aliran elektron dalam konduktor)



Arons (1892) merasakan ada aliran frekuensi tinggi melalui beliau sendiri serta pembantunya/asistennya. Pada tahun 1899 Van Seynek melakukan pengamatan tentang terjadinya panas pada jarinya yang disebabkan oleh aliran frekwensi tinggi. Schliephake (1928) melaporkan tentang pengobatan penderita dengan mempergunakan ”Short wave”.











Gilbert, 1600, dokter istana Inggris  electric (membedakannya dgn gejala kemagnetan) Du Fay, 1700, tolak menolak tarik menarik  resinous (-), vitreous (+) Franklin, ilmuwan USA membagi muatan listrik atas dua: positif dan negatif. Jika gelas dengan sutera digosokkan, maka gelas akan bermuatan positif dan sutera akan bermuatan negatif Millikan, 1869 – 1953, mencari harga muatan paling kecil, percobaan tetes minyak Millikan Muatan elektron e = 1,6 10-19 C

Gilbert

Du Fay

Millikan

1. 2. 3. 4.

5. 6. 7. 8. 9.

Arus bolak balik/sinusoidal Arus setengah gelombang {telah di arahkan} Arus searah penuh tapi masih mengandung riple/desir Arus searah murni Faradik Surged faradik/sentakan faradik Surged sinusoidal/sentakan sinusoidal Gulvanik yang interuptus Arus gigi gergaji

1. 2.

3.

Elektroda  berfungsi memindahkan transis ion ke penyalur elektron MagnetoCardioGrafi (MCG) memberikan informasi jantung tanpa elektroda yang didekatkan/ditempelkan pada badan. MagnetoEnsefaloGram(MEG)  Mencatat magnet sekeliling otak dengan menggunakan arus searah Alat yang adalah SQUID magnetometer. Pada rithme alpha, medan magnet berkisar 1 x 10-13 Tesla.

Elektroda jarum  Di pergunakan untuk mengukur aktifitas motor unit tunggal

Elektroda mikropipet  Di pergunakan untuk mengukur potensial bio listrik dalam sel tunggal  Dibuat dari gelas dgn diameter 0.5 μm. Dapat menyalurkan elektroda dalam sebuah sel. Tahanan 10 MΏ.

0,5 μm

Elektroda permukaan kulit  Di pergunakan untuk mengukur Potensial listrik permukaan tubuh EKG

(Elektrokardiogram), EEG (Elektroensefalogram), dan EMG(Elekrtomiogram). EKG(Elektrokardiogram) = mencatat isyarat

biolistrik jantung yang dilakukan oleh permukaan kulit EEG (Elektroensefalogram) = mengdianosis epilepsi dan klasifikasi epilepsi saraf otak

EMG(Elekrtomiogram). = Memperoleh informasi tentang aktifitas kelistrikan otot

MCG memberi informasi jantung tanpa mempergunakan elektroda yang didekatkan/ditempelkan pada badan, tidak seperti halnya pada waktu melakukan EKG. Pencatatan dilakukan di daerah badan dengan jarak 5 cm. lokasi rekaman diberi kode B, D, F, H, I, J, L (vertical). Horizontal dilakukan perekaman 5-6 kali dibubuhi huruf I dan ditandai dengan angka ( 1, 3, 5, 9) Informasi yang diperlukan pada MKG tidak dapat dipakai sebagai ECG oleh karena dalam pengukuran medan magnet mempergunakan arus searah yang mengenai otot dan saraf. Perekaman MCG akan memberi informasi yang berguna dalam diagnosis apabila dikerjakan pada waktu jantung mengalami serangan oleh karena pada saat ini dipergunakan arus listrik.

1. Sistem saraf & neuron 2. Konsentrasi ion di dalam & luar sel

3. KELISTRIKAN SYARAF

Sistem saraf dibagi dua bagian: 1. Sistem saraf pusat 





Terdiri dari otak, medulla spinalis dan saraf perifer. Saraf perifer: serat saraf yang mengirim informasi sensoris ke otak atau ke medulla spinalis disebut saraf afferen. Serat saraf yang mengirim informasi dari otak atau medulla spinalis ke otot serta kelenjar disebut saraf efferen

2. Sistem saraf otonom   



Mengatur organ dalam tubuh misalnya jantung, usus dan kelenjar Pengontrolan dilakukan secara tidak sadar. Otak berhubungan langsung dengan medulla spinalis; keduanya diliputi cairan serebro spinalis dan dilindungi tulang tengkorak serta tulang vertebralis (columna vertebralis). Berat otak 1500 gram, hanya 50 gram yang efektif.





Struktur dasar dari sistem saraf disebut neuron/ sel saraf. Suatu sel saraf mempunyai fungsi menerima, interpretasi dan menghantar aliran listrik.

Berikut ini gambar stuktur sistem syaraf

Gambar stuktur sistem syaraf

E Membrane

Na+

di luar sel

K+

dalam sel

Konsentrasi ion positif (mol per liter) Na+

K+ Cl-

Konsentrasi ion negatif (mol/liter)

A-

ClA(Di dalam sel lebih negatif daripada di luar sel berkisar 60-90 mV)

Gambar Konsentrasi tipikal dalam mol per liter K+, Na+, Cl-, dan ion

protein (A-) di dalam dan di luar sel. Di dalam sel lebih negatif daripada di luar sel berkisar 60 – 90 mV. Medan listrik ditunjukkan sebagai E

Gambar Suatu model potensial istirahat. (a) Membran per-meabel yang selektif terhadap ion K+ pada awalnya me-misahkan dua larutan KCl yang berbeda konsentrasinya; + dan  mewakili ion K+ dan ion Cl. Ion K+ berdifusi dari sisi konsentrasi tinggi ke sisi konsentrasi rendah, menghasilkan perbedaan charge (dipole layer) melewati membran dan mengakibatkan suatu potensial. (b) Dipole layer memberikan gaya listrik yang cenderung menyimpan ion K+ pada sisi konsentrasi tinggi. Suatu kondisi setimbang dihasilkan ketika gerakan ion K+ karena difusi diseimbangkan dengan gerakan ion karena gaya listrik dari dipole layer. Dipole layer sama dengan potensial istirahat yang melewati membran.

 Ditinjau

besar kecilnya serat saraf, maka serat saraf dapat dibagi dalam tiga bagian, yaitu: serat saraf tipe A, B dan C.  Dengan menggunakan mikroskop, serat saraf dibagi dalam dua tipe: serat saraf bermyelin dan serat saraf tanpa myelin.  Serat saraf bermyelin banyak terdapat pada manusia.  Myelin merupakan suatu insulator (isolator) yang baik dan kemampuan mengaliri listrik sangat rendah.

 Potensial

aksi makin menurun apabila melewati saraf yang bermyelin.  Kecepatan aliran listrik pada serat saraf yang berdiameter dan panjang sama sangat tergantung pada lapisan myelin.  Akson tanpa myelin (diameter 1 mm) mempunyai kecepatan 20-50 m/detik.  Serat saraf bermyelin pada diameter 10 m mempunyai kecepatan 100 m/detik.  Pada serat saraf bermyelin aliran sinyal dapat meloncat dari satu simpul ke simpul yang lain.

 Di

dalam sel terdapat ion Na, K, Cl dan protein (A). Sel mempunyai kemampuan memindah-kan ion dari satu sisi ke sisi yang lain. Kemam-puan sel ini disebut aktivitas kelistrikan sel.  Dalam keadaan biasa konsentrasi ion Na+ lebih besar di luar sel daripada di dalam sel.

Gambar Potensial membran negatif

Keadaan Potensial membran negatif

Potensial membran positif

Potensial

Konsentrasi ion Na+

Potensial di dalam sel relatif negatif dibandingkan dengan potensial di luar sel. Perbedaan potensial listrik di dalam sel lebih positif daripada di luar sel.

Lebih besar di luar sel daripada di dalam sel. Terdapat banyak di dalam sel dari pada di luar sel.

Tabel pontensial terhadap keadaan konsetrasi Na+

 Suatu

saraf atau membran otot pada keadaan istirahat (tidak adanya proses konduksi impuls listrik), konsentrasi ion Na+ lebih banyak di luar sel daripada di dalam sel; di dalam sel akan lebih negatif dibandingkan dengan di luar sel.

Sejarah : Tahun 1890 Jzcques A.D Arsonval  Menggunakan listrik berfrekuensi rendah untuk menimbulkan efek panas 

Tahun 1929  Menggunakan listrik dengan frekuensi 30 Mhz untuk pemanasan yang disebut short wave diathermy 

BERFREKUENSI RENDAH • F = 20 Hz s/d 500.000 Hz • berefek merangsang saraf dan otot sehingga terjadi kontraksi otot

FREKUENSI ARUS LISTRIK BERFREKUENSI TINGGI • F > 500.000 Hz • bersifat memanaskan tubuh

1. Short Wave Diathermy (Diatermi gelombang pendek)

Efek Fisiologis a. Meningkatkan metabolisme b. Suplai darah meningkat c. Efek pada syaraf d. Penurunan tekanan darah yang di sebabkan pelebaran jaringan darah. Efek Terapeutik(Pengobatan)

a. Menghilangkan rasa sakit oleh karena peradangan b. Terhadap daerah patah meningkatkan absorpsi,aliran darah c. Terhadap infeksi bakteri  meningatkan jumlah sel darah putih

2. Mikro Wave Diathermy(Diatermi gelombang mikro) Efek Fisiologis

Menimbulkan panas pada jaringan – jaringan yang banyak mengandung air / banyak pula mendeposit energi. Pada gelombang mikro otot lebih banyak menyerap energi gelombang mikro dari pada jaringan lemak.

Efek Pengobatan Di pakai untuk mengobati penderita yang mengalami kuda paksa(trauma) dan peradangan, dan juga di pakai untuk pengobatan rasa nyeri dan spasme otot,bisul dan rematik.