fisiologi biolistrik keperawatan

1. BIOLISTRIK
FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN
UNIVERSITAS JAMBI
2021

2. BENTUK SINYAL LISTRIK
 Biolistrik 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 listrik yang terdapat di
dalam makhluk hidup
 Kelistrikan pada tubuh berkaitan dengan komposisi ion
yang terdapat dapat dalam tubuh, komposisi ion ekstra
sel berbeda dengan komposisi ion intra sel

3. LANJUTAN
 Pada ekstra sel lebih banyak ion Na dan Cl,
sedangkan intra sel terdapat ion K dan anion
protein (A-)

4. SISTEM SARAF PADA MANUSIA
 Fungsi utama: Penerimaan,
Integrasi, dan Penentuan
respon tubuh terhadap
stimulus
 Klasifikasi: SSP & SST
 Struktur: neuron & sel
pendukung
 Mekanisme kerja:
penghantaran impuls (neuron
– neuron/sel2 lain) melalui
pembentukan potensial aksi
dan transmisi sinaptik
 Saluran ion
 Potensial membran
 Potensial aksi
 Neurotransmiter
CENTRAL NERVOUS
SYSTEM (CNS)
PERIPHERAL
NERVOUS
SYSTEM (PNS)
Brain
Spinal cord
Cranial
nerve
Ganglia
outside
CNS
Spinal
nerves

5. NEURON & SEL PENDUKUNG:
 Unit fungsional & unit pendukung

6. NEURON (SEL SARAF)
Sel yg
strukturnya
terspesialisasi
utk komunikasi
(dapat
menerima,
mengintegrasi,
dan
merespon)
• Dendrit
• Soma
• Akson
• celah sinaps

7. SALURAN ION &
POTENSIAL MEMBRAN
• Saluran ion merupakan bagian dari membran plasma yg
mengatur keluar-masuknya ion2 dari & ke dlm sel saraf,
sehingga tercapai suatu potensial listrik (perbedaan muatan
listrik) pada membran berdasarkan rasio konsentrasi ion2
tertentu → potensial membran
Plasma
membrane
Microelectrode
inside cell
Axon
Neuron
Microelectrode
outside cell
Voltmeter
–70 mV
OUTSIDE OF CELL
Na+
Na+
channel
Na+
Na+
Na+
Na+
K+ K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Plasma
membrane
Protein
Na+
K+
K+
K+
K+
K+ K+
K+
K+
K+
K+
Na+ - K+
pump
Na+
Na+
K+
channel
INSIDE OF CELL

8. POTENSIAL MEMBRAN
 Potensial istirahat (resting potential):
 Saluran Na+ dan K+ tertutup
 Voltase: -70mV
 Neuron tidak menghantarkan impuls
 Potensial aksi (action potential):
 Saluran Na+ terbuka, ion Na+ masuk ke dlm sel
 Saluran K+ tertutup
 Votase meningkat menjadi lebih positif
 Neuron sedang menghantarkan impuls

9. PERUBAHAN POLARITAS ION-ION PADA MEMBRAN
NEURON SAAT PENGHANTARAN IMPULS
1. Depolarisasi:
ditimbulkan oleh
masuknya ion-ion Na+
ke dlm sel
2. Repolarisasi:
ditimbulkan oleh
keluarnya ion-ion K+
dari dlm sel
3. Hiperpolarisasi:
ditimbulkan oleh ion-ion
K+ yg keluar terus-
menerus krn salurannya
tertutup dgn lambat
1
3
2

10. PROPAGASI POTENSIAL AKSI DI
SEPANJANG NEURON
 Terjadi dgn adanya
perpindahan ion-ion keluar-
masuk sel bersamaan dgn
terbuka-tertutupnya saluran
ion yg berdekatan
 Hasil: Penghantaran impuls
saraf
1
2
3
Axon
Action potential
Axon
segment
Action potential
Na+
Na+
K+
K+
Action potential
Na+
K+
K+

11. SISTEM PENGHANTAR INFORMASI,
KOORDINASI DAN PENGATURAN
• Kebutuhan sistem penghantar informasi, koordinasi
dan pengaturan  sistem saraf dan sistem
endokrin.
• Sistem saraf mengontrol dan mengintegrasikan
aktivitas tubuh melalui : perubahan sensasi,
menginterpretasikan dan bereaksi / memberikan
respon.
Sel-sel saraf menyampaikan pesan dengan
menghantarkan sinyal listrik dan sinyal kimia.

12. IMPULS SARAF
• Stimulus merupakan berbagai
perubahan dalam lingkungan yang
cukup kuat untuk menginisiasi
sebuah potensial aksi.
• Potensial aksi (impuls saraf)
merupakan sinyal elektrik atau
sinyal listrik yang berpropagasi
(menjalar) sepanjang permukaan
membran neuron.
• Sinyal listrik terbentuk dan
menjalar akibat adanya pergerakan
ion-ion (spt natrium dan kalium)
antara cairan interstitial dan bagian
dalam dari neuron melalui saluran
ion (ion channel) spesifik yang
terdapat dalam plasma membran.
 Sekali terbentuk, impuls saraf
menjalar secara cepat dan
dengan kekuatan yang
konstan.

13. DEFINISI POTENSIAL MEMBRAN
• Perbedaan konsentrasi ion (bermuatan positif: Na+/
K+) menyebabkan ion bergerak melewati membran
sel
• Hal ini menyebabkan pemisahan muatan pada
membran yang menghasilkan potensial listrik yang
disebut potensial membran
• Jadi potensial membran adalah potensial listrik
yang dihasilkan dari adanya pemisahan muatan
listrik pada membran

14. KONSENTRASI ION
Ion Konsentrasi (mM/L)
Di dalam sel Di luar sel
Na+ 15 150
K+ 150 5
Cl- 10 125
Di dalam sel, konsentrasi K+ tinggi, diimbangi oleh tingginya
konsentrasi protein bermuatan negatif dan anion lain (A-)
Di luar sel (extracellular fluid), konsentrasi Na+ tinggi, diimbangi
tingginya ion Cl-

15. POTENSIAL AKSI = IMPULS SARAF
 Merupakan sinyal elektrik yang dihasilkan / dikirim
sepanjang sel saraf untuk komunikasi antar sel saraf
 Potensial aksi = perubahan potensial membran dari -
70mV sampai ke +30mV dan kembali ke -70mV
 Merupakan hasil dari perubahan permeabilitas membran
neuron terhadap Na+ dan K+ (akibat terbukanya saluran
Na+ dan atau K+)
 Potensial aksi dihasilkan pada axon hillock (pangkal
akson) di mana terdapat banyak voltage-gated Na+
channels paling besar

16. PROSES TERBENTUKNYA POTENSIAL AKSI
• Dimulai ketika sinyal dari dendrit dan badan
sel sampai di axon hillock dan
menyebabkan potensial membran menjadi
lebih positif.
• Proses meningkatnya potensial membran
menjadi lebih positif disebut Depolarisasi
• Axon hillock ter-depolarisasi karena saluran
ion Na+ terbuka sehingga meningkatkan
permeabilitas membran terhadap Na+, Na+
masuk ke dalam sel

17. DEPOLARISASI
Setelah mencapai threshold, depolarisasi membran
membuka lebih banyak saluran Na+
Na+ masuk lebih banyak ke dalam sel, K+ ada yang
keluar tetapi sedikit dan lambat
Depolarisasi lanjut sampai +30 mV

18. REPOLARISASI
Saat mencapai +30 mV, saluran Na+ diinaktivasi,
semua saluran K+ mulai terbuka,
K+ banyak keluar sel
Depolarisasi berakhir, mulai terjadi repolarisasi
Potensial membran turun sampai -70 mV

20. HIPERPOLARISASI
• Pada banyak neuron, saluran K+ tetap
membuka setelah repolarisasi selesai
• K+ berlanjut keluar sel tetapi dalam jumlah
sedikit karena permeabilitas menurun
• Potensial membran menjadi lebih negatif
daripada -70 mV
• Disebut hiperpolarisasi

23. KELISTRIKAN OTOT JANTUNG
 Sel membran otot jantung (myocardium) berbeda
dengan syaraf dan otot bergaris
 Pada sel otot jantung ion Na mudah bocor
sehingga setelah terjadi repolarisasi komplit, ion na
perlahan-lahan akan masuk kembali di dalam sel
dengan akibat terjadi gejala depolarisasi secara
spontan sampai mencapai nlai ambang dan terjadi
potensial aksi tanpa terjadi rangsangan dari luar..

24. 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

25. ISYARAT LISTRIK TUBUH
 Isyarat listrik ( electrical signal) tubuh merupakan
hasil perlakuan kimia dari tipe-tipe sel tertentu
 Dengan mengukur isyarat listrik tubuh secara
selektif sangat berguna untuk memperoleh
informasi klinik tentang fungsi tubuh

26.  Yang termasuk isyarat listrik tubuh :
EMG (Elektromiogram)
ENG (Elektroneurogram)
ERG (Elektroretinogram)
EOG (Elektrookulogram)
EGG (Elektrogastrogram)
EEG (Elektroensefalogram)
EKG (Elektrocardiogram)

27. SHORT WAVE DIATHERMY
Efek diatermi gel. Pendek (Short wave
diathermy) :
1. Menghasilkan panas & peningkatan efek
fisiologis
* Meningkatkan metobolisme
* Meningkatkan darah
* Menurunkan eksitasi saraf
* Meningkatkan relaksasi otot,
meningkatkan usaha otot
* Menurunkan tekanan darah karena
vasodilatasi
* Meningkatkan aktivitas kel. Keringat

28. 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

29. MICRO WAVE DIATHERMY
Micro wave diathermy (diatermi gel. Mikro)
panjang gelombang ( )antara inframerah & short
wave
Gel. Mikro : 1 cm << 1 m
Metode kondensor
Metode induksi (kabel)
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

30. 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.

31. 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)

32. 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

33.  Penanganan fibrilasi:
- massage jantung (metode mekanik)
- syok listrik pd daerah jantung
* countershock  sinkronisasi irama
jantung
* defibrilasi  jika tdk berespons thd
countershock  defibrillator

34. TERIMA KASIH