Biolistrik

KATA PENGANTAR Pertama – tama marilah kita ucapkan puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahamat dan hudayah-Nya kepada kita semua. Penuilis mengucpakan terima kasih kepada orang – orang yang telah memberikan bantuan dalam menyusun makalah fisika mengenai biolistrik. Diantaranya adalah orang tua, dosesn mata kuliah dan lain – lain. Fisika merupakan salah satu cabang ilmualam yang mendasari perkembangan teknologi sebagai ilmu yang mempelajari fenomena alam. Fisika juga memberikan pelajaran yang sangat baik kepda manusia untukl hidup selaras berdasarkan hukum alam. Dengan adanya penyusunan laporan tentang biolistrik, kita dapat mengetahui tentang biolistrik. Ketrkaitannya dengan ilmu kesehatan dan dalam kehidupan manusia.
Penulis menyadari mungkin dalam penyusunan makalah ini belum sepenuhnya sempurna, untuk itu dapat kiranya untuk memberikan masukanmengenai makalah ini, agar kia semua lebih memahami tentang mata kuliah fisika mengenai biolistrik ini. Walaupun demikian penulis berharap semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua. Dumai, 17 Oktober 2009 Penulis BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang 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. Penulis akan mengungkapkan bagaimana cara kerja biolistrik di dalam ilmu kesehatan pada makalah ini. 1.2 Tujuan Makalah ini disusun dengan tujuan untuk memperoleh gambaran yang memadai tentang biolistrik di dalam ilmukesehatan. BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Biolistrik 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. 2.2 Rumus/Hokum Dalam Biolistrik 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 Ohm I = Arus (Ampere) V = Tegangan (Volt) 2. Hukum Joule Arus listrik melewati konduktor dengan perbedaan tegangan (V) dalam waktu tertentu akan menimbulkan panas. Hukum ini dapat dirumuskan sebagai berikut: Keterangan : V = Tegangan dalam Voltage I = Arus dalam Ampere T = Waktu dalam detik J = Joule = 0.239 Kal 2.3 Macam-macam Gelombang Arus Listrik 1) Arus bolak-balik/sinusoidal 2) Arus setengah gelombang ( telah diserahkan) 3) Arus searah penuh tapi masih mangandung ripple/desir 4) Arus searah murni 5) Faradik 6) Surged Faradic/sentakan sinusoidal 7) Surged sinusoidal/sentakan sinusoidal 8) Galvanik yang interuptus 9) Arus gigi gergaji 2.4 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, sedangkan serat 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 serat saraf 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) mempunyai kecepatan 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 proses konduksi 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 merangsang daerah 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 aksi yang lain. 2. Periode Refrakter Relatif Setelah sel membran mendekati repolarisasi seluruhnya maka dari periode refrakter absolute akan 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 siap untuk 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 neuron Hubungan 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 jantung adalah 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 terlindung dan 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). 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 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 MHz untuk 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 Rendah Batas 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 serupa dengan 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 suatu konduktor 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 medan magnet 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 yang timbul 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 Tertentu Syok 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  Petunujuk penggunaan alat-alat yang kurang jelas  Prosedur testing secara teratur tidak atau kurang jelas  Peralatan ECG yang lama tanpa menggunakan transformator b. Perorangan  Petugas-petugas yang kurang latihan  Kurang pengertian akan kelistrikan maupun bahaya-bahaya yang ditimbulkan  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 tegangan rendah) 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) berarti tegangan 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 Badan e. 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 gaya coloumb (gaya listrik) yang bekerja pada muatan uji dibagi dengan besar muatan uji. E = Kuat Medan Listrik : N/C F = Gaya Coloumb : N Qo = 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 Q K = Tetapan = 9 x 109 NM2/C2 R = Jarak antara dua muatan = m Q = 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 diuji dipindahkan 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 atau tegangannya. V = Kq R V = Potensial listrik = Joule / coloumb K = 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. Oleh karena 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 arus yang 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. BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Biolistrik adalah listrik yang terdapat pada makhluk hidup, tegangan listrik pada tubuh berbeda dengan yang kita bayangkan seperti listrik di rumah tangga. Kelistrikan pada tubuh berkaitan dengan komposisi ion yang terdapat dalam tubuh. Kelistrikan dan kemagnetan didalam tubuh sangat berpengaruh pada sistem saraf. Sistem saraf di dalam tubuh mempuanyai listrik. Pada sistem saraf pusat dan sistem saraf ootonom. 3.2. Saran Penulis menyadari, dalam penyusunan makalah ini belums sepenuhnya sempurna. Untuk itu dapat kiranya ,,enerikan kritik dan saran mengenai makalah ini. Walaupun demikian penulis berharap semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua. BIO LISTRIK Didalam tubuh manusia, sebenarnya terdapat aliran listrik yang disebut Bio-listrik. Bio Listrik dibangkitkan secara benar maka akan diperoleh manfaat yang besar . Sebalikya bila orang sembarangan "bermain-main" dengan bio-listrik, akibatnya akan fatal , yaitu terjadinya "korsluiting" atau kekacauan medan listrik dalam tubuh. Tujuan latihan Piteda Pemusatan sebenarnya adalah membangkitkan tenaga listrik dari generator tubuh manusia dan mengoptimalkannya dengan metode-metode tertentu, sehingga menjadi electro power. Bila aliran listrik dalam tubuh diaktifkan , maka aliran tertentu tersebut akan selalu mengalir. Dengan konsentrasi dan ketekunan berlatih getaran bio-listrik atau aura yang pada umunya disebut sebagai tenaga dalam , dapat disalurkan keluar tubuh. penyaluran atau transfer getaran listrik inilah yang dapat digunakan untuk berbagai macam keperluan misalnya untuk pengobatan penyakit, baik untik diri sendiri maupun untuk orang lain. Diposkan oleh