bahan biolistrik

BIOLISTRIK

KELISTRIKAN DALAM TUBUH

bioelektromagnetik/ikun/20044

Kelistrikan & kemagnetan yang timbul dalam tubuh

1. Sistem saraf & neuron

- SSP- SSO- Neuron/ sel saraf

POTENSIAL LISTRIK DALAM SARAF

Satuan yang paling dasar dari Sistem Saraf adalah neuron.

Fungsi : o Menerima o Menerjemahkan o Mentransmisikan pesan ( berupa sinyal listrik)

Pada dasarnya Neuron terdiri dari badan sel yang menerimapesan listrik dari neuron lain melalui kontak yang dinamakan SYNAPSES dan terletak pada dendrit atau Badan Sel.

DENDRIT : merupakan bagian-bagian dari Neuron yang khusus untuk menerima informasi dari rangsangan, atau sel lain.Jika rangsangan cukup kuat maka Neuron akan mentransmisikan sinyal listrik sepanjang serat (akson). Kemudian Akson akan membawa Sinyal Listrik ke otot, kelenjar atau Neuron lain.


2. Konsentrasi ion di dalam & luar sel

Pada akson : Konsentrasi ion di dalam sel lebih negatif daripada di luar sel.

Pada permukaan atau membran setiap Neuron terdapat selisih Potensial akibat adanya kelebihan ion negatif di bagian Dalam Membran.

Dalam hal ini neuron dalam keadaan terpolarisasi. Dimana Bagian dalam Sel Mempunyai potensial 60 sampai 90 mVlebih Negatif dibandingkan dengan Bagian Luar. Potensial ini dinamakan Petensial Nernst (Potensial Istirahat).

+ _ -

- -

- -

+ -

+ -

+ __ +_ _ ++ + ++ _ _+ _ ++ - +

+ _ _ __ _ + _ _ _ _-+ + -

+ + _++ _ ++ + + + ++ + ++ _ +

Potensial Kesetimbangan dalam Larutan

POTENSIAL ISTIRAHAT : Atau Potensial NERNST :

Fungsi dari konsentrasi ion di dalam dan di luar dinding sel (membran) sel Saraf.

Potensial Istirahat juga dipengaruhi oleh Temperatur.

Potensial yang timbul karena perbedaan konsentrasi ion tertentu di dalam dan di luar sel, di rumuskan sbb :

V = V1 - V2

= + 2,3 kT log C1/C2

e

Pada Temp tubuh Normal dengan K adalah Konstanta Boltzman serta e = 1,6 x 10 -19 C

Diperoleh kT/e = 0,0267 V = 26,7 mV

SehinggaV = V1 - V2

= + ( 61,4) mV log C1/C2

Tanda (-) digunakan jika dinding sel permeabel terhadap ion (-)

Tanda (+) digunakan jika dinding sel permeabel terhadap ion (+)

Harga-harga beberapa ion selular

ION KONSENTRASI

(MOL/L)

EXTRASELULAR INTRASELULAR K+ 0,005 0,141

Na+ 0,142

0,147 0,010

0,151

Cl- 0,103

0,044

0,004

0,147

A- 0,147 0,151

Contoh Soal

Dari Tabel di atas; hitung besarnya Potensial Nernst untuk Ion Na positif. Jika dinding sel permeabel terhadap ion tersebut !


Kelistrikan saraf Kecepatan impuls saraf ~ serat saraf

~ ada/ tidaknya mielin

Mielin = isolator yang baik; kemampuan mengaliri listrik rendahAkson 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

Skema Potensial Listrik pada SEL

Na+

0,1

MembranExtra

Intra

K+

A-

A-

K+ Na+

0,1

Cl-

Cl-

Potensial aksi dan perambatannya

Dinding sel saraf mempunyai kemampuan untuk mengubah permeabilitas relatifnya terhadap ion-ion K+ dan Na+ .

Bila sebuah sel saraf dirangsang, baik secara listrik, kimiawi atau mekanis, dinding sel tiba-tiba bersifat permeabel terhadap ion Na+. Akibatnya ion-ion Na+ mengalir melalui dinding ke dalam sel, menetralkan muatan negatif di dalam sel.

Untuk selang waktu sekitar 0,2 mS dinding sel menjadi sekitar 100 kali lebih permeabel terhadap ion Na+ dari pada ion K+. Selama selang waktu itu, potensial yang berasal dari ion Na+ menjadi Dominan dan potensial dalam sel berubah dari -85 mV menjadi + 60 mV.

Setelah selang waktu tersebut, dinding sel kembali bersifat Impermeabel terhadap ion Na +, Sehingga potensial yang berasal dari ion K + Kembali dominan. Ion-ion K + berdifusi keluar sel sampai potensial kesetimbangan -85 mV dicapai kembali.

Kenaikan mendadak dan penurunanPotensial selular ini dinamakan :POTENSIAL AKSI

Potensial Aksi adalah Bentuk Transmisi Sinyal yang penting di dalam tubuh

mV

0

100 t

Beberapa bentuk gelombang Potensial Aksi

mV

50

0

-100 t

1 ms

(a) Axon

mV50

5 ms

-100

(b) Sel

mV50

-100

200 ms

(c) Sel otot Jantung


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


Kelistrikan & kemagnetan yang timbul dalam tubuh5. 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


Kelistrikan & kemagnetan yang timbul dalam tubuh6. 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)


Kelistrikan & kemagnetan yang timbul dalam tubuhKec. dasar jantung = waktu antara mulai

depolarisasi spontan sampaimencapai 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 tubuh7. Elektroda

Elektroda : untuk mengukur potensial aksi; dengan memindahkan transmisi ion ke penyalur elektron Elektroda : Perak (Ag) & tembaga (Cu)


Kelistrikan & kemagnetan yang timbul dalam tubuh8. 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)

bahan biolistrik

Documents