Biolistrik adalah listrik yang terdapat pada makhluk hidup, tegangan listrik pada tubuh kita berbeda dengan apa yang kita bayangkan

1. 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Biolistrik adalah ilmu yang mempelajari tentang potensial listrik pada
organ tubuh. Pada biolistrik ada dua aspek yang memegang peranan penting yaitu
: Kelistrikan dan Kemagnetan yang timbul pada tubuh manusia, serta penggunaan
listrik dan magnet pada permukaan tubuh manusia. Aktivitas organ dan berbagai
sistem didalam tubuh manusia tidak hanya berhubungan erat satu sama lain tetapi
juga bekerjasama dalam menanggapi perubahan lingkungan, baik lingkungan
dalam maupun lingkungan luar tubuh. Didalam tubuh manusia terdapat sistem
koordinasi yang meliputi sistem saraf yang berfungsi mengendalikan aktivitas dan
keserasian kerja antara sistem organ.
Sejarah perkembangan biolistrik yaitu Luigi Galavani (1780) mulai
mempelajari kelistrikan pada tubuh hewan kemudian pada tahun (1786) Luigi
Galvani melaporkan hasil eksperimennya bahwa kedua kaki katak terangkat
ketika diberi aliran listrik lewat suatu konduktor. Pada tahun (1856)Caldani
menunjukkan kelistrikan pada otot katak yang telah mati, dan pada tahun (1928)
melaporkan tentang pengobatan penderita dengan menggunakan short wave.
Biolistrik merupakan energi yang terdapat dalam tubuh makhluk hidup
yang bersumber dari ATP (Adenosine Tri Posphate) dimana ATP ini dihasilkan
oleh salah satu bagian sel yakni mitokondria dalam proses respirasi dengan kata
lain biolistrik merupakan segala yang berkaitan dengan kelistrikan yang
dihasilkan oleh tubuh makhluk hidup. Kelistrikan yang dimaksud adalah segala
sesuatu yang berkaitan dengan muatan-muatan, ion-ion yang terdapat dalam tubuh
dan medan listrik yang diasilkan oleh ion-ion dan muatan –muatan tersebut serta
tegangan yang dihasilkan.
Tegangan (voltage) listrik atau sering disebut potensial listrik dapat
dihasilkan oleh sel-sel tubuh. Tegangan yang dihasilkan disebut sebagai tegangan-
bio atau biopotensial. Tegangan yang paling besar dihasilkan oleh sel-sel saraf
(nerve) dan sel-sel otot (muscle). Tegangan yang terjadi pada sel, (selanjutnya

2. 2
disebut tegangan sel (cell potentials)), terus menerus terjaga keberadaannya, dan
untuk menjaganya, sejumlah besar energi dibutuhkan. Jadi, energi yang disuplai
ke dalam tubuh, sebanyak paling tidak 25% digunakan untuk menjaga kehadiran
tegangan pada sel.
Biolistrik adalah energi yang dimiliki setiap manusia yang bersumber
dariATP (Adenosine Tri Posphate) dimana ATP ini di hasilkan oleh salah satu
energiyang bernama mitokondria melalui proses respirasi sel. Biolistrik juga
merupakan fenomena sel. Sel-sel mampu menghasilkan potensial listrik yang
merupakan lapisan tipis muatan positif pada permukaan luar dan lapisan tipis
muatan negatif pada permukaan dalam bidang batas/membran. Kemampuan sel
syaraf (neurons)menghantarkan isyarat biolistrik sangat penting.Transmisi sinyal
biolistrik (TSB) mempunyai sebuah alat yang dinamakan Dendries yang berfungsi
mentransmsikan isyarat dari sensor ke neuron. Stimulus untuk mentringer neuron
dapat berupa tekanan, perubahaan temperatur, dan isyarat listrik dari neuron lain.
Aktifitasi bolistrik pada suatu otot dapat menyebar ke seluruhtubuh seperti
gelombang pada permukaan air. Pengamatan pulsa listrik tersebut dapat dilakukan
dengan memasang beberapaelektroda pada permukaan kulit. Hasil rekaman
isyarat listrik dari jantung (Electrocardiogran-ECG) diganti untuk diagnosa
kesehatan. Seperti halnya padaECG, aktivitasi otak dapat dimonitor dengan
memasang beberapa elektroda pada posisi tertentu. Isyarat listrik yang dihasilkan
dapat untuk mendiagnosa gejala epilepsy, tumor, geger otak dan kelainan otak
lainnya.
Oleh karena hal tersebut di atas, untuk mengetahui lebih banyak tentang
biolistrik tersebut, maka saya akan mencoba menggali, mengkaji, dan
memaparkan makalah yang berjudul “Biolistrik.”

3. 3
1.2 Perumusan Masalah
Masalah utama dalam penulisan ini adalah biolistrik. Permasalahan ini
dirinci dalam rumusan masalah seperti berikut ini:
1. Bagaimana hukum dalam biolistrik ?
2. Bagaimana arus listrik menghasilkan kemagnetan ?
3. Apa hubungan kelistrikan dan kemagnetan ?
4. Bagaimana kelistrikan otot jantung ?
5. Bagaimana isyarat magnet jantung dan otak ?
6. Bagaimana penggunaan listrik dan magnet pada permukaan tubuh ?
7. Apa yang dimaksud dengan syok listrik (kejutan listrik) ?
1.3 Tujuan Penulisan
Tujuan secara umum dari diadakannya penulisan makalah ini adalah:
1. Untuk mengetahui hukum dalam biolistrik.
2. Untuk mengetahui menghasilkan kemagnetan.
3. Untuk mengetahui kelistrikan dan kemagnetan.
4. Untuk mengetahui kelistrikan otot jantung.
5. Untuk mengetahui isyarat magnet jantung dan otak.
6. Untuk mengetahui penggunaan listrik dan magnet pada permukaan
tubuh.
7. Untuk mengetahui pengertian syok listrik (kejutan listrik).
1.4 Manfaat Penulisan
Adapun manfaat yang dapat kita peroleh dari penulisan ini adalah dapat
mempelajari hal-hal yang berkaitan dengan biolistrik.

4. 4
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Hukum dalam Biolistrik
Ada beberapa hukum yang berkaitan dengan biolistrik diantaranya:
1. Hukum Ohm
Perbedaan potensial antara ujung konduktor berbanding langsung dengan
arus yang melewati, berbanding terbalik dengan hambatan dari konduktor.
R =
V
I
Dimana : R = Hambatan (/ohm)
V = Tegangan (volt)
I = Arus (ampere)
2. Hukum Joule
Arus listrik yang melewati konduktor dengan perbedaan tegangan (V)
dalam waktu tertentu akan menimbulkan panas.
H (kalori) =
VIT
J
Dimana : V = tegangan (Volt)
I = arus (Ampere)
T = Waktu (detik)
J = Joule = 0,239 kal
Macam-macam Gelombang Arus Listrik
a. Arus bolak-balik/sinusoidal
b. Arus setengah gelombang ( telah diserahkan)
c. Arus searah penuh tapi masih mangandung ripple/desir
d. Arus searah murni
e. Faradik
f. Surged Faradic/sentakan sinusoidal
g. Surged sinusoidal/sentakan sinusoidal
h. Galvanik yang interuptus dan arus gigi gergaji.

5. 5
2.2 Arus Listrik Menghasilkan Kemagnetan
Selama abad ke delapan belas, banyak filsuf ilmu alam yang mencoba
menemukan hubungan antara listrik dan magnet. Muata listrik yang stasiioner dan
magnet amak tidak saling mempengaruhi. Akan tetapi pada tahun 1820, Hans
Christian Oersted menemukan bahwa ketika jarum kompas di dekat kawat listrik,
jarum menyimpang saat kawat dihubungkan ke baterai dan arus dapat mengalir.
Berdasarkan percobaan Oersted jarum kompas dapat menyimpang di sekitar arus
listrik, sehingga dapat disimpulkan terhadap hal yang ditemukan oleh Oersted
adalah bahwa arus listrik menghasilkan medan magnet.
Jarum kompas yang diletakkan di dekat bagian
yang lurus dari kawat pembawa arus mengatur
suatu hubungan pergerakkan sendiri antara arah
medan listrik dan arah medan magnet serta gaya
yang terjadi. Berdasarkan gambar 1 di bawah,
garis medan magnet yang dihasilkan oleh arus di
kawat lurus membentuk suatu lingkaran dengan
kawat pada pusatnya. Arah garis ini ditunjukkan
oleh kutub utara kompas. Ada cara yang
sederhana untuk mengingat arah garis-garis
medan magnetik pada kasus ini. Cara ini disebut
sebagai kaidah tangan kanan. Misalkan anda
menggenggam kawat yang berarus tersebut
dengan ibu jari meunjuk ke arah positf atau ke
arah arus listrikmengalir, maka kemudian jari-
jari lain akan melingkari kawat dengan medan
magnet. Garis medan magnet di sebabkan oleh
loop melingkar kawat pembawa arus dapat
ditentukan dengan cara yang sama
menggunakan kompas, akan tetapi hasilnya akan
sama dengan kaidah tangan kanan.

6. 6
2.3 Kelistrikan dan Kemagnetan
Kelistrikan Dan Kemagnetan Yang Timbul Dalam Tubuh
1. Sistem syaraf dan neuron
Sistem syaraf dibagi menjadi dua bagian yaitu sistem syaraf pusat dan
otonom. SISTEM syaraf pusat terdiri diantaranya otak, medulla spinalis dan
perifer. Saraf perifer ini adalah saraf-saraf yang mengirim informasi sensoris ke
otak atau ke medulla spinalis disebut saraf afferen sedangkan serat saraf yang
menghantarkan informasi dari otak atau medula spinalis ke otot serta kelenjar
disebut sistem saraf efferen sedangkan sistem saraf otonom mengatur organ dalam
tubuh seperti jantung usus dan kelenjar-kelenjar sehingga pengontrolan sistem ini
dilakukan dengan tidak sadar yakni bekerja secara sendiri-sendiri.
2. Konsentrasi ion di dalam dan di luar sel
Ini merupakan suatu model potensial istirahat pada waktu = 0 dimana ion
K akan melakukan difusi dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah sehingga
pada saat tertentu akan terjadi membran dipole atau membran dua kutub di mana
larutan dengan konsentrasi yang tadinya rendah akan kelebihan ion positif,
kebalikan dengan larutan yang konsenrasi tinggi akan mengalam kekurangan ion
sehingga menjadi lebih negatif.
3. Kelistrikan saraf
Dalam bidang Neuroatomi akan dibicarakan kecepatan impuls serat saraf,
serat saraf yang berdiameter yang besar mempunyai kemampuan menghantarkan
impuls lebih cepat daripada serat saraf yang mempunyai diameter yang kecil.
Serat dapat dikelompokkan menjadi tiga bagian diantaranya A,B dan C.
Dengan menggunakan mikroskop elektron , serat saraf di bagi dalam dua
tipe serta saraf yang bermyelin dan tidak bermyelin .
4. Perambatan potensial aksi
Potensial aksi dapat terjadi apabila suatu daerah membran saraf atau otot
mendapat rangsangan mencapai nilai ambang. Potensial aksi itu sendiri
mempunyai kemampuan untuk merangsang daearah sekitar sel membran untuk
mencapai nilsi ambang. Dengan demikian dapat terjadi perambatan potensial aksi

7. 7
ke segala jurusan sel membran, ,keadaan ini disebut peramabatan potensial aksi
atau gelombang depolarisasi.
Setelah timbul potensial aksi, sel membran akan mengalami repolarisasi.
Proses repolarisasi sel membran disebut sebagai suatu tingkat refrakter. Tingkat
refrakter ada dua fase yaitu periode refrakter absolut yakni selama periode ini
tidak ada rangsangan, tidak ada unsur kekuatan nntuk menghasilkan potensial aksi
yang lan sedangkan periode refrakter relaktif yakni setelah membran mendekati
repolarisasi seluruhnya maka dari periode refrakter terabsolut akan menjadi
periode refrakter refraktif dan apabila stimulus yang kuat secara normal akan
menghasilkan potensial aksi yang baru.
2.4 Kelistrikan Otot Jantung
Sel membran otot jantung sangat berbeda dengan saraf dan otot bergaris,
pada saraf maupun otot bergaris dalam keadaan potensial membran istirahat
dilakukan rangsangan maka ion-ion Na+ akan masuk kedalam sel dan setelah
mencapai nilai ambang akan timbul depolrisasi sedangkan pada sel sel otot
jantung ion Na+ mudah terjadi kebocoran sehingga terjadi repolarisasi komplit,
ion Na+ perlahan-lahan akan masuk kembali ke dalam sel dengan akibat gterjadi
gejala depolarisasi secara spontan sampai mencapai nilai ambang dan terjadi
potensial aksi tanpa memerlukan rangsangan dari luar.
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 spontan mencapai
nilai ambang tanpa perlu rangsang dari luar (kecepatan Teratur)
Kecepatan dasar jantung = waktu antara mulai depolarisasi spontan sampai
mencapai nilai ambang setelah terjadi repolarisasi
Dipengaruhi oleh perubahan :
1. Potensial membran istirahat

8. 8
2. Tingkat dari nilai ambang
3. Slap (kelengkangan) dari depolarisasi spontan terhadap nilai ambang
2.5 Isyarat Magnet Jantung dan Otak
Mengalirnya aliran listrik akan menimbulkan medan magnet. Medan
magnet sekitar jantung disebabkan adanya aliran listrik jantung yang mengalami
depolarisasi dan repolarisasi. Pencatatan medan magnet disebut
magnetoksdiogram. Besar medan magnet sekita jantung adalah sekitar 5 x 10
pangkat -11 T( Testa) atau sekitar 10 x 10 pangkat 8 medan megnet bumi.
Hubungan Testa (T) dengan Gauss dapat dinyatakan:
Untuk mengukur medan magnet dari suatu besaran benda diperlukan suatu
ruang yang terlindung dan sangat peka terhadap detector medan magnet
(magnetometer). Detector yang dipergunakan yaitu SQUID ( Superconding
Quantum Interference Device) yang bekerja pada suhu 5 derajat K, dan dapat
mendeteksi medan magnet yang disebabkan arus searah atau arus bolak-balik.
Ada 2 alat untuk mencatat medan magnet ini antara lain:
1. Magnetokardiografi (MKG)
MKG memberi informasi jantung tanpa mempergunakan elektroda yang
didekatkan/ditempelkan pada badan, tidak seperti halnya pada waktu melakukan
EKG. Pencatatan dilakukan di daerah badan dengan jarak 5 cm. lokasi rekaman
diberi kode B, D, F, H, I, J, L (vertical). Horizontal dilakukan perekaman 5-6 kali
dibubuhi huruf I dan ditandai dengan angka (1, 3, 5, 9)
Informasi yang diperlukan pada MKG tidak dapat dipakai sebagai EKG oleh
karena dalam pengukuran medan magnet mempergunakan arus searah yang
mengenai otot dan saraf. Perekaman MCG akan memberi informasi yang berguna
dalam diagnosis apabila dikerjakan pada waktu jantung mengalami serangan oleh
karena pada saat ini dipergunakan arus listrik.
2. Magnetoensefalogram (MEG)
MEG yaitu pencatatan medan magnet sekeliling otak dengan
mempergunakan arus searah. Alat yang adalah SQUID magnetometer. Pada
rithme alpha, medan magnet berkisar 1 x 10 pangkat -13 T.

9. 9
2.6 Penggunaan Listrik dan Magnet pada Permukaan Tubuh
Pada tahun 1890 Jacques A.D. Arsonval telah menggunakan listrik
berfrekwensi rendah untuk menimbulkan efek panas. Tahun 1992 telah pula
menggunakan listrik dengan frekwensi 30 MHz untuk memanaskan yang disebut
“Short Wave Diaththermy”. Pada 1950 sudah diperkenalkan penggunaan
gelombang mikro dengan frekwensi 2.450 MHz untuk keperluan diathermi dan
pemakain radar.
Sesuai dengan efek yang ditimbulkan oleh listrik, maka arus listrik di bagi
dalam 2 bentuk:
1. Listrik Berfrekwensi Rendah
Batas frekuensi antara 20 Hz sampai dengan 500.000 z frekuensi rendah
ini mempunyai efek merangsang saraf dan otot sehingga terjadi kontraksi otot.
Untuk pemakain dalam jantung waktu singkat dan bersifat merangsang persarafan
otot, maka dipakai arus faradic. Sedangkan untuk jangka waktu lama dan
bertujuan merangsang otot yang telah kehilangan persarafan maka dipakai arus
listrik yang intereptur/terputus-putus atau arus DC yang telah dimodifikasi.
Selain arus DC ada pula menggunakan arus AC dengan frekuensi 50 Hz
arus AC ini serupa dengan arus DC, mempunyai kemkampuan antara lain:
merangsang saraf sensorik, merangsang saraf motoris, dan berefk kontraksi otot.
2. Listrik Berfrekuensi Tinggi
Yang tergolong berfrekuensi tinggi adalah frekuensi arus listrik diatas
500.000 siklus perdetik (500.000 Hz). Listrik berfrekuensi tidak mempunyai sifat
merangsang saraf motoris atau saraf sensoris, kecuali dilakukan rangsangan
dengan pengulangan yang lama. Frekuensi sifat ini maka frekuensi tinggi
digunakan dalam bidang kedokteran di bagi menjadi 2 bagian yaitu:
a. Short Wave Diathermy ( Diatermi Gelombang Pendek)
b. Mikro Wave Diathermy ( Diatermi Gelombang Mkro)

10. 10
2.7 Syok Listrik (kejutan Listrik)
Syok listrik atau kejutan adalah suatu nyeri pada syaraf sensorik yang
diakibatkan aliran listrik yang mengalir secara tiba-tiba melalui tubuh. Kejadian
syok listrik merupakan kejadian yang timbul secara kebetulan. Bahaya syok listrik
sangat besar, tubuh penderita akan mengalami ventricular fibrillon, kemudian
diikiuti dengan kematian. Oleh karena itu, perlu diketahui perubahan-perubahan
yang timbul akibat syok listrik, metoda pengamanan sehingga bahaya syok dapat
dihindari.
Dalam bidang kedokteran ada 2 macam syok listrik antara lain:
1. Syok Dengan Tujuan Tertentu
Syok listrik ini dilakukan atas dasar indikasi medis. Dalam bidang psiaktri
dikenal dengan nama “ Electric Convultion Teraphy”
2. Syok tanpa tujuan tertentu
Timbul syok ini diakibatkan dari suatu kecelakaan. Faktor-faktor yang
menyokong sehinggga timbulnya syok ini listrik ini :
a. Peralatan
Petunujuk penggunaan alat-alat yang kurang jelas
 Prosedur testing secara teratur tidak atau kurang jelas
 Peralatan ECG yang lama tanpa menggunakan transformator
b. Perorangan
 Petugas-petugas yang kurang latihan
 Kurang pengertian akan kelistrikan maupun bahaya-bahaya yang
ditimbulkan
 Kurang pengertian tetang cara-cara proteksi bagi petugas sendiri
maupun penderita
Syok yang timbul dari suatu kecelakaan ini dikenal dengan “ Earth Syok”.
Berdasarkan besar kecilnya tegangan “ Earth Syok” dapat di bagi menjadi 2 : Low
tension shock ( syok tegangan rendah) dan high tension shock ( syok tegangan
tinggi)
Syok semakin serius, apabila arus yang melewati tubuh semakin besar.
Menurut Hukum Ohm intensias arus listrik tergantung kepada tegangan dan

11. 11
tahanan yang ada. ( I = V/R) berarti tegangan penting dalam menentukan
beberapa arus yang dapat dilewati oleh tahanan yang diberikan oleh tubuh.
Disamping itu ada pula parameter-parameter lain yang turut berperan
mempengaruhi tingkat syok.
1. Dari Sudut Arus
a. Seseorang akan menderita syok lebih serius pada tegangan 220 Volt
dari pada tegangan 80 Volt. Oleh karena, kuat arus pada tegangan 220
Volt lebih besar dari pada tegangan 80 Volt (R) sama.
b. Basah atau tidaknya kulit penderita
c. Basah tidaknya lantai
2. Dari sudut parameter-paraameter lainya:
a. Jenis kelamin
b. Frekuensi AC
c. Duration
d. Berat Badan
e. Jalan yang ditempuh arus
Oleh karena bahaya syok sangat besar, dapat mengakibatkan kematian
sehingga dipandang perlu untuk melakukan tindakan pencegahan yang meliputi
alat-alat yang dipergunakan.

12. 12
BAB III
PENUTUP
3.1 Simpulan
Dari pembahasan diatas dapat disimpulkan, Biolistrik adalah listrik yang
terdapat pada makhluk hidup, tegangan listrik pada tubuh berbeda dengan yang
kita bayangkan seperti listrik di rumah tangga. Kelistrikan pada tubuh berkaitan
dengan komposisi ion yang terdapat dalam tubuh. Kelistrikan dan kemagnetan
didalam tubuh sangat berpengaruh pada sistem saraf. Sistem saraf di dalam tubuh
mempuanyai listrik. Pada sistem saraf pusat dan sistem saraf ootonom. Syok
listrik atau kejutan adalah suatu nyeri pada syaraf sensorik yang diakibatkan aliran
listrik yang mengalir secara tiba-tiba melalui tubuh.
3.2 Saran
Makalah ini semoga berguna bagi pembaca, khususnya bagi mahasiswa
namun manusia tidaklah ada yang sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran
sangat diperlukan guna memperbaiki makalah ini.