BIOELEKTROMAGNETIK Apit Fathurohman, M.Si. Sub pokok bahasan Listrik & Magnet yang timbul dalam tubuh manusia Penggunaan listrik dan magnet pada permukaan tubuh manusia.
Download
Report
Transcript BIOELEKTROMAGNETIK Apit Fathurohman, M.Si. Sub pokok bahasan Listrik & Magnet yang timbul dalam tubuh manusia Penggunaan listrik dan magnet pada permukaan tubuh manusia.
BIOELEKTROMAGNETIK
Apit Fathurohman, M.Si.
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 hewan
1786 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 Ohm
Perbedaan potensial antara ujung konduktor
berbanding langsung dengan arus yang melewati,
berbanding terbalik dengan hambatan dari
konduktor
R=V
I
R = Hambatan (/ohm)
V = Tegangan (volt)
I = Arus (ampere)
Rumus/ Hukum dalam
Biolistrik
Hukum Joule
Arus listrik yang melewati konduktor dengan
perbedaan tegangan dalam waktu tertentu akan
menimbulkan panas.
H (kalori) = VIT
J
V = tegangan (Volt)
I = arus (Ampere)
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
Kelistrikan & kemagnetan
yang timbul dalam tubuh
2. Konsentrasi ion di dalam & luar sel
Pada akson : Konsentrasi ion di dalam sel lebih negatif
daripada di luar sel
Kelistrikan & kemagnetan
yang timbul dalam tubuh
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)
Kelistrikan & kemagnetan
yang timbul dalam tubuh
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.
Kelistrikan & kemagnetan
yang timbul dalam tubuh
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)
Kelistrikan & kemagnetan
yang timbul dalam tubuh
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
Kelistrikan & kemagnetan
yang timbul dalam tubuh
5. Kelistrikan pada sinaps & neuromyial, jungtion
Hubungan antara 2 saraf = sinapsis
Berakhirnya saraf pada otot = neuromyal
junction
Sinaps & neuromyal junction mampu
meneruskan gel. Depdarisasi dengan cara
lompat dari satu sel ke sel berikutnya
depolarisasi zat kimia pada otot bergetar
menyebabkan kontraksi otot repolarisasi sel
otot relaksasi
Kelistrikan & kemagnetan
yang timbul dalam tubuh
6. Kelistrikan otot jantung
Pada saraf & otot bergaris:
rangsangan ion Na+ masuk ke dalam sel
mencapai nilai ambang depolarisasi
Pada 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)
Kelistrikan & kemagnetan
yang timbul dalam tubuh
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
Kelistrikan & kemagnetan
yang timbul dalam tubuh
7. Elektroda
Elektroda : untuk mengukur potensial
aksi; dengan memindahkan transmisi ion
ke penyalur elektron
Elektroda : Perak (Ag) & tembaga (Cu)
Kelistrikan & kemagnetan
yang timbul dalam tubuh
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 pemanasan
1929 listrik frek. 30 MHz short wave diathermy
1950 gel mikro frek 2450 MHz diatermi & pemakaian
radar
Arus 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 sensoris
2. 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
isolator
Metode 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 wave
Gel. Mikro : 1 cm << 1 m
Efek :
1.Fisiologis
Menimbulkan panas pada jaringan yang banyak
mengandung air; otot > banyak menyerap gel. Mikro
daripada jaringan lemak
2.Pengobatan
Pada 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 wave
1. 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
Electrosurgery
memotong 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