BIOLISTRIK Kelistrikan dan Kemagnetan di Dalam Tubuh Manusia
BIOLISTRIK Kelistrikan dan Kemagnetan di Dalam Tubuh Manusia (Sel-Sel Syaraf dan Sel Otot Jantung) Oleh: Ali Warsito, S. Si. M. Si alifis@corner - alifis. wordpress. com
Intro…. 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. alifis@corner - alifis. wordpress. com
Listrik statis Yunani Kuno : �Batu amber digosok dapat menarik benda kecil seperti jerami atau bulu (kata listrik dari bahasa yunani, electron = amber) alifis@corner - alifis. wordpress. com
Elektrostatika alifis@corner - alifis. wordpress. com
Saraf katak – kontraksi otot 1786, periode hujan badai, Luigi Galvani: �Menyentuh otot tungkai seekor katak dengan metal, teramati otot berkontraksi. Aliran listrik akibat badai merambat melalui saraf katak sehingga otot 2 nya berkontraksi. �Impuls dalam sistem syaraf ion-ion yang mengalir sepanjang sel syaraf (mirip dengan aliran elektron dalam konduktor) alifis@corner - alifis. wordpress. com
Ilmuwan. . � 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 alifis@corner - alifis. wordpress. com
Hukum Biolistrik 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) alifis@corner - alifis. wordpress. com
Bagaimana Kelistrikan & Kemagnetan di bidang Medis ? ? � bagaimana wujud listrik dalam tubuh? � berupa cairan / elemen kering seperti baterei? �Dimana tempatnya? ada di: 1. Sel Syaraf & Neuron 2. Otot Jantung alifis@corner - alifis. wordpress. com
Sel Syaraf & Neuron �Sistem Saraf : �(1) Sistem saraf Pusat : otak, medulla spinalis & saraf perifer. Saraf perifer serat saraf yg mengirim informasi sensoris ke otak/medulla spinalis. (disebut saraf afferent) Saraf Efferent : serat saraf menghantarkan informasi dari otak/medulla spinalis ke otot dan kelenjar alifis@corner - alifis. wordpress. com
�(2) Sistem syaraf Otonom : Serat saraf ini mengatur aktivitas alat-alat dalam (visceral) yang dalam keadaan normal di luar kesadaran dan control volunter, misalnya jantung & sirkulasi, usus/pencernaan, kelenjar-kelenjar, berkeringat dan ukuran pupil �Sistem saraf otonom terdiri dari system saraf simpatis dan parasimpatis -------------------------------�Fungsi: menerima, interpretasi dan menghantarkan aliran listrik. alifis@corner - alifis. wordpress. com
Diagram struktur sel saraf inti myelin akson dendrit Sel saraf tubuh alifis@corner - alifis. wordpress. com Terminal cabang Dari akson
alifis@corner - alifis. wordpress. com
Sel Saraf istirahat �Setiap sel saraf menghasilkan sedikit ion negatif tepat di dalam sel dan ion positif tepat diluar membran sel V luar=0 m. V Vdalam=-70 m. V �Di dalam sel terdapat ion Na+, K+, Cl- dan protein �Sel saraf menggunakan difusi pasif dan transportasi aktif untuk mempertahankan distribusi ion melalui membran sel. alifis@corner - alifis. wordpress. com
�Membran sel istirahat (tidak ada impuls listrik), konsentrasi ion Na+ di luar sel > di dalam sel lebih negatif drpd di luar sel �Potensial Didalam sel +70 m. V, diluar sel 0 m. V, beda potensial=-70 m. V �Konsentrasi ion pada sel istirahat Ion Di dalam (mmol/L) Di luar (mmol/L) Na+ K+ Cl. Lainnya 15 150 9 156 145 5 120 30 alifis@corner - alifis. wordpress. com
Rangsangan sel saraf �Potensial sel saraf istirahat dapat diganggu oleh: 1. Rangsangan Listrik 2. Kimia 3. Fisis/mekanik Jika ada impuls butir 2 membran akan berubah dan ion 2 Na+ akan masuk dari luar sel ke dalam sel. Sehingga: didalam sel akan menjadi kurang negatif ( lebih positif) drpd di luar sel, dan potensial membran meningkat. Keadaan ini disebut DEPOLARISASI. alifis@corner - alifis. wordpress. com
�Gangguan ini sedikit mempengaruhi potensial membran, dan cepat kembali pada nilai istirahatnya= -70 m. V. �Rangsangan kuat depolarisasi dari -90 m. V menjadi -50 m. V ( potensial ambang), maka perubahan potensial menjadi terbuka. depolarisasi Potensial aksi +50 repolarisasi 0 -50 Potensial ambang Potensial istirahat 1 ms �Ion-ion Na+ mengalir masuk sel dalam waktu cepat dan jumlah banyak, sehingga menimbulkan arus listrik : I=dq/dt �Aliran Na+ perubahan potensial listrik menjadi +40 m. V alifis@corner - alifis. wordpress. com
�Setelah depolarisasi, saluran Na+ tertutup selama 1 ms sampai membran tidak dapat dirangsang lagi. �Perubahan transien pada potensial listrik diantara membran disebut potensial aksi. �Setelah mencapai puncak mekanisme pengangkutan di dalam sel membran dengan cepat mengembalikan ion Na+ ke luar sel potensial membran istirahat �Untuk mengukur potensial listrik : - EKG (elektro kardiografi) jantung - EEG (elektro ensevalo grafi) otak - EMG (elektromiografi) otot, dll alifis@corner - alifis. wordpress. com
EKG EEG alifis@corner - alifis. wordpress. com
Aktifitas Kelistrikan otot jantung �Sel membran otot jantung (miokardium) berbeda dengan saraf dan otot bergaris. �Saraf dan otot bergaris memerlukan rangsangan supaya ion Na+ masuk ke dalam sel depolarisasi �Sel otot jantung, ion Na+ mudah bocor (tidak memerlukan rangsangan dari luar), setelah repolarisasi komplit, ion Na+ akan masuk lagi ke dalam sel depolarisasi spontan �Menghasilkan gelombang depolarisasi untuk seluruh otot miokardium �Depolarisasi sel membran otot jantung oleh perambatan potensial aksi menghasilkan kontraksi otot denyut jantung alifis@corner - alifis. wordpress. com
Anatomi Jantung � Jantung terdiri dari 4 bagian yaitu atrium (dextra & sinistra) & ventrikel (dextra & sinistra). Jantung mempunyai aktifitas listrik meliputi: Sino Atrio Nodus, Atrio Ventrikuler Nodus, Berkas His dan Serabut Purkinje, inilah point penting dalam pembacaan EKG. alifis@corner - alifis. wordpress. com
Repolarisasi: epi endo Depolarisasi: endo epi �SA node mengalami gelombang depolarisasi ke atrium kiri dari atrium kanan dalam 70 sekon terjadi kontraksi atrium �Gelombang depolarisasi berlanjut ke AV node mengalami depolarisasi �Gelombang dari AV node melalui bundle of his (BH)dan diteruskan ke bundle branch (BB) BB mengalami depolarisasi �Diteruskan ke jaringan purkinye endokardium berakhir di epikardium terjadi kontraksi otot jantung �Setelah repolarisasi, miokardium relaksasi alifis@corner - alifis. wordpress. com
Sinyal Listrik jantung � P : gelombang yang timbul karena depolarisasi atrium. � Q : defleksi negatif pertama sesudah gelombang P dan yang mendahului defleksi R, dibangkitkan oleh depolarisasi permulaan ventrikel. � R : defleksi positif pertama sesuadah gelombang P dan yang ditimbulkan oleh depolarisasi utama ventrikel. � S : defleksi negatif sesudah defleksi R. � T : gelombang yang timbul oleh repolarisasi ventrikel. alifis@corner - alifis. wordpress. com
Gelombang depolarisasi otot jantung alifis@corner - alifis. wordpress. com
- Slides: 23
