bio list rik
TRANSCRIPT
BIOLISTRIK
MMR
FIK UNIPDU JOMBANG
Kompetensi :
• Menjelaskan hukum-hukum dasar biolistrik
• Menyebutkan macam-macam gelombang listrik
• Menjelaskan kelistrikan dan kemagnetan dalam tubuh
• Menjelaskan penggunaan listrik dan magnet dalam tubuh
PENDAHULUAN
• Sifat kelistrikan dan kemagnetan sangat berperan dalam perkembangan teknologi kedokteran, disebabkan adanya sifat listrik dan magnetik yang ditimbulkan dari dalam tubuh.
• Teknologi kedokteran dan keperawatan juga menerapkan penggunaan listrik dan magnetik dari permukaan luar tubuh untuk memperoleh informasi sifat listrik dan magnetik di tubuh.
HUKUM DASAR BIOLISTRIK
1. Hukum OhmBeda potensial antara ujung-ujung penghantar berbanding lurus dengan arus listrik yang mengalir pada penghantar.
R = V/IR = hambatan penghantar dalam OhmI = kuat arus dalam ampere (A)V = Beda potensial dalam Volt (V)
2. Hukum JouleArus listrik yang melewati penghantar dengan beda potensial (V) dalam waktu (t) akan menimbulkan panas (H).
H = VIt (Joule)V = beda potensial (Volt)I = kuat arus listrik (A)t = waktu (detik)Jika H dinyatakan dalam kalori, maka ruas kanan harus dibagi 0,24
MACAM – MACAM GELOMBANG LISTRIK
• Pengetahuan tentang macam-macam bentuk gelombang listrik, diperlukan untuk memahami gelombang listrik pada sel tubuh, misalnya syaraf motoris atau sensoris.
• Adapun macam-macam gelombang listrik dijelaskan pada gambar di bawah ini:
Arus bolak-balik sinusoida
Arus setengah gelombang
Arus searah penuh
Arus searah murni
Arus Faradik
Arus sentakan Faradik
Arus sentakan sinusoida
Arus bolak-balik sinusoida
Arus Galvanik Interuptus
Arus gigi gergaji
KELISTRIKAN
DAN KEMAGNETAN
DALAM TUBUH ?
Sistem syaraf dan Neuron
Sistem syaraf dibagi menjadi 2 bagian, yaitu : sistem syaraf pusat dan sistem syaraf otonom.
A. Sistem Syaraf Pusat :Otak, modulla spinalis dan syaraf perifer.Syaraf perifer yang berfungsi untuk mengirim informasi sensoris ke otak atau medulla spinalis dan sebaliknya “ disebut Syaraf afferen dan efferen “.
B. Sistem syaraf otonom
• Syaraf yang mengatur organ tubuh, misalnya: Jantung, lambung, usus, dan kelenjar. Pengontrolan ini dilakukan dengan tidak sadar.
• Struktur dasar sistem syaraf disebut neuron/sel syaraf. Suatu sel syaraf berfungsi menerima, menginterupsi, dan menghantarkan listrik.
• Otak – Berat 1500 gr efektif 50 gr– Berhubungan dengan medulla spinalis– Dilindungi tulang tengkorak
• Neuron– Struktur dasar / unit fungsional system
syaraf– Mempunyai fungsi : menerima,
interprestasi, dan menghantar kan arus listrik.
Neuron dan aksi potensial
Sifat Kelistrikan Syaraf
• Serat syaraf mampu menghantarkan arus listrik. • Penyampaian informasi dari dan ke otak, melalui
gerakan/aliran impuls listrik melalui serat syaraf tsb.• Serat syaraf : bermyelin dan tak bermyelin, • Myelin bersifat isolator• Syaraf berdiameter lebih besar dan bermyelin
mempunyai kemampuan menghantarkan impuls lebih cepat “gerakan saltatory”– Misal ;
• Akson tdk bermyelin ( D = 1 mm ) 20-50 m/detik• Akson bermyelin ( 10 um ) 100 m /detik
Proses Kelistrikan Syaraf
• Serat syaraf mampu menghantar kan impuls Krn gerakan ion ( Na+) dari luar ke dalam sel / sebaliknya melalui membran sel.
• Perpindahan ion tsb menyebabkan perubahan relatif muatan dalam dan luar sel, sehingga terjadi aliran impuls listrik
• Normal / istirahat: kosentrasi ion Na+ di luar sel lebih besar dan Di dalam sel lebih negatif.
• Bila ada rangsangan : Mekanis, Kimia, listrik maka akan terjadi Gerakan ion Na+ dari luar ke dalam sel
• Gerakan ion dari dan ke luar /dalam sel menyebabkan terjadi Potensial membran : – Potensial membran Positif :
• Na+ terdapat lebih banyak di dalam sel muatan di dalam sel positif
– Potensial membran negatif: sebaliknya
Depolarisasi• Rangsangan Perpindahan ion Na+ dari
luar ke dalam sel, sehingga muatan dalam sel lebih positif dan potensial membran meningkat.
Repolarisasi• Setelah rangsangan kembalinya ion Na+
dari dalam ke luar sel setelah terjadi proses depolarisasi
Potensial Aksi• Tjd pengaliran Na+ cepat dan besar dari luar
ke dalam sel ,setelah nilai ambang.
• Jika terdapat rangsangan/stimulus pada membran sel, maka akan terjadi perpindahan ion Na+ dari luar ke dalam sel. Keadaan ini menyebabkan potensial membran meningkat. Keadaan membran yang dimikian disebut depolarisasi.
+ + + + + Na+ _ _ _ _ luarmembran
- - - - - - - + + + + +dalam
Respon potensial membran ketika memperoleh rangsangan
Nilai ambang
Aksi potensial/ depolarisasi
Perambatan potensial aksi
Potensial aksi bisa terjadi apabila suatu daerah membran syaraf atau otot mendapat rangsangan mencapai nilai ambang.
Potensial aksi memiliki kemampuan untuk merangsang daerah sekitar sel, untuk
mencapai nilai ambang.
Dengan demikian akan terjadi perambatan potensial aksi ke semua jurusan sel membran.
Bagan perambatan potensial aksi
Kelistrikan Pada Sinapsis dan Neuromyal Junction
• Sinapsis : hubungan antara dua syaraf.• Neuromyal junction : hubungan saraf
dengan otot.• Sinapsis dan N. Junc. Dapat meneruskan
gelombang depolarisasi dengan mediator kimia “ neurotransmiter “
• Depolarisasi pada otot kontraksi otot.
Natural Rate
Adalah Waktu terhitung antara mulai depolarisasi spontan s/d mencapai nilai ambang setelah repolarisasi.
Interval waktu Natural Rate bervariasi tergantung :
• Potensial membran istirahat• Tingkat nilai ambang• Slope depolarisasi spontan thd nilai
ambang.
Macam gelombang Potensial Aksi
ISYARAT LISTRIK TUBUH( Electrical Signal )
Merupakan hasil perlakuan kimia dari tipe sel tubuh untuk memperoleh informasi klinik fungsi tubuh.
Macam alat :• EMG ( Elektromiogram ) Memperoleh informasi kelistrikan otot
• ENG ( Electroneurogram )– Mengetahui keadaan lengkungan refleks– Mengetahui kecepatan konduksi saraf sensoris dan
motoris– Menentukan penderita Miastenia Gravis
ERG ( Elektroretinogram )– Pencatatan kompleks pot. Listrik
melalui rangsangan cahaya pada retina.
EOG ( Elektrookulogram )– Pencatatan potensial pd kornea-retina
akibat perubahan posisi dan gerakan mata.
EGG ( Elektrogastrogram )– Mengukur gerakan peristaltic usus
EEG ( Elektroensefalogram )– Pencatatan aksi potensial otak
( diagnosis epilepsy, tumor otak )
ECG ( Elektrocardiogram )– Pencatatan aksi potensial otot jantung ,
pada permukaan tubuh.
Kelistrikan Pada Otot Jantung
• Sel otot jantung sangat permiabel terhadap Na+.
• Sel otot jantung mengalami depolarisasi spontan tampa memerlukan rangsangan dari luar, setelah repolarisasi komplit.
Sifat kelistrikan jantung :
– Spontan– Ritmis– Daya hantar– Daya rangsang– Daya kontraksi– Daya refraksi
Pace maker
• Sekelompok sel utama otot jantung yg mengeluarkan impuls dan mendepolarisasi sel otot yg lain yg sedang istirahat.
Letak pace maker :• SA node ( di atrium ) : 60 – 100 X/mnt• AV Node : 50 – 60 X/mnt• His bundle ( Otot Interventrikuler ): 50 X/mnt• Sub endokarium ( vetrikel ) : 30 – 40 X/mnt
SA node internodal node + brachman’s bundle AV node His bundle RBB/LBB serabut purkinje.
Penjalaran impuls :
ELEKTROFISIOLOGIJANTUNG
• Otot jantung berkontraksi karena aliran impuls listrik jantung terjadi rangsangan
• Impuls listrik jantung timbul akibat perpindahan ion dari luar dan dalam sel ( Na+ )
• Perpindahan ion –ion Menyebabkan perubahan muatan luar dan dalam sel.
Ion-ion yg berfunsgi dalam elektrofisiologi jantung :• Natrium ( Na+) dominan diluar sel• Kalium ( K+) dominan dalam sel • Kalsium ( Ca +),• dan Klor ( CL- ) Dalam kedaan istirahat :• Muatan luar sel positif dan dalam sel negatif.
Dlam keadaan Terangsang :• Muatan luar sel negatif dan dalam sel positif.
Aksi Potensial
• Keseluruhan proses perubahan muatan karena perpindahan ion – ion dari / ke luar dan dalam sel , Tdd :
– Depolarisasi : Proses perubahan muatan akibat rangsangan
– Repolarisasi : Pengembalian muatan ke keadaan semula.
Hasil Pencacatan Kelistrikan Jantung
• Depolarisasi Atrium : Gelombang P
• Perlambatan impuls di AV node : PR segmen
• Depolarisasi Ventrikel : QRS komplek
• Repolarisasi Ventrikel : gel. T
• Gelombang U : belum jelas asalnya
SADAPAN EKG
Terdapat 2 jenis “ sandapan/ Lead”
EKG :
• Sadapan Bipolar (ekstremitas standart) sadapan bidang frontal
• Sadapan Unipolar– Ekstremitas diperkuat ( sadapan bidang
frontal )– Prekordial ( sadapan bidang herisontal )
Sandapan BIPOLAR/ Ektrimtas Standart
• merekam perbedaan potensial dari 2 elektroda.
• Merekam jantung bagian frontal• Tdd : Sandapan I, II, dan III
– Sandapan I– Sandapan II– Sandapan III
SadapanUnipolar Ektrimitas diperkuat
• Merekam besar potensial pada satu ektrimitas
• Merekam jantung bagian frontal• Ektrimitas yang diukur diperkuat (bermuatan +
), dan yang lain indeferen ( potensial 0 )• Tdd :
– aVR = Lead RA diperkuat– aVL = Lead LA diperkuat – aVF = Lead LL diperkuat
SADAPANUnipolar Prekordial :
• Merekam besar potensial prekordial
• Elektroda eksplorasi terdapat pada dinding dada dan ketiga elektroda ektrimitas indeferen.
• Tdd : – V1 = ICS IV sisi sternum kanan– V2 = ICS IV sisi sternum kiri– V3 = antara V2 dan V4– V4 = ICS V MCL– V5 = Sejajar V4 garis aksila
depan– V6 = Sejajar V5 garis aksila
tengah
Perekaman Ekg lengkap :
Umumnya 12 sadapan : I, II, III, aVR, aVL, aVF, V1 – V6
Nomenklatur ECG normal 12 sadapan
PENGGUNAAN LISTRIK DAN MAGNET PADA PERMUKAAN TUBUH
Listrik berfrekwensi rendah• Frekwensi 20 – 500.000 Hz• Berefek :Stimulasi syaraf sensoris, motoris
dan kontraksi otot.• Alat : multivibrator
Listrik berfrekwensi tinggi• Frekw : > 5000.000 Hz• Tidak mempunyai efek stimulasi
sensoris/motosis• Tdd : Diatermi gel. Pendek dan Diatermi Gel.
Mikro
Efek Diatermi gelombang pendek :
1. Menghasilkan panas dan peningka tan efek fisiologis :– Metabolisme meningkat– Supplai darah meningkat– Mengurangi eksitasi syaraf– Kontraksi dan meningkatkan relaksasi otot– Penurunan tekanan darah– Aktifitas kelenjar meningkat
2. Efek terapuetik– Efek fisiologis Menimbulkan panas– Efek pengobatan Mengobati trauma dan
peradangan
Elektrocauter dan electrosurgery
Electrocauter :• Ffrekwensi 2 MHz, tegangan kurang / = 15
Kv• Untuk mengontrol perdarahan operasi
Electrosurgery :• Memotong jaringan• Gerakan memotong dilakukan cepat 5-10
cm/detik.
DEFIBRILATOR / DC syock
• Digunakan untuk merangsang kontraksi jantung
• Oto jantung memberi respon thd aksitasi listrik, 60 Hz, AC, 6 Amper dalam waktu 0,25 detik
SYOCK LISTRIK
Untuk tujuan tertentu• ECT yg digunakan dalam psikiatri• Penderita dialiri arus listrik 0,5 – 1,5
amper, tegangan 80-110 volt, waktu 1/10 – 1/5 detik.
Tidak untuk tujuan tertentu suatu kecelakaan. ( misal tersetrum )
PARAMETER YG MEMPENGARUH SYOCK LISTRIK
• Besar tegangan• Basah tidaknya kulit• Basah tidaknya lantai• Frekwensi AC• Durasi• Berat badan• Jalan yang ditempuh arus• Jenis kelamin
Pencegahan terhadap Syock Listrik
Tehadap alat listrik ;• Alat listrik menggunakan kabel tiga urat
( Three wire cord ) dan dihubungkkan dengan ground
• Matikan alat bial tidak digunakan• Alat pacu jantung hindari kontak dengan
logam• Pipa radiator terhindar dari penderita
Terhadap Penderita :• Penderita disolasikan dari ground
digunakan transformer.
Terhadap Ruangan :• Lantai ada isolator ( misal karpet 0• Ruangan kering
Terhadap Petugas :• Pendidikan tentang alat listrik• Pendidikan bahaya syock dan teknik
proteksi yang baik