BIOELEKTROMAGNETIK
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
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 R = Hambatan (/ohm)
I V = Tegangan (volt)
I = Arus (ampere)
Hukum Joule
Arus 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
Sistem saraf & neuron
- SSP
- SSO
- Neuron/ sel saraf
f(x): menerima, interprestasi & menghantarkan aliran
listrik
Konsentrasi ion di dalam & luar sel
Pada akson : Konsentrasi ion di dalam sel lebih negatif daripada di luar sel
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. 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 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 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) Kec. dasar jantung = waktu antara mulai depolarisasi spontan sampai mencapai nilai ambang setelah terjadi repolarisasi Dipengaruhi oleh perubahan : Potensial membran istirahat Tingkat dari nilai ambang 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 Elektroda Elektroda : untuk mengukur potensial aksi; dengan memindahkan transmisi ion ke penyalur elektron Elektroda : Perak (Ag) & tembaga (Cu) 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 listrik frek. 30 MHz short wave diathermy gel mikro frek 2450 MHz diatermi & pemakaian radar Arus listrik berdasarkan efek yang ditimbulkan: 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 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 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) :
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
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 : Fisiologis Menimbulkan panas pada jaringan yang banyak mengandung air; otot > banyak menyerap gel. Mikro daripada jaringan lemak
Pengobatan
Pada penderita yang mengalami ruda paksa (trauma) & peradangan; nyeri & spasme otot, rematik
Bahaya & kontra indikasi
Penderita gangguan sirkulasi meningkat perdarahan, trombosis & flebitis
TBC & tumor ganas
Perbedaan micro wave dengan short wave
Penetrasi gel. Mikro lebih dalam ; tp tidak dapat melewati jaringan yang padat seperti yang dapat dilakukan oleh gel. Pendek.
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
