BIOLISTRIK

BIOLISTRIKKelistrikan dan Kemagnetan di Dalam Tubuh Manusia

(Sel-Sel Syaraf dan Sel Otot Jantung)

Oleh: Ali Warsito,S.Si.M.Sialifis@corner - alifis.wordpress.com

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.


Listrik statisYunani Kuno : Batu amber digosok

dapat menarik benda kecil seperti jerami atau bulu (kata listrik dari bahasa yunani, electron = amber)


Elektrostatika


Saraf katak – kontraksi otot1786, periode hujan badai, Luigi Galvani: Menyentuh otot tungkai seekor katak dengan

metal, teramati otot berkontraksi. Aliran listrik akibat badai merambat melalui saraf katak sehingga otot2nya berkontraksi.

Impuls dalam sistem syaraf ion-ion yang mengalir sepanjang sel syaraf

(mirip dengan aliran elektron dalam konduktor)


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

Du Fay

Gilbert

Millikan


Hukum Biolistrik1. 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)


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


Sel Syaraf & NeuronSistem 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


(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.


Diagram struktur sel saraf

dendritSel saraf tubuh

akson

myelin

inti

Terminal cabang Dari akson



Sel Saraf istirahatSetiap sel saraf menghasilkan sedikit ion negatif

tepat di dalam sel dan ion positif tepat diluar membran sel

Di dalam sel terdapat ion Na+, K+, Cl- dan proteinSel saraf menggunakan difusi pasif dan

transportasi aktif untuk mempertahankan distribusi ion melalui membran sel.

V luar=0 mV

Vdalam=-70 mV


Membran sel istirahat (tidak ada impuls listrik), konsentrasi ion Na+ di luar sel > di dalam sel

dalam sel lebih negatif drpd di luar selPotensial Didalam sel +70 mV, diluar sel 0

mV, beda potensial=-70 mVKonsentrasi ion pada sel istirahatIon Di dalam

(mmol/L)Di luar

(mmol/L)

Na+K+Cl-

Lainnya

151509

156

1455

12030


Rangsangan sel sarafPotensial sel saraf istirahat dapat diganggu oleh:1. Rangsangan Listrik2. Kimia3. Fisis/mekanikJika ada impuls butir2 membran akan berubah dan

ion2 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.


Gangguan ini sedikit mempengaruhi potensial membran, dan cepat kembali pada nilai istirahatnya= -70 mV.

Rangsangan kuat depolarisasi dari -90mV menjadi -50 mV ( potensial ambang), maka perubahan potensial menjadi terbuka.

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 +40mV

+50

0

-50

depolarisasiPotensial aksi

repolarisasi

Potensial ambangPotensial istirahat

1 ms


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


EKG

EEG


Aktifitas Kelistrikan otot jantungSel membran otot jantung (miokardium) berbeda dengan

saraf dan otot bergaris.Saraf dan otot bergaris memerlukan rangsangan supaya

ion Na+ masuk ke dalam sel depolarisasiSel 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


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.


SA node mengalami gelombang depolarisasi ke atrium kiri dari atrium kanan dalam 70 sekon terjadi kontraksi atrium

Gelombang depolarisasi berlanjut ke AV node 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

Repolarisasi: epi endoDepolarisasi: endo epi


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.


Gelombang depolarisasi otot jantung

Documents

BIOLISTRIK