biolistrik

Dasar Kelistrikan dan BiolistrikNeti P. Nirmala N.

BiolistrikDasar-Dasar KelistrikanDasar-Dasar BiolistrikAplikasi kelistrikan dalam bidang kedokteran

Dasar-Dasar KelistrikanAtom : proton (+), elektron (-), neutronIon : partikel bermuatanIon positif : atom yang kekurangan elektronIon negatif : atom yang kelebihan elektronMedan listrik : merupakan daerah yang dapat dipengaruhi oleh sebuah muatan

Dasar-Dasar KelistrikanArus searah : elektron/arus listrik berpindah dari kutub negatif ke kutub positif (satu arah)

Arus bolak-balik : arus listrik bergerak bolak-balik, dari potensial negatif ke positif, demikian sebaliknya, berulang secara periodik.

Dasar-Dasar KelistrikanKonduktor : bahan yang mudah menghantarkan arus listrikIsolator : bahan yang sulit/tidak dapat menghantarkan arus litrikResistor : bahan yang memberikan hambatan pada hantaran arus listrikKapasitor : penyimpan muatan-muatan listrik

Dasar-Dasar KelistrikanHukum OhmV = I . R

Dimana : V = tegangan dalam voltI = kuat arus dalam ampereR = hambatan dalam ohm

Dasar-Dasar KelistrikanHambatan (R) :

Dimana : R = hambatan dalam ohm = massa jenis dalam kg/m3L = panjang dalam mA = diameter dalam m2

Dasar-Dasar BiolistrikAktivitas kelistrikan dalam tubuh Aktivitas elektrokimia pada sel-sel tertentu, misal : sel saraf, otot, dan kelenjarBiopotensial : kuantitas elektrik/listrik ( tegangan dan arus listrik) yang disebabkan oleh reaksi kimia ion2 bermuatan dalam tubuh.

Dasar-Dasar BiolistrikManusia terdiri dari bahan konduktor (garam yang larut dalam air : NaCl, KCl).Cairan intraseluler dan ekstraseluler terdiri dari ion2 bermuatan dengan jumlah tertentuAktivitas kelistrikan terjadi pada sel, baik pada saat istirahat maupun pada saat adanya impuls berpindahnya ion2 tertentu melewati membran sel.

Dasar-Dasar BiolistrikDi luar SelDi dalam Sel

Dasar-Dasar BiolistrikPotensial membran :Beda potensial listrik pada membran sel

Potensial istirahat :Potensial membran yang besarnya akan tetap bila tidak ada potensial aksi, atau perubahan lainnya pada potensial membranPotensial didalam sel lebih negatif dibandingkan diluar sel ( 60 90 mV)

Potensial aksi :Pergerakan muatan listrik yang menjalar/melewati membran sel

Dasar-Dasar BiolistrikSistem saraf terdiri dari neuron-neuronNeuron merupakan struktur dasar dan unit fungsional dari sistem saraf.Neuron berfungsi khusus dalam merespon stimulus fisik dan kimia, serta menghantarkan impuls2 elektrokimia, dan melepaskan regulator2 elektrokimia khusus

Dasar-Dasar Biolistrik

Dasar-Dasar BiolistrikSaraf terdiri dari jalur hantaran sinyal paralel dan independen.Setiap sel dalam sistem saraf mampu mentransmisikan sinyal hanya satu arah saja. Sel yang berbeda mentransmisikan sinyal dari dan ke otak.Setiap sel mempunyai terminal awal dan akhir, serta konduktor yang menghantarkan sinyal listrik axon

Dasar-Dasar BiolistrikLaju arus listrik pada syaraf bergantung pada ada tidaknya myelin.Akson tanpa myelin (diameter 1mm) mempunyai laju 20 50 m/s.Akson dengan myelin (diameter 1 m) mempunyai laju 100 m/s, bahkan sinyal dapat loncat dari satu simpul ke simpul lainnya.

Dasar-Dasar BiolistrikSaltatory cunductionisolatorkonduktorkonduktor

Syok Listrik

Syok ListrikMengalirnya arus listrik pada syaraf sensoris di permukaan kulit.Disengaja : Electric Convulsion Therapy.Tidak disengaja : Kecerobohan.Hambatan tubuh pada keadaan basah = 1000 ohm. Hambatan tubuh pada keadaan kering = 10 000 ohm.

Syok ListrikJenis :- Mikro syok : aliran listrik dari arteri ke jantung. Pada pasien pada penggunaan kateter, pacu jantung.- Makro syok : salah satu elektroda menyentuh tangan, elektoda lain menyentuh permukaan kulit. Pada petugas akibat kecerobohan

Syok Listrik

Aplikasi MedisDiagnosaECG , EMG, EEG, ERG, EOG, ENGMRI, MEG

EEG (elektroensevalograf)Untuk mendeteksi aktivitas otak (keadaan fisiologis otak).Sinyal perlu diperkuat, karena tegangan yang dihasilkan di permukaan kulit kepala hanya 50V.Ditandai dengan munculnya gelombang, seperti alpha (8 13 Hz), delta (0 4 Hz)

Aplikasi MedisDelta (0 4 Hz)Berkaitan dengan tidur nyenyak hingga komaMerangsang keluarnya hormon pertumbuhanTeta (4-7 Hz)Berkaitan dengan meditasi, intuisi, memoriBaik untuk mengubah kelakuan (untuk pasien narkoba)

Aplikasi MedisBeta (13- 40 Hz)Berkaitan dengan konsentrasi penuh dan waspadaAlpha (7-12Hz)Berkaitan dengan relaksasi, kreativitas, waspadaBaik untuk memecahkan masalah, menemukan ide

Aplikasi MedisTerapiPacemaker, defibrilator, cohlear prosthesisTENS (Transcutaneous Electric Nerve Stimulation)Electrical Brain StimulationElectroconvulsive TherapyCranial Electrotherapy StimulationFunctional Electrical Stimulation

Aplikasi MedisPain managementPengobatan neuromuscular disfunction ( meningkatkan kekuatan, motor control, mengurangi atropi otot, meningkatkatkan aliran darah)Perbaikan jaringan (meningkatkan sirkulasi mikro dan sintesis protein untuk penyembuhan luka)Pengobatan edema akut dan kronik (memperbaiki permeabilitas pembuluh darah, meningkatkan pergerakan preotein, sel darah, dan limpa)

ReferensiJohn G. Webster, Medical Instrumentation Application and Design 3rd edition, John Wiley & Sons 1998John R. Cameron, James G. Skofronick, Medical Physics, John wiley&Sons, 1978Kent M. Van De Graff, Stuart Ira Fox, Concept of Human Anatomy & Physiology, 1995Russel K. Hobble, Intermediate Physics for Medicine and Biology, John Wiley&Sons, 1978

biolistrik

Documents