SINYAL LISTRIK DARI TUBUH

-         Bioelektrisitas seperti elektrokardiogram diketahui hampir satu abad sebelum biomagnetisme ditemukan. Magnetokardiogram yaitu sinyal magnetik yang dipancarkan oleh jantung.

-         Orang telah mengenal adanya ikan listrik (Torpedo dan belut) berabad-abad sebelum listrik secara ilmiah di pelajari. Luigi Galvani seorang ahli anatomi dari italia, menemukan bukti petama bahwa listrik berperan dalam kontraksi otot pada tahun 1786. Ia mendapatkan bahwa apabila dua potong logam yang berbeda di hubungkan dan ujung – ujung bebas dari keduanya di sentuhkan ke beberapa bagian otot seekor kodok yang telah mati, otot kodok akan berkontraksi.

-         Alessandro Volta meneliti fenomena ini dan, dalam prosesnya menemukan baterai salah satu penemuan terpenting dalam sejarah fisika. Temuan tersebut merupakan sumber arus listrik tetap yang pertama.

-         Listrik yang dihasilkan di dalam tubuh berfungsi untuk mengendalikan dan mengoperasikan saraf, otot dan berbagai organ. Kerja otak pada dasarnya bersifat elektrik.

SISTEM SARAF DAN NEUTRON

Sistem saraf di bagi menjadi dua bagian;

1.     sistem saraf pusat dan

2.     sistem saraf otonom.

-         Sistem saraf pusat terdiri dari otak, korda spinalis dan saraf perifer. Serat saraf (neuron) yang menyalurkan informasi sensorik ke otak atau korda spinalis di sebut saraf aferen., Serat saraf yang menyalurkan informasi dari otak atau korda spinalis ke otot dan kelenjar yang sesuai di sebut saraf eferen.

-         Sistem Saraf Otonom mengendalikan berbagai organ internal, misalnya jantung, usus dan kelenjar.

-         OTAK merupakan organ terpenting bagi tubuh dan mendapat perlindungan khusus. Otak di bungkus oleh tiga membran di dalam trngkorak protektif dan karena otak “mengambang” di dalam cairan serebrospinalis (CSS) yang berfungsi sebgai peredam kejut. Otak terhubung dengan korda spinalis yang juga di kelilingi CSS dan di lindungi oleh tulang belakang.

-     Satuan struktur dasar dari sitem saraf adalah neuron. Sel saraf yang mengkhususkan   diri untuk menerima, menginterpretasi dan menyalurkan pesan listrik.

POTENSIAL LISTRIK SARAF

-         Di permukaan (atau membran) setiap neuron, terdapat beda potensial listrik (voltase) akibat muatan negatif neto di permukaan dalam membran dan muatan positif neto di permukaan luar.

-         Muatan neto adalah hasil  dari interaksi rumit antara ion-ion negatif dan positif.

-         Neuron di katakan mengalami polarisasi. Bagian dalam sel biasanya lebih negatif 60 sampai 90mV daripada bagian luar.

-         Beda potensial ini disebut potensial istirahat neuron.

-         Penjelasan sederhana tentang potensial istirahat dapat di peroleh dari suatu model yang di dalamnya terdapat sebuah membran sangat tipis yang memisahkan larutan netral KCL pekat awal.

-          Muatan yang terpisah berlaku sebagai kapasitor bermuatan yang sederhana, menghasilkan medan listrik E yang mengarah dari kiri ke kanan.

-          Pembahasan tersebut menguraikan suatu model sederhana untuk menjelaskan adanya beda potensial di antara kedua sisi membran, di lain pihak potensial istirahat di sebuah saraf jelas merupakan hal yang lebih rumit.

SINYAL LISTRIK DARI OTOT-ELEKTROMIOGRAM

-         Informasi diagnostik tentang otot dapat di peroleh dari aktivitas listriknya. Di bagian ini, kita menelusuri transmisi potensial aksi dari akson ke otot, tempat potensial aksi tersebut menimbulkan kontraksi otot.  EMG dapat diperoleh dari otot atau unit motorik yang dirangsang secara elektris. Metode ini lebih sering dipilih daripada kontraksi volunter.

SINYAL MAGNETIK DARI JANTUNG DAN OTAK MAGNETOKARDIOGRAM DAN MAGNETOENSEFALOGRAM

-         Karena aliran muatan listrik menghasilkan medan magnet, arus di jantung saat depolarisasi dan repolarisasi juga menghasilkan medan magnet, arus di jantung saat depolarisasi dan repolarisasi juga menghasilkan medan magnet. Magnetikardiografi mengukur medan magnet yang sangat lemah ini di sekitar jantung.

-         Peredaman medan magnet jantung disebut magnetokardiografi (MKG). Medan Magnet di sekitar jantung adalah kira-kira 5 x 10-11 tesla (T), atau sekitar sepersejuta kekuatan medan magnet bumi. (satuan sentimeter-gram-detik (cgs) untuk medan magnet adalah gauss; 1T= 104 gauss).

-         Untuk mengukur medan magnet yang lemah ini di perlukan ruangan yang terlindung secara magnetic dan detektor medan magnet yang sangat peka (magnetometer).

-         Salah satu detektor semacam ini yang disebut SQUID (Superconducting Quantum Interference Device), bekerja pada suhu sekitar  K dan dapat mendeteksi medan magnet tetap atau berubah-ubah sampai sekecil 10-4 T.

-         Magnetometer SQUID ini juga digunakan untuk merekam medan magnet yang mengelilingi otak. Perekaman medan ini disebut magnetoensefalogram (MEG). Saat irama alfa. Medan magnet dari otak adalah sekitar 1 x 10-4 T. Ini sama dengan sati per milyar dari medan magnet bumi.

-         Tidak semua medan magnet yang dihasilkan di dalam tubuh terjadi akibat arus ion; tubuh dapat dengan mudah tercemar oleh bahan-bahan bermagnet.

-          Sebagai contoh; pekerja asbestos menghirup serat serat asbes yang mengandung partikel besi oksida. Besarnya medan magnet dari besi oksida di paru pekerja dapat digunakan untuk memperkirakan jumlah debu asbestos yang terhirup.

-          Medan magnet dari dada pekerja asbestos biasanya adalah sekitar seperseribu dari medan magnet bumi (5 x 10-8  T).

RISET TERAKHIR MENGENAI KELISTRIKAN TUBUH.

-         Di tubuh terdapat banyak fenomena kelistrikan dan pemahaman kita tentang fenomena-fenomena terasebut dengan sangat beragam.

-         Salah satu proses kehidupan yang tampaknya dikendalikan secara elektrik adalah pertumbuhan tulang. Tulang mengandung kolagen yang merupakan suatu bahan piezoelektrik; apabila diberikan suatu gaya kepada kolagen, akan berbentuk potensial dc kecil.

-          Kolagen menghantarkan arus terutama dengan muatan negatif.

-          Kristal mineral tulang (apatit) yang terletak dekat dengan kolagen menghantarkan arus dengan muatan positif. Pada taut antara kedua jenis semikonduktor ini, arus akan mengalir ke satu arah tetapi tidak kea rah lain (ini adalah gagasan dasar dalam mengubah sinyal ac menjadi dc dengan rectification).

-         Walaupun system saraf otonom umumnya tidak berada di bawah kendali volunteer, namun system ini dapat dipengaruhi oleh rangsangan eksternal.

-          Salah satu cara untuk mempengaruhi system dan telah dikenal selama beberapa saat adalah umpan-balik hayati (biofeedback).

-         Pada umpan-balik hayati, individu secara sadar manjadi bagian dari sirkuit umpan-balik.

-         Sensor yang memantau suhu kulit, sinyal otak atau kerja saraf subjek menghasilkan sinyal yang diperkuat dan disajikan ke subjek yang kemudian mencoba melalui konsentrasi untuk memperoleh efek yang diinginkan.

-         Melalui umpan-balik hayati, fungsi tubuh yang secara normal dikendalikan secara sadar.