Elektrisitas sangat sering di deskripsikan oleh kekuatan arus, frekuensi arus, kuatnya voltase dan tahanan. Terdapat hubungan erat antara arus, voltase dan tahanan sebagaimana ditunjukkan pada hukum “Ohm” 1. Arus berbanding sama/proporsional terhadap voltase, meningkatknya voltase ketika tahanan menetap konstan akan meningkat pula kekuatan arusnya 2. Arus berbanding terbalik terhadap tahanan, meningkatnya tahanan ketika voltase menetap/konstan akan menurunkan kekuatan arus

1. 1
Modul Perkuliahan Materi Pembelajaran Elektrodiagnosis & Elektroterapi_Oleh : Aditya Johan Romadhon, SST.FT, M.Fis
PERTEMUAN 1
MATERI PEMBELAJARAN : BASIC CONCEPT OF ELECTROTHERAPY
Elektrisitas sangat sering di deskripsikan oleh kekuatan arus, frekuensi arus, kuatnya voltase dan
tahanan. Terdapat hubungan erat antara arus, voltase dan tahanan sebagaimana ditunjukkan pada hukum
“Ohm”
1. Arus berbanding sama/proporsional terhadap voltase, meningkatknya voltase ketika tahanan
menetap konstan akan meningkat pula kekuatan arusnya
2. Arus berbanding terbalik terhadap tahanan, meningkatnya tahanan ketika voltase
menetap/konstan akan menurunkan kekuatan arus
Gambar 1. Hukum Ohm
Sehingga dapat dikatakan meningkatnya arus dikarenakan meningkatnya voltase atau
menurunnya tahanan, sehingga tahanan yang besar pada jaringan tubuh, membutuhkan voltase yang
tinggi untuk menyalurkan arus ke jaringan tubuh yang dalam.
Jaringan tubuh yang dapat dialiri oleh arus listrik seperti, otot, serabut saraf, sel darah, membrane sel.
Sedangkan yang tidak dapat dialiri oleh arus listrik adalah tulang, kartilago, ligamen dan tendon.
Tahanan jaringan tubuh yang sering disebut sebagai “impedance” sangat bervariasi pada tiap bagian
tubuh, tergantung dari kandungan air pada jaringan tubuh tersebut, jaringan kulit yang sehat mengandung
air dan garam, meskipun begitu jaringan kulit mempunyai tingkat tahanan yang besar yakni (1000 + V)8
terhadap arus, hal ini dikarenakan permukaan jaringan kulit (epidermis) hanya mengandung sedikit air.
Gambar 2. Konduksi jaringan tubuh
Meminimalisir tahanan merupakan hal yang sangat penting, agar arus lebih mudah masuk kedalam
jaringan dan dirasakan nyaman oleh pasien.
Arus dapat mengalir kedalam jaringan ketika ada sumber arus dan media yang menghantarkan kedua
potensial (NaCl/Sodium-Chloride).
TISSUES
EXCITABLE
Muscle
Nerve Fiber
Blood Cell
Cell Membrane
NON
Bone
Cartilage
Ligaments
Tendons

2. 2
Modul Perkuliahan Materi Pembelajaran Elektrodiagnosis & Elektroterapi_Oleh : Aditya Johan Romadhon, SST.FT, M.Fis
Pada kenyataannya didalam tubuh kita memang ada aktivitas elektris, otot dapat berkontraksi dan
menggerakkan anggota tubuh merupakan aktivitas elektris dari saraf motorik, begitu juga saat kita
merasakan sentuhan, suhu, rasa makanan, mendengar, melihat, semuanya dapat terjadi oleh aktivitas elektris
dari saraf sensori. Bahkan ketika kita tidurpun saraf motorik ataupun sensori tetap melakukan aktivitas
elektris, perbedaannya adalah ketika istirahat, saraf tidak terstimulasi (resting membrane potential) maka
potensial didalam membrane saraf cenderung lebih negative dibanding diluar membrane saraf, sebaliknya
ketika saraf terstimulasi maka potensial listrik didalam membrane saraf cenderung lebih positif dibanding
diluar membrane saraf.
Gambar 3. Resting Membrane Potential (RMP)
Modalitas elektroterapi mempunyai 2 jenis electrode yang mempunyai 2 potensial, yakni positif
(anoda) dan negative (katoda). Dibawah anoda membrane saraf terjadi hiperpolarisasi, sedangkan
dibawah katoda membrane saraf terjadi depolarisasi (berubahnya potensial didalam membrane saraf
menjadi positif dibanding diluar membrane), sehingga electrode katoda sering disebut sebagai electrode
aktif.
Didalam tubuh kita terdapat ion positif (natrium/sodium/Na+) dan ada pula ion negative
(chloride/ potassium/ Cl-), ion positif atau sering juga disebut sebagai cation bergerak menuju elektrode
katoda dan ion negative (anion) bergerak menuju electrode anoda.
Gambar 4. Ionic Flow
Di dalam membrane saraf terdapat saluran ion positif yang disebut sebagai “sodium channel”,
saluran ini kecil sehingga tidak mampu memasukkan sodium dalam jumlah banyak dan cepat, padahal untuk
merubah potensial didalam membrane saraf dibutuhkan sodium yang banyak agar terjadi depolarisasi,
terakumulasinya sodium melewati sodium channel akan membuka saluran sodium yang besar yakni
“sodium voltage gated channel”, dengan terbukanya saluran sodium yang besar ini, maka sodium dari

3. 3
Modul Perkuliahan Materi Pembelajaran Elektrodiagnosis & Elektroterapi_Oleh : Aditya Johan Romadhon, SST.FT, M.Fis
luar membrane saraf akan masuk secara cepat dan banyak, sehingga mampu merubah potensial didalam
membrane saraf lebih positif dibandingkan diluar membrane saraf dan terjadi depolarisasi saraf.
Depolarisasi selanjutnya akan diikuti oleh repolarisasi, yakni kembalinya potensial didalam
membrane saraf menjadi negative dikarenakan keluarnya sodium dari membrane saraf dan bergesernya
akumulasi sodium kesamping (distal dan proksimal) untuk membuka saluran sodium besar disepanjang
serabut saraf. Pada suatu waktu potensial didalam membrane saraf lebih negatif dibanding potensial saat
istirahat, hal ini sering disebut sebagai hiperpolarisasi, ditandai dengan susahnya menstimulasi saraf tanpa
meningkatkan arus/modifikasi arus.
Gambar 5. Action Potential
Pada saat terjadi depolarisasi, menambahkan kekuatan arus berapapun tidak menjadikan depolarisasi
bertambah tinggi, karena pada saat terjadi depolarisasi maka, saraf tidak dapat lagi di stimulasi, hal ini sering
disebut “absolute refractory periode”. Namun setelah depolarisasi diikuti fase repolarisasi dan kemudian
terjadi hiperpolarisasi, membrane saraf bisa distimulasi/didepolarisasi tetapi membutuhkan arus yang lebih
tinggi/arus dimodifikasi, keadaan ini disebut sebagai “relative refractory periode”.
Jaringan tubuh yang mendapatkan paparan sodium yang banyak dan lama akan meregangkan ikatan
protein dalam jaringan sehingga kulit yang terpapar akan terasa lembut dan halus, sedangkan jaringan yang
terpapar chloride akan terjadi meningkatnya ikatan protein dan jaringan yang terpaspar akan dirasakan keras,
nyeri dan terjadi iritasi jaringan, hal ini disebut sebagai reaksi kimia/reaksi polaritas, sehingga mengubah
polaritas electrode setiap waktu sangat disarankan agar tidak terjadi reaksi kimia.
Arus dapat diklasifikasikan menjadi
1.Arus searah (Direct Current/DC)
2.Arus bolak-balik (Alternating Current/AC)
3.Arus putus (Pulsatile/pulsed / Intermittent current)
Arus searah (DC) adalah arus yang mengalir searah secara terus menerus, ditandai dengan electrode
anoda dan katoda tidak berubah sepanjang arus mengalir

4. 4
Modul Perkuliahan Materi Pembelajaran Elektrodiagnosis & Elektroterapi_Oleh : Aditya Johan Romadhon, SST.FT, M.Fis
Arus bolak-balik (AC) adalah arus yang mengalir dua arah, ditandai dengan pergantian polaritas
elektroda anoda dan katoda sepanjang arus mengalir, dimana pada suatu fase/cycle anoda berubah menjadi
katoda dan katoda berubah menjadi anoda, satu cycle sama dengan satu detik, perubahan polaritas pada AC
bisa mencapai 4000 cycle per detik (cps), pada penggunaan AC ini tidak didapatkan reaksi kimia,
dikarenakan polaritas kedua elektroda selalu berganti. Keadaan tidak ditemukannya reaksi kimia pada AC
disebut sebagai Zero Net Charge (ZNC).
Arus putus atau pulsatile merupakan modifikasi arus DC atau AC yang diputus, arus dapat
berbentuk monophasic, biphasic atau polyphasic.
Gambar 6. Current Classification
Intensitas/amplitudo adalah kuatnya arus dalam menentukan kuatnya arus, semakin tinggi arus
semakin kuat stimulasinya, intensitas pada alat memiliki satuan milliampere (mA)
Durasi adalah lamanya suatu arus menetap, durasi terbagi menjadi durasi fase dan durasi pulsa,
satuan yang dipakai adalah microsecond(µs), millisecond (ms), second (s).
Frekuensi adalah pengulangan arus dalam 1 detik, satuan yang digunakan adalah pulse per second
(pps) atau Hertz (Hz), pada saraf sensoris maka semakin tinggi frekuensi maka dirasakan semakin
nyaman dan pada saraf motorik semakin tinggi frekuensi menimbulkan kontraksi tetanik.
Agar arus elektris mudah mendepolarisasi serabut saraf, maka arus elektris harus dimodifikasi, hal ini
dilakukan agar saraf tidak mengalami adaptasi/akomodasi, cara memodifikasinya yakni dengan memutus
arus, merubah intensitas, frekuensi dan durasi.
Gambar 7. Hubungan amplitudo dan durasi pulsa (i/t)

5. 5
Modul Perkuliahan Materi Pembelajaran Elektrodiagnosis & Elektroterapi_Oleh : Aditya Johan Romadhon, SST.FT, M.Fis
Terdapat 3 level/tingkat stimulasi (excitation), yakni level sensory (A-beta), motor (A-alfa) dan
nyeri (A-delta & C), ketiga level tersebut secara klinis dideskripsikan menjadi, subsensory, sensory,
motor dan noxious. Setiap serabut saraf memiliki ambang rangsang masing-masing, saraf sensoris A-beta
berdasarkan kurva hubungan amplitude dan durasi (I/t) mempunyai ambang rangsang yang rendah, dengan
intensitas rendah misal 20 mA dan durasi pulsa sepanjang 200-300 mikrosecond (µs), serabut saraf A-beta
sudah dapat terdepolarisasi, akan butuh intensitas (mA) dan durasi pulsa (µs) yang lebih ketika hendak
mendepolarisasi serabut saraf motorik (A-alfa), A-delta, C bahkan untuk mendepolarisasi otot denervated
(otot yang tidak terinervasi) memerlukan amplitude yang sangat tinggi dan durasi pulsa yang sangat panjang.
Dalam praktik klinik, fisioterapi sering me “label” nama modalitas elektroterapi, misal TENS
(Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation), NMES (NeuroMuscular Electrical Stimulation), ES (Electrical
Stimulation) dll, padahal semua yang disebutkan merupakan electrical stimulation, yang membedakan adalah
batasan amplitude, durasi pulsa dan frekuensi yang dimiliki oleh setiap alat. Semakin alat/modalitas
mempunyai batasan amplitude yang tinggi, durasi pulsa yang panjang dan frekuensi yang tinggi, praktis
semua serabut saraf bahkan otot denervated pun dapat distimulasi.
LATIHAN SOAL
1. Meningkatnya voltase ketika tahanan menetap, maka bagaimana kualitas arusnya?
2. Meningkatnya tahanan namun kualitas voltase menetap konstan (Constant Voltage), maka
bagaimana kualitas arusnya?
3. Apa saja jaringan tubuh yang dapat menghantarkan arus listrik?
4. Apa nama ion positif (Cation) dalam tubuh kita?
5. Cation di dalam jaringan tubuh akan menuju ke electrode apa?
6. Mengapa electrode katoda dinamakan sebagai electrode aktif?
7. Apakah arti depolarisasi itu?
8. Apakah arti aksi potensial itu?
9. Sebutkan macam klasifikasi arus!
10. Sebutkan tiga level eksitasi/stimulasi!