BIOELEKTROMAGNETIK

bioelektromagnetik/ikun/2004 1

BIOELEKTROMAGNETIKBIOELEKTROMAGNETIK

Kuntarti, SKpStaf Kelompok Keilmuan DKKD FIK-UI


Sub pokok bahasan

Listrik & Magnet yang timbul dalam tubuh manusia

Penggunaan listrik dan magnet pada permukaan tubuh manusia


Penemuan biolistrik

Caldani (1856)Kelistrikan pada otot katak yang telah mati

Luigi Galvani 1780 mulai mempelajari kelistrikan pada tubuh hewan1786 kedua kaki katak terangkat ketika diberikan aliran listrik melalui konduktor


Penemuan biolistrik

Arons (1892)

Merasa ada aliran frekuensi tinggi melalui tubuhnya sendiri

Van Seynek (1899)

mengamati terjadinya panas pada jaringan yang disebabkan aliran frekuensi tinggi

Schlephake (1982)

Pengobatan dengan menggunakan Short Wave


Rumus/ Hukum dalam Biolistrik

Hukum OhmPerbedaan potensial antara ujung konduktor berbanding langsung dengan arus yang melewati, berbanding terbalik dengan hambatan dari konduktor

R = V R = Hambatan (/ohm)

I V = Tegangan (volt)

I = Arus (ampere)


Rumus/ Hukum dalam Biolistrik

Hukum JouleArus listrik yang melewati konduktor dengan perbedaan tegangan dalam waktu tertentu akan menimbulkan panas.

V = tegangan (Volt)

H (kalori) = VIT I = arus (Ampere) J T = Waktu (detik)

J = Joule = 0,239 kal


Macam-macam Gel. Arus listrik

Arus bolak balik/ sinusoidal

Arus setengah gelombang (telah disearahkan)

Arus searah dengan riple/ desir

Arus searah murni


Macam-macam Gel. Arus listrik

Faradik

Surged faradik/sentakan faradik

Surged sinusoidal/ sentakan sinusoidal

Galvanik interuptus

Arus gigi gergaji


Kelistrikan & kemagnetan yang timbul dalam tubuh

1. Sistem saraf & neuron - SSP

- SSO

- Neuron/ sel saraf

f(x): menerima, interprestasi & menghantarkan aliran

listrik



2. Konsentrasi ion di dalam & luar sel

Pada akson : Konsentrasi ion di dalam sel lebih negatif

daripada di luar sel



3. Kelistrikan saraf Kecepatan impuls saraf ~ serat saraf

~ ada/ tidaknya mielin

Mielin = isolator yang baik; kemampuan mengaliri listrik rendah

Akson tanpa mielin kec = 20-50 m/detik ( = 1 mm)

Akson dengan mielin kec = 100 m/detik ( = 10 µm)



Aktivitas kelistrikan sel perpindahan ion dari dalam sel ke luar sel, atau

sebaliknya melalui membran sel

Pada keadaan istirahat:Ion Na+ luar sel >> potensial dalam sel > negatif potensial membran negatif/ istirahat (-90 mVolt) = polarisasi

Ada rangsangan listrik terhadap membran :Ion Na+ masuk ke dalam sel potensial dalam sel > positif potensial membran positif = depolarisasi


Fenomena “all or none”

Jika rangsangan kuat depolarisasi membran mencapai titik tertentu (nilai ambang) proses depolarisasi

berlanjut & irreversible ion Na+mengalir ke dalam sel dengan cepat dalam jumlah banyak potensial membran

naik dengan cepat + 40 mVolt

Potensial aksi (berlangsung < 1 mdetik)

Fenomena “all or none”

Jika nilai ambang tercapai, peningkatan waktu dan amplitudo potensial aksi akan selalu sama, tidak peduli intensitas dari rangsangan

tersebut.



4.Perambatan potensial aksi Membran saraf otot mendapat rangsangan

mencapai nilai ambang timbul potensial aksi

merangsang daerah sekitarnya untuk mencapai nilai ambang

perambatan potensial aksi atau gelombang

depolarisasi

sel membran mengalami repolarisasi (tingkat refrakter)



Refrakter Absolut: tidak ada rangsangan & unsur kekuatan untuk menghasilkan potensial aksi lain

Refrakter Relatif: bila ada rangsangan yang kuat akan menghasilkan potensial aksi baru setelah sel membran mendekati repolarisasi seluruhnya



5. Kelistrikan pada sinaps & neuromyial, jungtionHubungan antara 2 saraf = sinapsisBerakhirnya saraf pada otot = neuromyal junctionSinaps & neuromyal junction mampu meneruskan gel. Depdarisasi dengan cara lompat dari satu sel ke sel berikutnyadepolarisasi zat kimia pada otot bergetar menyebabkan kontraksi otot repolarisasi sel otot relaksasi



6. Kelistrikan otot jantung Pada saraf & otot bergaris: rangsangan ion Na+ masuk ke dalam sel mencapai nilai ambang depolarisasiPada otot jantung :rangsangan ion Na+ masuk ke dalam sel (mudah besar) repolarisasi komplit Na+ masuk kembali ke dalam sel depolarisasi spantan mencapai nilai ambang tanpa perlu rangsang dari luar (kec. Teratur)



Kec. dasar jantung = waktu antara mulai depolarisasi spontan sampai

mencapai nilai ambang setelah terjadi repolarisasi Dipengaruhi oleh perubahan :1. Potensial membran istirahat 2. Tingkat dari nilai ambang 3. Slap (kelengkangan) dari depolarisasi spontan terhadap

nilai ambang Mempengaruhi mekanisme kontra fisiologis terhadap

frek. Jantung Sekumpulan sel utama yang secara spontan menghasilkan

potensial aksi disebut pace maker/ perintis jantung



7. Elektroda

Elektroda : untuk mengukur potensial aksi; dengan memindahkan transmisi ion ke penyalur elektron

Elektroda : Perak (Ag) & tembaga (Cu)



8. Isyarat listrik tubuh Hasil perlakuan kimia dari tipe sel-sel +++ untuk memperoleh informasi klinik tentang fungsi tubuh

EMG (Elektromiogram)ENG (Elektroneurogram) miastenia gravis ERG (Elektroretinogram) perubahan pigmen retina EOG (Elektroakulagram)EGG (Elektrogastrogram) gerakan peristaltik EEG (Elektroensefalogram) epilepsi EKG (Elektrokardiogram)


refrakter absolut refrakter relatif

tanpa rangsangan tetap ada perambatan potensial

aksi

Gambar Periode Refrakter

Gambar Depdarisasi spontan miokardium Kec. dasar jantung = 60

t (dtk)


Penggunaan Listrik & Magnet pada permukaan Tubuh Jacques A.D. Arsonval 1890 listrik berfrekuensi rendah efek pemanasan1929 listrik frek. 30 MHz short wave diathermy1950 gel mikro frek 2450 MHz diatermi & pemakaian

radarArus listrik berdasarkan efek yang ditimbulkan: 1. Listrik berfrekuensi rendah (20 – 500.000 Hz)

merangsang saraf & otot sehingga terjadi kontraksi otot – stimulator dengan multivibrator -astable multivibrator

* pengulangan pemakaian dan pemilihan bentuk gelombang perlu diperhatikan


Penggunaan Listrik & Magnet pada permukaan Tubuh

untuk pemakaian singkat & merangsang saraf otot arus faradik

untuk pemakaian lama & merangsang otot yang telah kehilangan persyarafan arus listrik interuptus atau arus DC yang dimodifikasi

Arus AC dengan frekuensi 50 Hz, mampu :1. Merangsang saraf sensoris2. Merangsang saraf motoris 3. Berefek kontraksi otot

Diklinik Arus DC


Penggunaan Listrik & Magnet pada permukaan Tubuh

2. Listrik berfrekuensi tinggi (> 500.000 Hz) Belum merangsang saraf motoris & sensoris Sifat : memanaskan * Short wave diathermy (diatermi gel. Pendek) untuk memperoleh gel. Elektromognetis agar masuk ke dalam tubuh dengan 2 metode: capasitance (kondensor) & inductance (induksi= kabel) Metode kondensor Prinsip : elektroda diletakkan pada masing-masing sisi yang akan diobati & dipisahkan dari kulit dengan bahan isolatorMetode isolasi/ kabel kabel dililitkan pada daerah yang akan diobati


Short wave diathermy

Efek diatermi gel. Pendek (Short wave diathermy) :1. Menghasilkan panas & peningkatan efek fisiologis

* Meningkatkan metobolisme * Meningkatkan darah * Menurunkan eksitasi saraf * Menurunkan relaksasi otto, meningkatkan usaha otot* Menurunkan tekanan darah karena vasodilatasi * Meningkatkan aktivitas kel. Keringat


Short wave diathermy

2. Mempunyai efek pengobatan * Terhadap daerah peradangan oksigenasi meningkat * Efek terhadap infeksi bakteri leukosit & antibodi

meningkat* Kehilangan nyeri panas disebabkan saraf sensoris

sedatif* Terhadap daerah yang patah meningkatkan

absorpsi & aliran darah


Micro wave diathermy

Micro wave diathermy (diatermi gel. Mikro)panjang gelombang ( )antara inframerah & short waveGel. Mikro : 1 cm << 1 mEfek : 1.Fisiologis Menimbulkan panas pada jaringan yang banyak mengandung air; otot > banyak menyerap gel. Mikro daripada jaringan lemak2.PengobatanPada penderita yang mengalami ruda paksa (trauma) & peradangan; nyeri & spasme otot, rematik


Micro wave diathermy

Bahaya & kontra indikasi • Penderita gangguan sirkulasi meningkat perdarahan,

trombosis & flebitis • TBC & tumor ganas

Perbedaan micro wave dengan short wave1. Penetrasi gel. Mikro lebih dalam ; tp tidak dapat melewati

jaringan yang padat seperti yang dapat dilakukan oleh gel. Pendek.

2. Gel. Mikro kurang berhasil mengobati struktur yang dalam dibanding dengan diatermi gel. Pendek.


Electrocauter & Electrosurgery

Listrik frek tinggi mengontrol perdarahan saat pembedahan

Electrocauter (Cauterisasi = pembakaran)suatu pembakaran mengggunakan frek listrik 2 MHz, tegangan 15 kV menghentikan perdarahan pd luka menganga menggunakan gulungan kawat panas pd pemb.darah tanpa anestesi

Electrosurgerymemotong jaringan; dilakukan dg gerakan cepat 5-10 cm/detik untuk mengurangi destruksi jaringan sekitar(cth:operasi otak, limpa, vesica felea, prostat, dan serviks)


Defibrillator

SA Node di puncak atrium kanan dekat Vena cava superior pace maker scr sinkron memompa darah ke sirkulasi paru-paru & ke sirkulasi darah sistemik; kehilangan sinkronisasi FIBRILASI

Fibrilasi atrium: f(x) ventrikel normal ritme jantung iregular

Fibrilasi ventrikel: tdk mampu memompa darah; jika tdk dilakukan koreksi dlm bbrp menit kematian


Defibrillator

Penanganan fibrilasi:- massage jantung (metode mekanik)- syok listrik pd daerah jantung * countershock sinkronisasi irama jantung * defibrilasi jika tdk berespons thd countershock defibrillator

Documents

BIOELEKTROMAGNETIK