biolistrik adalah listrik yang terdapat pada makhluk hidup

7/16/2019 Biolistrik Adalah Listrik Yang Terdapat Pada Makhluk Hidup

http://slidepdf.com/reader/full/biolistrik-adalah-listrik-yang-terdapat-pada-makhluk-hidup 1/7

Biolistrik adalah listrik yang terdapat pada makhluk hidup, tegangan listrik pada

tubuh kita berbeda dengan apa yang kita bayangkan. Seperti listrik dirumah

tangga. Kelistrikan pada tubuh berkaitan dengan komposisi ion yang terdapat

dalam tubuh. Komposisi ion ekstra sel berbeda dengan komposisi ion intra sel. Pada

ekstra sel lebih banyak ion Na dan Cl2, sedangkan intra sel terdapat ion h dan anion

protein.

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. Biolistrik juga merupakan

fenomena sel. Sel-sel mampu menghasilkan potensial listrik yang merupakan

lapisan tipis muatan positif pada permukaan luar dan lapisan tipis muatan negative

pada permukaan dalam bidang batas/membran. Kemampuan sel syaraf (neurons)

menghantarkan isyarat biolistrik sangat penting.

Transmisi sinyal biolistrik (TSB) mempunyai sebuah alat yang dinamakan Dendries

yang berfungsi mentransmsikan isyarat dari sensor ke neuron. Stimulus untuk

mentringer neuron dapat berupa tekanan, perubahaan temperature, dan isyarat

listrik dari neuron lain. Aktifitasi bolistrik pada suatu otot dapat menyebar ke

seluruh tubuh seperti gelombang pada permukaan air.

Pengamatan pulsa listrik tersebut dapat dilakukan dengan memasang beberapa

elektroda pada permukaan kulit. Hasil rekaman isyarat listrik dari jantung

(Electrocardiogran-ECG) diganti untuk diagnosa kesehatan. Seperti halnya pada

ECG, aktivitasi otak dapat dimonitor dengan memasang beberapa elektroda pada

posisi tertentu. Isyarat listrik yang dihasilkan dapat untuk mendiagnosa gejala

epilepsy, tumor, geger otak dan kelainan otak lainya

Ada beberapa rumus atau hukum yang berkaitan dengan biolistrik antara lain.

1. Hukum Ohm

Perbedaan potensial antara ujung konduktor berbanding langsung dengan arus yang melewati, berbanding berbalik dengan tahanan dari konduktor. Hokum ini dapat dinyatakan dengan rumus:

R= V/I

Keterangan : R = Dalam OhmI = Arus (Ampere)

V = Tegangan (Volt)

2. Hukum JouleArus listrik melewati konduktor dengan perbedaan tegangan (V) dalam waktu tertentu akanmenimbulkan panas. Hukum ini dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan : V = Tegangan dalam Voltage

I = Arus dalam AmpereT = Waktu dalam detik

J = Joule = 0.239 Kal



Kelistrikan dan Kemagnetan dalam Tubus

A. System Saraf dan Neuron

System saraf dibagi dalam 2 bagian yaitu:1. Sistem saraf pusat

Terdiri dari otak, medulla spinalis dan saraf perifer. Saraf perifer ini adalah serat saraf yang

mengirim informasi sensoris ke otak atau ke Medulla spinalis disebut Saraf Affren, sedangkanserat saraf yang menghantarkan informasi dari otak atau medulla spinalis ke otot atau medulla

spinalis ke otot serta kelenjar disebut saraf Efferen

2. Sistem saraf otonom

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

B. Konsentrasi ion Dalam dan luar sel

Melalui suatu percobaan dapat ditunjukan suatu model membrane permeable terhadap larutan

KCL

Gambar diatas merupakan suatu bentuk model potensial istirahat pada waktu 0 dimana ion K

akan melakukan difusi dari kosentrasi tinggi ke konsntrasi rendah sehingga saat tertentu akan

terjadi membrane dipole/membran dua kutub dimana larutan dengan konsentrasi yang tadinya

rendah akan kelebihaan ion positif, kebalikan dengan larutan yang konsentrasi tinggi akan berubah menjadi kekurangan ion sehingga menjadi lebih negatif. Membrane permeabel biasanya

terhadap ion K , Na dan Cl sedangkan terhadap protein besar (A) sangat tidak permeabel

C. Kelistrikan saraf Kalau ditinjau besar kecilnya serat saraf maka serat saraf dapat di bagi dalam 3 bagian yaitu serat

saraf tipe A, B, dan C. dengan mempergunakan mikroskop electron, serat saraf dibagi dalam 2

tipe: yakni serat saraf bermielin dan serat saraf tanpa myelin. Saraf bermielin banyak terdapat pada manusia. Myelin merupakan suatu insulator (isolasi) makin menurun apabila melewati seratsaraf yang bermielin.

Kecepatan aliran listrik pada serat saraf yang berdiameter yang sama dan panjang yang sama

sangat tergantung kepada lapisan mielin ini. Akson tanpa mielin (diameter 1 mm) mempunyaikecepatan 20-50 m/detik. Serat saraf bermielin pada diameter 10 um mempunyai 100 m/detik.

Pada serat saraf bermielin aliran sinyal dapat meloncat dari suatu simpul ke simpul yang lain.

Suatu saraf atau neuron membrane otot-otot pada keadaan istirahat (tidak adanya proseskonduksi implus listrik), konsentrasi ion Na+ lebih banyak diluar sel dari pda di dalam sel, di

dalam sel akan lebih negative dibandingkan dengan di luar sel.

Apabila potensial diukur dengan galvanometer akan mencapai -90 m Volt, membrane sel ini

disebut dalam keadaan polarisasi, dengan potensial membrane istirahat -90 m Volt.

D. Perambatan Potensial Aksi

Potensial aksi terjadi apabila suatu daerah membrane saraf atau otot mendapat rangsangan

mencapai nilai ambang. Potensial aksi itu sendiri mempunyai kemampuan untuk merangsangdaerah sekitar sel membrane untuk mencapai aksi kesegala jurusan sel membrane, keadaan ini

disebut perambatan potensial aksi atau gelombang depolarisasi.

Setelah timbul potensial aksi, sel membrane akan mengalami repolarisasi sel membrane disebut



suatu tingkat refrakter. Tingkat refrakter dibagi dalam 2 fase:

1. Periode Refrakter Absolut

Selama periode ini tidak ada rangsangan, tidak ada unsure kekuatan untuk menghasilkan aksiyang lain.

2. Periode Refrakter Relatif

Setelah sel membran mendekati repolarisasi seluruhnya maka dari periode refrakter absoluteakan menjadi periode refrakter relatif, dan apabila ada stimulus/rangsangan yang kuat secara

normal akan menghasilkan potensial aksi yang baru.

Sel membrane setelah mencapai potensial membrane istirahat, sel membran tersebut telah siapuntuk menghantarkan implus yang lain. Gelombang depolarisasi setelah mencapai ujung dari

saraf atau setelah terjadi depolarisasi seluruhnya, gelombang tersebut akan berhenti dan tidak

pernah aliran balik kearah mulainya datang rangsangan.

E. Kelistrikan pada sinapsis dan neuronHubungan antara dua buah saraf disebut sinapsi, berakhirnya saraf pada sel otot/hubungan saraf

otot disebut Neuromyal junction. Baik sinapsis maupun neuromyal junction mempunyai

kemampuan meneruskan gelombang depolarisasi dengan cara lompat dari satu sel ke sel yang berikutnya. Gelombang depolarisasi ini penting pada sel membrane otot, oleh karena pada waktu

terjadi depolarisasi. Zat kimia yang terdapat pada otot akan tringger/bergetar/berdenyut

menyebabkan kontraksi otot dan setelah itu akan terjadi repolarisasi sel otot hal mana otot akan

mengalami reaksi.

2.5 Isyarat Magnet Jantung dan Otak

Mengalirnya aliran listrik akan menimbulkan medan magnet. Medan magnet sekitar jantung

disebabkan adanya aliran listrik jantung yang mengalami depolarisasi dan repolarisasi.

Pencatatan medan magnet disebut magnetoksdiogram. Besar medan magnet sekita jantungadalah sekitar 5 x 10 pangkat -11 T( Testa) atau sekitar 10 x 10 pangkat 8 medan megnet bumi.

Hubungan Testa (T) dengan Gauss dapat dinyatakan:

Untuk mengukur medan magnet dari suatu besaran benda diperlukan suatu ruang yang terlindungdan sangat peka terhadap detector medan magnet (magnetometer). Detector yang dipergunakan

yaitu SQUID ( Superconding Quantum Interference Device) yang bekerja pada suhu 5 derajat K,

dan dapat mendeteksi medan magnet yang disebabkan arus searah atau arus bolak-balik. Ada 2

alat untuk mencatat medan magnet ini antara lain:

1) Magnetokardiografi (MKG)

MKG 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). Horizontaldilakukan perekaman 5-6 kali dibubuhi huruf I dan ditandai dengan angka (1, 3, 5, 9)

Informasi yang diperlukan pada MKG tidak dapat dipakai sebagai EKG 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.

2) Magnetoensefalogram (MEG)MEG yaitu pencatatan medan magnet sekeliling otak dengan mempergunakan arus searah. Alat



yang adalah SQUID magnetometer. Pada rithme alpha, medan magnet berkisar 1 x 10 pangkat

-13 T.

2.6 Penggunaan Listrik dan Magnet pada Tubuh.Pada tahun 1890 Jacques A.D. Arsonval telah menggunakan listrik berfrekwensi rendah untuk

menimbulkan efek panas. Tahun 1992 telah pula menggunakan listrik dengan frekwensi 30 MHzuntuk memanaskan yang disebut “Short Wave Diaththermy”. Pada 1950 sudah diperkenalkan

penggunaan gelombang mikro dengan frekwensi 2.450 MHz untuk keperluan diathermi dan pemakain radar.

Sesuai dengan efek yang ditimbulkan oleh listrik, maka arus listrik di bagi dalam 2 bentuk:

a. Listrik Berfrekwensi RendahBatas frekuensi antara 20 Hz sampai dengan 500.000 z frekuensi rendah ini mempunyai efek

merangsang saraf dan otot sehingga terjadi kontraksi otot. Untuk pemakain dalam jantung waktu

singkat dan bersifat merangsang persarafan otot, maka dipakai arus faradic. Sedangkan untuk jangka waktu lama dan bertujuan merangsang otot yang telah kehilangan persarafan maka

dipakai arus listrik yang intereptur/terputus-putus atau arus DC yang telah dimodifikasi.

Selain arus DC ada pula menggunakan arus AC dengan frekuensi 50 Hz arus AC ini serupadengan arus DC, mempunyai kemkampuan antara lain: merangsang saraf sensorik, merangsang

saraf motoris, dan berefk kontraksi otot.

b. Listrik Berfrekuensi Tinggi

Yang tergolong berfrekuensi tinggi adalah frekuensi arus listrik diatas 500.000 siklus perdetik (500.000 Hz). Listrik berfrekuensi tidak mempunyai sifat merangsang saraf motoris atau saraf

sensoris, kecuali dilakukan rangsangan dengan pengulangan yang lama. Frekuensi sifat ini maka

frekuensi tinggi digunakan dalam bidang kedokteran di bagi menjadi 2 bagian yaitu:1. Short Wave Diathermy ( Diatermi Gelombang Pendek)

2. Mikro Wave Diathermy ( Diatermi Gelombang Mkro)

2.7 Magnetik Blood Flow Water Alat pengukur aliran darah magnetis berdasarkan atas prinsip induksi magnetis. Apabila suatukonduktor listrik digerakkan dalam medan magnet akan menghasilkan suatu tegangan yang

sebanding dengan kecepatan gerakan ( Hukum Farady). Prinsip yang sama pula dipergunakan

disini yaitu apabila konduktor bukan suatu melainkan pipa konduksi yang ditempati pada medanmagnet dan dilewati zat cair.

Apabila darah melewati pipa konduksi tersebut, dengan rata-rata kecepatan V melewati medan

magnet B maka tegangan yang dihasilkan antara elektroda dinyatakn:

Keterangan : V = Tegangan ( Volt)B = Kuat Medan Magnet ( Gauss)

D = Diameter Pembuluh darah

V = Kecepatan ( m/sec)Jumlah zat cair/darah dapat pula dihitung yaitu:

2.8 Syok Listrik

Syok listrik atau kejutan adalah suatu nyeri pada syaraf sensorik yang diakibatkan aliran listrik

yang mengalir secara tiba-tiba melalui tubuh. Kejadian syok listrik merupakan kejadian yangtimbul secara kebetulan. Bahaya syok listrik sangat besar, tubuh penderita akan mengalami



ventricular fibrillon, kemudian diikiuti dengan kematian. Oleh karena itu, perlu diketahui

perubahan-perubahan yang timbul akibat syok listrik, metoda pengamanan sehingga bahaya syok

dapat dihindari.

Dalam bidang kedokteran ada 2 macam syok listrik antara lain:

1. Syok Dengan Tujuan TertentuSyok listrik ini dilakukan atas dasar indikasi medis. Dalam bidang psiaktri dikenal dengan nama

“ Electric Convultion Teraphy”2. Syok tanpa tujuan tertentu

Timbul syok ini diakibatkan dari suatu kecelakaan. Faktor-faktor yang menyokong sehinggga

timbulnya syok ini listrik ini :a. Peralatan

ϖ Petunujuk penggunaan alat-alat yang kurang jelas

ϖ Prosedur testing secara teratur tidak atau kurang jelas

ϖ Peralatan ECG yang lama tanpa menggunakan transformator

b. Perorangan

ϖ Petugas-petugas yang kurang latihanϖ Kurang pengertian akan kelistrikan maupun bahaya-bahaya yang ditimbulkan

ϖ Kurang pengertian tetang cara-cara proteksi bagi petugas sendiri maupun penderita

Syok yang timbul dari suatu kecelakaan ini dikenal dengan “ Earth Syok”. Berdasarkan besar

kecilnya tegangan “ Earth Syok” dapat di bagi menjadi 2 : Low tension shock ( syok teganganrendah) dan high tension shock ( syok tegangan tinggi)

Syok semakin serius, apabila arus yang melewati tubuh semakin besar. Menurut Hukum Ohm

intensias arus listrik tergantung kepada tegangan dan tahanan yang ada. ( I = V/R) berartitegangan penting dalam menentukan beberapa arus yang dapat dilewati oleh tahanan yang

diberikan oleh tubuh. Disamping itu ada pula parameter-parameter lain yang turut berperan

mempengaruhi tingkat syok.1. Dari Sudut Arus

a. Seseorang akan menderita syok lebih serius pada tegangan 220 Volt dari pada tegangan 80

Volt. Oleh karena, kuat arus pada tegangan 220 Volt lebih besar dari pada tegangan 80 Volt (R)

sama. b. Basah atau tidaknya kulit penderita

c. Basah tidaknya lantai

2. dari sudut parameter-paraameter lainya:a. Jenis kelamin

b. Frekuensi AC

c. Duration

d. Berat Badane. Jalan yang ditempuh arus

Oleh karena bahaya syok sangat besar, dapat mengakibatkan kematian sehingga dipandang perlu

untuk melakukan tindakan pencegahan yang meliputi alat-alat yang dipergunakan

2.9. Hukum – Hukum Biolistrik a. Besaran Pokok



- Medan Listrik

Medan listrik merupakan ruangan disekitar benda bermuatan listrik yang mengalami gaya tarik

atau tolak.Jika suatu benda yang bermuatan listrik diletakan di suatu ruangan, maka ruangan tersebut

terdapat medan listrik. Jika benda lain yang bermuatan listrik di ruangan tersebut maka kedua

benda akan mengalami gaya.

Kuat medan listrik pada lokasi dimana muatan uji berada kita defenisikan sebagai besar gayacoloumb (gaya listrik) yang bekerja pada muatan uji dibagi dengan besar muatan uji.

E = Kuat Medan Listrik : N/C

F = Gaya Coloumb : NQo = Besar Muatan Listrik : C

Menurut Hukum Coloumb besar gaya coloumb yang bekerja pada muatan uji :

F = K Q1 x Q2 berarti E = K Q1 . Q2

R2

QK = Tetapan = 9 x 109 NM2/C2

R = Jarak antara dua muatan = mQ = muatan listrik pada sumber medan C

- Arus listrik

Muatan listrik adalah sejumlah muatan yang mengalir melalui suatu penampung kawat dalam

sekom ketika arus satu ampere melalui kawat itu. Hubungan muatan elemeter ℓ dengan coloumn=

I ℓ = 1,60 x Io-19C

Sifat – sifat muatan listrik :

a. muatan listrik digolongkan menjadi 2 jenis, muatan positif dan muatan negatif. b. Muatan listrik sejenis tolak – menolak, muatan listrik tak sejenis tarik menarik.

- Potensial Listrik

Potensial listrik adalah perubahan energi potensial persatuan muatan ketika sebuah muatan diujidipindahkan diantara dua titik.

Untuk mengatur potensial listrik digunakan alat ukur volt meter. Volmeter harus dipasang

paraler dengan sumber listrik atau peralatan listrik yang akan diukur beda potensial atautegangannya.

V = Kq

R

V = Potensial listrik = Joule / coloumbK = Tetapan = 9 x 109 Nm2 / C2

q = muatan listrik = C

r = jarak anatara dua muatan = m

- Daya Listrik Daya listrik adalah daya sebagai kecepatan melakukan usaha atau persatuan waktu :



Daya = usaha P = W

waktu t

P = watt (w)W = usaha (j )

t = waktu (s)

b. Harga efektif arus dan potensial listrik

Arus listrik mengalir diantara dua titik pada penghantar jika beda potensial antara dua titik. Olehkarena itu pada tahun 1826 Georg Simon Ohm menyelidiki hubungan arus dan potensial listrik,

beda potensial sebanding dengan kuat arus dan berbanding balik dengan hambatan penghantar .

Hukum Ohm :V = R x I

V = beda potensial = Volt (v)

R = hambatan = Ohm (Ω)I = kuat arus = ampere (A)

Hambatan listrik hasil bagi antara beda potensial antara ujung – ujung penghantar dan kuat arusyang melaluinya hambatan listrik diberi satuan Ohm (Ω)

Hambatan = beda potensial : R = V/I V = I x R

Kuat arus

Segitiga rumus tegangan atau hukum Ohm

1 kilo Ohm = 1000 Ohm

1 mega ohm = 1.000.000 Ohm

Hambatan listrik dapat diukur secara langsung dengan menggunakan Multi Meter / Avometer.

biolistrik adalah listrik yang terdapat pada makhluk hidup

Documents