MAKALAH

BIOLISTRIK

Disusun untuk memenuhi tugas pada Mata Kuliah Fisika Untuk Biologi yang Diampu oleh Bapak Lius Ahmad, S.Pd., M.Si.

OLEH

SELLY NOVIYANTY YUNUS

431 412 096

KELAS : C

JURUSAN PEDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN IPA

UNIVERSITAS NEGERI GORONTALO

T.A 2012 / 2013

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum wr.wb

Puji syukur kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat, taufik, serta hidayah-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan makalah ini. Sholawat serta salam tercurah kepada nabi besar Muhammad SAW. Nabi akhir zaman yang menjadi suri tauladan sepanjang hayat.

Penulisan makalah ini dapat terwujud berkat bantuan, bimbingan serta dorongan dari berbagai pihak, maka penulis mengucapkan terima kasih kepada kepada Bapak Lius Ahmad, S.Pd., M.Si. selaku dosen Fisika yang telah memberikan tugas ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada kedua orang tua, keluarga, dan teman-teman yang yang tidak mungkin disebutkan satu persatu atas doa dan motivasinya. Semoga amal baiknya mendapat imbalan yang setimpal dari Allah SWT.

Penulis menyadari bahwa penulisan Makalah ini tentunya tidak terlepas dari segala kekurangan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat membangun selalu diharapkan demi kebaikan dan kesempurnaan makalah ini. Meskipun demikian, penulis berharap semoga makalah ini bermanfaat bagi penulis maupun pembaca.

Wassalamu’alaikum wr. wb.

Gorontalo, 02 Desember 2012

Selly Novianty Yunus

NIM 431412096

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ..................................................................................... i

DAFTAR ISI .................................................................................................... ii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ............................................................................................. 1

1.2 Perumusan Masalah ...................................................................................... 3

1.3 Tujuan Penulisan .......................................................................................... 3

1.4 Manfaat Penulisan ........................................................................................ 3

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Hukum dalam Biolistrik ............................................................................... 4

2.2 Arus Listrik Menghasilkan Kemagnetan ...................................................... 5

2.3 Kelistrikan dan Kemagnetan ........................................................................ 6

2.4 Kelistrikan Otot Jantung .............................................................................. 7

2.5 Isyarat Magnet Jantung dan Otak ................................................................ 8

2.6 Penggunaan Listrik dan Magnet pada Permukaan Tubuh ........................... 9

2.7 Syok Listrik (kejutan Listrik) ....................................................................... 10

BAB III PENUTUP

3.1 Simpulan ...................................................................................................... 12

3.2 Saran ............................................................................................................ 12

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 14

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 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.”

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.

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.

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.

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.

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.

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 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 ref