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 IPENDAHULUAN

1.1 Latar belakangBiolistrik 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 TujuanMakalah ini disusun dengan tujuan untuk memperoleh gambaran yang memadai tentang biolistrik di dalam ilmukesehatan.

BAB IIPEMBAHASAN

2.1 Pengertian BiolistrikBiolistrik 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 BiolistrikAda beberapa rumus atau hukum yang berkaitan dengan biolistrik antara lain.1. Hukum OhmPerbedaan potensial antara ujung konduktor berbanding langsung dengan arus yang melewati, berbanding berbalik dengan tahanan dari konduktor. Hokum ini dapat dinyatakan dengan rumus:R= VIKeterangan : R = Dalam OhmI = Arus (Ampere)V = Tegangan (Volt)2. Hukum JouleArus listrik melewati konduktor dengan perbedaan tegangan (V) dalam waktu tertentu akan menimbulkan panas. Hukum ini dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan : V = Tegangan dalam VoltageI = Arus dalam AmpereT = Waktu dalam detikJ = Joule = 0.239 Kal

2.3 Macam-macam Gelombang Arus Listrik1) 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 TubusA. System Saraf dan NeuronSystem saraf dibagi dalam 2 bagian yaitu:

1. Sistem saraf pusatTerdiri 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 otonomSerat saraf ini mengatur organ dalam tubuh. Misalnya jantung, usus dan kelenjar-kelenjar. Pengontrolan ini dilakukan secara tidak sadar.

B. Konsentrasi ion Dalam dan luar selMelalui 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 sarafKalau 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 AksiPotensial 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 AbsolutSelama 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 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 OtakMengalirnya 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 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 serupa dengan arus DC, mempunyai kemkampuan antara lain: merangsang saraf sensorik, merangsang saraf motoris, dan berefk kontraksi otot.b. Listrik Berfrekuensi TinggiYang 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 WaterAlat 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 darahV = Kecepatan ( m/sec)Jumlah zat cair/darah dapat pula dihitung yaitu:

2.8 Syok ListrikSyok 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 TertentuSyok listrik ini dilakukan atas dasar indikasi medis. Dalam bidang psiaktri dikenal dengan nama “ Electric Convultion Teraphy”2. Syok tanpa tujuan tertentuTimbul 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 transformatorb. 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 Arusa. 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 penderitac. Basah tidaknya lantai2. dari sudut parameter-paraameter lainya:a. Jenis kelaminb. Frekuensi ACc. Durationd. 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 Biolistrika. Besaran Pokok- Medan ListrikMedan 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/CF = 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 . Q2R2

QK = Tetapan = 9 x 109 NM2/C2R = Jarak antara dua muatan = mQ = muatan listrik pada sumber medan C

- Arus listrikMuatan 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-19CSifat – 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 ListrikPotensial 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 = KqRV = Potensial listrik = Joule / coloumbK = Tetapan = 9 x 109 Nm2 / C2q = muatan listrik = Cr = jarak anatara dua muatan = m

- Daya ListrikDaya listrik adalah daya sebagai kecepatan melakukan usaha atau persatuan waktu :Daya = usaha P = Wwaktu tP = watt (w)W = usaha (j )t = waktu (s)

b. Harga efektif arus dan potensial listrikArus 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 IV = 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 RKuat arus

Segitiga rumus tegangan atau hukum Ohm1 kilo Ohm = 1000 Ohm1 mega ohm = 1.000.000 Ohm

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

BAB IIIPENUTUP3.1 KesimpulanBiolistrik 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. SaranPenulis menyadari, dalam penyusunan makalah ini belums sepenuhnya sempurna. Untuk itu dapat kiranya ,,enerikan kritik dan saran mengenai makalah ini.

Electromyograph (EMG)

Berbicara mengenai elektronika dan sinyal elektromiograf maka kita akan menemukan suatu pengetahuan yaitu elektronika medika. Elektronika medika merupakan suatu cabang ilmu yang menggabungkan antara ilmu elektronika, instrumentasi, computer dan medika. Beberapa istilah yang familiar dengan elka medika adalah perekaman sinyal Electromyograph(EMG), electrocardiograph (ECG), electroencephalograph (EEG), electrooculograph (EOG) dan lain sebagainya . Dalam perkembangannya, bidang elektronika medika merupakan bidang ilmu yang cukup unik dan sangat diperlukan umumnya pada teknologi medis. Namun, dalam perjalanannya bidang ilmu ini kurang familiar di beberapa jurusan elektro di beberapa perguruan tinggi.

Dalam bahasan kali ini, mengulas potensial elektrik pada otot dalam kaitannya sebagai biosignal yang dapat direkam dan dimanfaatkan untuk control alami ke aplikasi robot maupun pada aplikasi peralatan instrumentasi medis. Maka, bagaimanakah sebuah otot mampu menghasilkan sinyal elektrik?

Otot manusia

Tubuh manusia terdiri dari jaringan otot dengan masing-masing bentuk yang spesifik secara homeostatis yaitu otot jantung, jaringan otot dan syaraf otot. Jaringan otot tubuh manusia berisi seratus sel yang bentuknya silender dan bersama digabungkan dengan jaringan syaraf. Gambar 2.1 berikut menunjukkan struktur otot.

Gambar 2.1. Struktur otot

Pada tubuh manusia otot merangsang untuk kontraksi yang dibangkitkan oleh sinyal dari otot seperti pada gambar 2. Axon atau fiber yang panjang dan berbentuk silinder. Yang berkembang melalui spinal nerves dan otak kemudian disebarkan ke cabang-cabang yang dimana cabang-cabang tersebut merupakan gabungan dari fiber. Diantara otot – otot tersebut untuk mencapai ke cabang – cabangnya biasanya secara individual.

Gambar 2.2. Contoh dari motor unit otot

Gambar 2.3. Psikologi otot

Semua unit motor neuron dapat sebagai otot fibers, masing- masing otot fibers adalah sebuah otot neuron kombinasi dari single motor neuron dan semua otot fibers dapat dikontrol yang disebut sebagai motor unit. Aktifitas dari motor neuron, semua otot fibers dapat dirangsang oleh neuron yang dibangkitkan sinyal elektrik.

Psikologi kontraksi otot dikontrol oleh :1. Aktifitas dari motor unit dengan otot.2. Mengontrol frekuensi dari rangsangan motor neuron dari masing-masing motor unit.

Hampir semua rangsangan listrik yang dibangkitkan dan konduksi oleh masing – masing fibers kurang dari 100 µV, konduksi dari beberapa fibers tegangannya berbeda dan cukup lebar untuk dideteksi oleh elektrode, perubahan tegangan didapatkan pada saat kontraksi .

Potensial potensial listrik yang dihasilkan oleh otot saat kontraksi dan relaksasi ini berupa sinyal elektromyograph. Selain dapat melakukan perubahan tegangan, otot manusia memiliki kemampuan untuk melakukan berbagai macam gerak. Pada gambar 8 berikut adalah contoh gerak pada lengan yang melibatkan otot bisep dan trisep yaitu gerak ekstensi-fleksi.Gerak ekstensi-fleksi ini merupakan gerakan menekuk dan membengkok, dimana gerakan ayunan ke depan merupakan (ante)fleksi dan ayunan ke belakang disebut (retro)fleksi/ekstensi.

Gambar 2.4. Gerak lengan

EMG

Electromyogram adalah teknik untuk mengevaluasi dan merekam aktivitas sinyal otot. Aktivitas Electromyogram ditunjukkan oleh Electromyograph. Electromyograph berfungsi untuk mendeteksi adanya potensial listrik yang dihasilkan oleh otot saat kontraksi dan relaksasi.

Dalam Electromyograph, terdapat beberapa teknik pengukuran yang meliputi : 1. Surface Electromyograph (SEMG)

Adalah teknik non-invasive untuk mengukur hasil aktifitas elektrik otot dari proses kontraksi dan relaksasi2. Fire Wire Electromyograph (Intramuscular EMG)Adalah teknik invasive untuk mengukur hasil aktivitas elektrik otot dari proses kontraksi dan relaksasi.

3. Neuromuscular Electrical Simulation (NMES)Burst dari Pulsa elektrik merangsanag kontaksi otot yang ditargetkan otot melalui electrode.

Gambar 2. 5. Typical pulsa pada NMES

Pada sinyal EMG dapat ditunjukkan beberapa sinyal dan kegunaannya sebagai berikut :

1. Raw EMG signal adalah sinyal EMG alami (unprocessed) yang dicirikan dengan puncak positif dan negatif. Nilai amplitudo dan frekuensi dari sinyal ini memberikan informasi tentang kontraksi atau relaksasi otot. Hal ini berguna ketika mempelajari waktu pengaktifan otot atau untuk verifikasi kualitas sinyal dan mendeteteksi artifact sinyal. Raw EMG signal ditunjukkan pada gambar 2.6. berikut :

Gambar 2.6. Raw EMG signal

2. RMS EMG adalah root mean squared dari raw signal dan merepresentasi mean power dari sinyal.Hal ini berguna saat mempelajari waktu pengaktivan otot dan untuk mengukur level aktivasi otot seperti level istirahat atau menghitung kekuatan yang dibangkitkan otot. Ditujukkan pada gambar 2.7. berikut :

Gambar 2.7. RMS EMG signal

3. Frequency Spectrum of EMG adalah sinyal raw EMG yang dikonversi dalam domain frekuensi dengan melakukan perhitungan Fast Fourier Transform menggunakan data poin yang ada. Spektrum frekuensi menyatakan nilai firing frekueinsi dalam otot. Frekuensi ini umumnya menerima SEMG frekuensi yang relevan dengan range antara 20 - 500Hz. Dengan memperhatikan spektrum frekuensi dapat juga memberikan informasi seperti kelelahan otot.

Gambar 2. 8. EMG signal dalam domain frekuensi

Begitulah karakteristik otot beserta tipe sinyal EMG yang dapat dihasilkan dari pergerakan otot. Sinyal EMG hasil akuisisi data tersebut dapat diolah dengan metode-metode seperti pemfilteran dengan filter digital maupun menggunakan jaringan syaraf tiruan sehingga siap digunakan dalam suatu aplikasi maupun untuk diagnosis. (MS)