Materi Akbid USG

USG ( Ultrasonography)
Ultrasonografi medis (sonografi) adalah sebuah teknik diagnostik pencitraan menggunakan suara ultra yang digunakan untuk mencitrakan organ internal dan otot, ukuran mereka, struktur, dan luka patologi, membuat teknik ini berguna untuk memeriksa organ. Sonografi obstetrik biasa digunakan ketika masa kehamilan.

Pilihan frekuensi menentukan resolusi gambar dan penembusan ke dalam tubuh pasien. Diagnostik sonografi umumnya beroperasi pada frekuensi dari 2 sampai 13 megahertz.
Sedangkan dalam fisika istilah “suara ultra” termasuk ke seluruh energi akustik dengan sebuah frekuensi di atas pendengaran manusia (20.000 Hertz), penggunaan umumnya dalam penggambaran medis melibatkan sekelompok frekuensi yang ratusan kali lebih tinggi.
Tampak dalam sonogram seorang bayi dalam kandungan ibunya.

Kegunaan
Sonograf ini menunjukkan citra kepala sebuah janin dalam kandungan.
Ultrasonografi atau yang lebih dikenal dengan singkatan USG digunakan luas dalam medis. Pelaksanaan prosedur diagnosis atau terapi dapat dilakukan dengan bantuan ultrasonografi (misalnya untuk biopsi atau pengeluaran cairan). Biasanya menggunakan probe yang digenggam yang diletakkan di atas pasien dan digerakkan: gel berair memastikan penyerasian antara pasien dan probe.
Dalam kasus kehamilan, Ultrasonografi (USG) digunakan oleh dokter spesialis kandungan (DSOG) untuk memperkirakan usia kandungan dan memperkirakan hari persalinan. Dalam dunia kedokteran secara luas, alat USG (ultrasonografi) digunakan sebagai alat bantu untuk melakukan diagnosa atas bagian tubuh yang terbangun dari cairan.
Ultrasonografi medis digunakan dalam:
* Kardiologi; lihat ekokardiografi
* Endokrinologi
* Gastroenterologi
* Ginekologi; lihat ultrasonografi ginekologik
* Obstetrik; lihat ultrasonografi obstetrik
* Ophthalmologi; lihat ultrasonografi A-scan, ultrasonografi B-scan
* Urologi
* Intravascular ultrasound
* Contrast enhanced ultrasound [ sumber : Wikipedia ]
EEG ( Electroenshepalography)

EEG atau elektroensepalografi adalah metode untuk merekam aktivitas listrik pada otak dengan cepat dan aman. Aktivitas simultan beribu-ribu neuron dalam otak bisa dideteksi dan direkam menggunakan menempatkan beberapa elektroda pada scalp.
Apa perhatian yang sesungguhnya? adalah bagaimana otak bereaksi pada kejadian-kejadian di luar ( seperti bunyi, dering atau gambar) dan memisahkannya dari aktivitas listrik biasa. Berikut contoh gambar aktivitas otak.




USAHA (KERJA) DAN ENERGI
Konsep fisika dalam dinamika yang juga dapat digunakan untuk mengetahui keadaan gerak suatu benda yang menghubungkan pengaruh luar (gaya) dengan keadaan gerak benda, selain hukum Newton adalah konsep usaha (kerja) dan energi (tenaga). Bedanya dengan konsep hukum newton, usaha dan energi adalah besaran skalar. Karena itu, untuk beberapa kasus, konsep usaha-energi dapat lebih mudah digunakan untuk mengetahui keadaan gerak suatu benda akibat pengaruh luar (gaya).
——————————————————-
Usaha
Dalam fisika, usaha merupakan proses perubahan Energi dan usaha ini selalu dihubungkan dengan gaya (F) yang menyebabkan perpindahan (s) suatu benda. Dengan kata lain, bila ada gaya yang menyebabkan perpindahan suatu benda, maka dikatakan gaya tersebut melakukan usaha terhadap benda.
Usaha yang dilakukan oleh gaya konstan adalah hasil kali skalar vektor gaya dan vektor perpindahan benda, hasil kali komponen gaya dalam arah gerakan dan besar perpindahan titik tangkap gaya tersebut :
W=F cos θ Δx = Fx Δx
dengan θ adalah sudut antara vektor gaya dan vektor perpindahan benda.
Energi
Energi sering juga disebut dengan tenaga. Dalam kehidupan sehari-hari energi dihubungkan dengan gerak, misal orang yang energik artinya orang yang selalu bergerak tidak pernah diam. Energi dihubungkan juga dengan kerja. Jadi Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja.
Dalam Fisika energi dihubungkan dengan gerak, yaitu kemapuan untuk melakukan kerja mekanik. Energi dialam adalah besaran yang kekal, dengan sifat-sifat sebagai berikut :
1. Transformasi energi : energi dapat diubah menjadi energi bentuk lain, tidak dapat hilang misal energi pembakaran berubah menjadi energi penggerak mesin
2. Transfer energi : energi dapat dipindahkan dari suatu benda kebenda lain atau dari sistem ke sistem lain, misal kita memasak air, energi dari api pindah ke air menjadi energi panas, energi panas atau kalor dipindah lagi keuap menjadi energi uap
3. Kerja : energi dapat dipindah ke sistem lain melalui gaya yang menyebabkan pergeseran, yaitu kerja mekanik
4. Energi tidak dapat dibentuk dari nol dan tidak dapat dimusnahkan

Sumber-sumber energi yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari misalnya: energi minyak bumi, energi batubara, energi air terjun, energi angin, energi nuklir dan energi kimia. Bagi tubuh manusia energi didapatkan dari nutrisi makanan. Satuan energi dalam standar internasional adalah Joule. Berkaitan dengan energi nutrisi biasanya digunakan kalori atau Kilokalori (Kkal), dimana 4,2 Joule setara dengan 1 kalori.

BIO-AKUSTIK
Membahas bio-akustik berarti berusaha mengurai keterkaitan antara bunyi – gelombang bunyi, getaran dan sumber bunyi dengan kesehatan. Apa sih yang dimaksud gelombang itu ? dan apa hubungannya dengan telinga? Adakah manfaat gelombang bunyi dalam kesehatan?
Ini dasarnya dulu….
Gelombang

Gelombang adalah fenomena perambatan gangguan, yaitu perambatan energi. Arah perambatan ini dapat merambat dalam satu dimensi (misalnya gelombang simpangan tali ), dua dimensi (misalnya gelombang permukaan air ), dan tiga dimensi (misalnya gelombang bunyi di udara ).
Berdasarkan arah rambat, gelombang dibedakan menjadi:
• Gelombang Longitudinal yaitu arah rambat gelombang sejajar dengan arah gerak partikel-partikel medium.
• Gelombang Transversal yaitu arah rambat gelombang tegak lurus dengan arah gerak partikel-partikel medium.
Berdasarkan mekanismenya, gelombang dibedakan:
• Gelombang mekanis yaitu gelombang yang cepat rambatnya tergantung pada besaran mekanik.
• Gelombang elastik yaitu gelombang yang cepat rambatnya tergantung pada besaran-besaran elastisitas.
• Gelombang permukaan dalam zat cait yaitu gelombang yang cepat rambatnya tergantung pada besaran permukaan cairan.
• Gelombang elektromagnetik yaitu gelombang yang cepat rambatnya tergantung pada besaran listrik dan magnetik.
Medium pada proses perambatan gelombang tidak selalu ikut berpindah tempat bersama dengan rambatan gelombang. Misalnya bunyi yang merambat melalui medium udara akan membuat partikel-partikel udara bergerak osilasi (lokal) saja.
Bunyi & Gelombang Bunyi
Konsep bunyi dalam kehidupan sehari-hari dihubungkan dengan indera pendengaran (telinga). Frekuensi yang didengar manusia adalah f = 20 _ 20000 Hz (audible frequency). Jenis gelombang bunyi yang lain adalah Ultrasonic f > 20000 Hz dan infrasonic f < 20 Hz.
Gelombang bunyi adalah gelombang mekanik longitudinal yang berada dalam daerah pendengaran kita yaitu 20 Hz sampai dengan 20.000 Hz dan dalam perambatannya membutuhkan medium, mediumnya dapat berupa zat padat, cair dan gas.
Cepat gelombang bunyi di udara pada suhu 0oC atau 273K adalah sekitar 331,3 m/s.
Gaya2 pada Tubuh
Pergerakan pada tubuh terjadi karena adanya gaya yang bekerja. Ada gaya yang bekerja pada tubuh dan gaya yang bekerja di dalam tubuh.
#Gaya pada tubuh >>> dapat kita ketahui ex gaya berat tubuh.
#Gaya dalam tubuh >>> seringkali td disadari ex Gaya otot jantung, gaya otot paru-paru
Gaya pada tubuh ada 2 tipe :
1. Gaya pada tubuh dlm keadaan statis.
2. Gaya pada tubuh dalam keadaan dinamis.
Berikut ini adalah beberapa aspek gaya pada tubuh dalam keadaan statis:
Gaya Berat dan Gaya Otot sebagai Sistem Pengumpil
Tubuh dalam keadaan Statis berarti tubuh dlm keadaan setimbang, jumlah gaya dan momen gaya yang ada sama dengan nol. Tulang dan otot tubuh manusia berfungsi sebagai sistem pengumpil
Alat Pengukur Tekanan Darah

Saya kira hampir semua orang pasti pernah diperiksa tekanan darahnya. Mungkin ada yang bertanya dalam hati, “Bagaimana ya kok bisa tekanan darah diukur?”. Sebenarnya prinsip kerjanya sederhana. Bagi yang pernah belajar fluid Statics di mata kuliah Mekanika Fluida mungkin bisa memperkirakannya dengan baik. Berikut ini saya coba paparkan secara singkat bagaimana prinsip pengukuran tekanan darah tersebut. Gambar dan penjelasan ini saya ambil dari ebook Fundamentals of Fluid Mechanics yang dibuat oleh Bruce R. Munson, Professor of Engineering Mechanics at Iowa State University since 1974, Donald F. Young, Anson Marston Distinguished Professor Emeritus in Engineering, is a faculty member in the Department of Aerospace Engineering and Engineering Mechanics at Iowa State University, dan Theodore H. Okiishi, Associate Dean of Engineering and past Chair of Mechanical Engineering at Iowa State University. Mohon maaf para Mr di atas, saya belum ijin untuk menampilkannya di sini, boleh ya…
Prinsip kerja alat pengukur tekanan darah sama dengan U-Tube Manometer. Manometer adalah alat pengukur tekanan yang menggunakan tinggi kolom (tabung) yang berisi liquid statik untuk menentukan tekanan. Manset dipasang ‘mengikat’ mengelilingi lengan dan kemudian ditekan dengan tekanan di atas tekanan arteri lengan (brachial) dan kemudian secara perlahan tekanannya diturunkan. Pembacaan tinggi mercuri dalam kolom (tabung manometer) menunjukkan peak pressure (systolic) dan lowest pressure (diastolic).
Prinsip U-Tube Manometer

Tekanan pada titik A sama besarnya dengan pada titik 1. Tekanan di titik 2 adalah tekanan di titik 1 ditambah dengan h1. Tekanan di titik 2 sama dengan tekanan di titik 3, yaitu h2. Berdasarkan persamaan besar tekanan di titik 2 dan titik 3, dapat dituliskan sebuah persamaan :

Fluida pada A dapat berupa liquid atau gas. Bila fluida pada A berupa gas, pada umumnya tekanan h1 dapat diabaikan, karena berat dari gas sangat kecil sehingga P2 hampir sama dengan PA. Oleh karena itu berlaku persamaan :

Dalam kasus alat pengukur tekanan darah, h2 adalah tinggi cairan merkuri pembacaan pada kaca tabung dan adalah berat spesifik dari merkuri.
Berikut ini adalah tambahan penjelasan teknis (yang saya cuplik dari wikipedia) atas komentar Goio dan Wiku :
Stetoskop biasanya diletakkan diantara lengan (arteri pembuluh darah) dekat siku dan ‘bebatan kain bertekanan’ yang mengikat lengan. Tujuan bebatan kain dipompa (diberi tekanan) agar aliran darah yang melewati pembuluh darah arteri di lengan jadi terhenti. Pada saat tekanan dalam bebatan kain dilepaskan perlahan-lahan, dan kemudian darah mulai dapat mengalir lagi melalui pembuluh darah arteri, maka dari stetoskop akan terdengar suara wussshhhh…(suara sedkit menghentak). Hal itu merupakan pertanda untuk ‘mencatat’ penampakan ukuran pada manometer, yang merupakan tekanan darah systolic. Dan seterusnya sampai suara (wushhh…) tidak terdengar kembali yang mana itu merupakan ukuran tekanan darah dyastolic (dilihat dari displai manometer).
Ukuran tekanan darah normal untuk manusia dewasa (dengan kondisi saat pengukuran normal, tidak setelah berolahraga):
* Systolic : kurang dari 120 mmHg (2,32 psi atau 15 kPa)
* Diastolic : kurang dari 80 mmHg (1,55 atau 10 kPa)
Fluida Newtonian
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Langsung ke: navigasi, cari
Fluida Newtonian (istilah yang diperoleh dari nama Isaac Newton) adalah suatu fluida yang memiliki kurva tegangan/regangan yang linier. Contoh umum dari fluida yang memiliki karakteristik ini adalah air. Keunikan dari fluida newtonian adalah fluida ini akan terus mengalir sekalipun terdapat gaya yang bekerja pada fluida. Hal ini disebabkan karena viskositas dari suatu fluida newtonian tidak berubah ketika terdapat gaya yang bekerja pada fluida. Viskositas dari suatu fluida newtonian hanya bergantung pada temperatur dan tekanan. Viskositas sendiri merupakan suatu konstanta yang menghubungkan besar tegangan geser dan gradien kecepatan pada persamaan

dengan
τ adalah tegangan geser fluida [Pa]
μ adalah viskositas fluida – suatu konstanta penghubung [Pa•s]
 adalah gradien kecepatan yang arahnya tegak lurus dengan arah geser [s−1]
Perbedaan karakteristik akan dijumpai pada fluida non-newtonian. Pada fluida jenis ini, viskositas fluida akan berubah bila terdapat gaya yang bekerja pada fluida (seperti pengadukan).
Pengantar Materi Hidrodinamika

Kajian Hidrodinamika dalam Fisika Kesehatan dapat ditemukan juga dengan istilah yang mengacu pada pembahasan yang sama, yaitu fluida. Fluida adalah zat yang dapat mengalir, yang terdiri dari zat cair dan gas. Ada fluida yang tak mengalir dan ada fluida yang mengalir. Ilmu yang mempelajari fluida yang tak mengalir disebut hidrostatika dan ilmu yang mempelajari fluida yang mengalir disebut hidrodinamika.
Kalau qt tinjau tubuh manusia memiliki sebelas sistem organ utama, yaitu :
-sistem integumen (kulit, rambut, kuku, dan beberapa kelenjar),
-sistem endokrin (kelenjar yang tidak berpembuluh, seperti tiroid dan adrenalin),
-sistem limfatik (kelenjar, node limfa, limfa, dan pembuluh limfa),
-sistem pencernaan (mulut, kerongkongan, lambung, usus, dll),
-sistem urinari (ginjal, ureter, kandung kemih, dan uretra),
-sistem reproduksi (ovarium, testis, sel reproduksi, juga kelenjar-kelenjar dan pembuluh-pembuluhnya),
-sistem sirkulasi (jantung, darah, dan pembuluh darah),
-sistem respirasi (saluran udara dan paru-paru),
-sistem saraf (otak, sumsum tulang belakang, saraf periferi, dan organ sensori),
-sistem skeletal (tulang dan tulang rawan), dan
-sistem muskular (otot tulang).

tetapi, Kajian Hidrodinamika qt lebih difokuskan pada zat cair (darah dalam sistem sirkulasi) dan gas (O2 dan CO2 dalam sistem respirasi). Sistem urinari baru di singgung sedikit.

Konsep Fisika yang paling mendasar dalam kajian ini adalah massa jenis zat (rho) dan tekanan (P) yang secara umum mendasari perhitungan tentang aliran fluida di dalam pembuluh, diantaranya tekanan darah, perhitungan membran kenyal, bahkan hukum-hukum yang berlaku di kajian ini, diantaranya adalah hukum kontinuitas, bernoulli, Poiseuille, Stokes, Dalton, dan Boyle.
Kajian ini akan Aq suguhkan dalam sub-bahasan sebagai berikut:
1. Teori Dasar Fisika tentang Fluida
2. Aliran Laminer & Turbulensi
3. Sistem Sirkulasi Darah
4. Viskositas
5. Tekanan Darah Sistemik & Rata-rata
6. Alat Pengukur Tekanan
7. Sistem Respirasi
8. Mekanika paru-paru
9. Hukum-hukum Fisika dalam Pernafasan
10. Efek Tekanan Barometrik terhadap Kesehatan
11. Alat ukur Volume Paru-paru










Biomekanika dan Kinesiology, serta Hubungan gerakan kinematik, kinetik, linier, dan angular dengan sagittal, frontal dan tranverse plane
Pengertian Biomekanika dan Kinesiology

1. Biomekanika
adalah bidang ilmu aplikasi mekanika pada sistem biologi. Biomekanika merupakan kombinasi anatara disiplin ilmu mekanika terapan dan ilmu-ilmu biologi dan fisiologi. Dalam biomekanika, prinsip-prinsip mekanika dipakai dalam penyusunan konsep, analisis, desain dan pengembangan peralatan dan sistem dalam biologi dan kedokteran. Ilmu ini adalah sebuah penerapan dari hokum mekanik untuk mendeskripsikan gerakan manusia, juga sebuah ilmu yang mempelajari gaya yang bekerja dan dihasilkan pada tubuh manusia beserta efeknya pada lapisan, cairan ataupun material yang digunakan untuk keperluan diagnosis, perawatan dan penelitian.
Ilmu ini juga merupakan ilmu yang menggunakan prinsip-prinsip kerja mesin untuk memahami kerja mekanis tubuh dan bahwa eksistensi manusia ditentukan oleh kemampuan mobilitasnya yang diakibatkan oleh pemakaian gaya-gaya otot untuk menghasilkan gerakan.
perbedaan mengenai analisis gerakan pada manusia bisa dilihat pada gambar berikut:
Dari skema di atas bisa dilihat bahwa Bidang ilmu biomekanik terdiri dari dua macam gerakan, yaitu kinematik, dan kinetik.
a. Kinematik
Mempelajari gerakan baik mengenai perpindahannya, kecepatan dan percepatan, tanpa memperhatikan penyebab gerakan.
b. Kinetik
Berhubungan dengan kerja gaya-gaya pada benda dan akibat (hasil) kerja gaya-gaya tersebut.
Baik gerakan kinematik maupun kinetik dibedakan menjadi dua macam gerakan yaitu:
a. Gerakan linear
adalah gerakan lurus ataupun melengkung sepanjang jalur dimana seluruh titik pada tubuh manusia bergerak pada jarak dan waktu yang sama.
b. Gerakan angular
adalah gerakan disekitar titik yang sama sehingga daerah yang berbeda pada segmen tubuh yang sama tidak bergerak pada jarak dan waktu yang sama. Gerakan ini bekerja pada jalur imaginer yang disebut sumbu rotasi.
2. Kinesiologi
adalah ilmu tentang gerakan manusia. Kinesiology merupakan ilmu multi disiplin dalam pemeriksaan kesehatan physical, emosional, mental dan spiritual. Suatu cara diagnosis dengan tes uji tekan otot dan pemanfaatan getaran energi / gelombang electromagnet dalam tubuh.
Penemu kinesiology adalah Dr. George Good Heart D.C. ahli Chiropractor tahun 1964 di Amerika. Dalam kinesiology kemudian berkembang beberapa aliran yakni: Specialized kinesiology, Behavioural kinesiology, Educationak kinesiology, Bio kinesiology, Manual kinesiology, Transformational kinesiology, Clinical kinesiology
Adapun manfaat dari hasil kerja kinesiology yaitu:
Mengetahui keseluruhan kondisi kesehatan organ tubuh atau sistem organ dalam metabolisme suatu zat dalam tubuh.
Mengetahui kondisi imunitas/ kekebalan tubuh dan seluruh gangguan alergi yang dialami.
Mengetahui keseimbangan vitamin dan mineral dalam tubuh.
Mengetahui keseimbangan hormonal tubuh.
Mengetahui respon tubuh terhadap zat, obat bahkan makanan, sehingga diketahui zat/ obat/ makanan apa saja yang cocok untuk tubuh.
Dapat mengetahui gangguan mental dan emosional, stress dan depresi yang mengganggu kesehatan tubuh.
Mengetahui tingkat kesehatan tubuh, baik yang normal ataupun yang menderita suatu penyakit, akut maupun kronis.
Membantu ketepatan suatu diagnosa dan terapi kasus kesakitan serta respon tubuh (alergi/tidak atau cocok/tidak) terhadap suatu bahan/zat/obat.
B. Hubungan gerakan kinematik, kinetik, linier, dan angular dengan sagittal, frontal dan tranverse plane.
Note: Coronal Plane disebut juga Frontal Plane
• Sagittal plane
Terminologi: Istilah ini berasal dari bahasa Latin Sagitta kata, yang berarti “panah”. Gambar anak panah menembus tubuh dan lewat dari depan (anterior) ke belakang (posterior) pada parabola lintasan akan menjadi salah satu cara untuk menunjukkan penurunan istilah..
Sagittal axis: . Sagital sumbu: sumbu sagital sumbu tegak lurus terhadap bidang sagital, yaitu sagital sumbu koronal terletak pada plane. ]
Coronal (atau frontal) axis: sumbu koronal sumbu tegak lurus terhadap bidang koronal, yaitu sumbu koronal terletak pada bidang sagital. Ekstensi dan fleksi adalah gerakan anggota badan di bidang sagital.
Jadi, Sagital Plane Yaitu bidang yg sejajar dengan bidang median. Bidang ini membelah tubuh menjadi belahan kiri dan kanan.
Contoh gerakan sagittal adalah flexi dan ekstensi, seperti mengangkat lengan tangan di depan, membengkokkan punggung ke depan dan ke belakang, mengangkat dan menurunkan kaki di depan, dan mengangkat jari kaki.
• Frontal plane
Yaitu bidang yang tegak lurus pada bidang median dan sejajar dg sumbu panjang badan. Bidang ini membelah tubuh menjadi belahan anterior adan posterior atau muka dan belakang. Gerakan frontal plane dapat terjadi sekitar suatu sambungan ( sendi ). Karakteristik gerakan frontal plane di sambungan meliputi gerakan abduksi dan adduksi pada paha, jari dan tangan, gerakan fleksi pada kepala dan punggung, gerakan inverse dan eversi pada ka
• Transverse plane
Yaitu bidang melintang yang tegak lurus pada sumbu panjang badan. Bidang ini membelah tubuh menjadi belahan atas dan bawah. Contoh gerakan transverse plane adalah pada sambungan ( sendi ) membujur di perputaran uas-ruas tulang belakang, bahu, dan sambungan pinggul serta pronation dan supination lengan bawah.
• Hubungan gerakan kinematik, kinetik, linier, dan angular dengan sagittal, frontal dan tranverse plane
Biomekanika terdiri dari dua jenis gerakan yaitu, kinematik dan kinetik. Baik kinematik maupun kinetik terdiri dari dua jenis gerakan yaitu gerakan linear, yaitu gerakan lurus ataupun melengkung sepanjang jalur dimana seluruh titik pada tubuh manusia bergerak pada jarak dan waktu yang sama dan gerakan angular yaitu gerakan disekitar titik yang sama sehingga daerah yang berbeda pada segmen tubuh yang sama tidak bergerak pada jarak dan waktu yang sama. Gerakan ini bekerja pada jalur imaginer yang disebut sumbu rotasi. Sedangkan bidang yang membagi katerogi gerakan tubuh terdiri dari tiga bidang yaitu sagittal plane yang membelah tubuh menjadi bagian kanan dan kiri, frontal plane yang membelah tubuh menjadi bagian depan dan belakang serta transverse plan yang membelah tubuh menjadi bagian atas dan bawah.
Hubungan yang terjadi di sini adalah analisa kinematik maupun kinetik dibedakan berdasarkan alur gerakannya menjadi gerakan linier dan angular dimana wahana gerakan dalam tubuh untuk semua gerakan tersebut dibagi dengan suatu pengelompokan ke dalam sagittal plane, frontal plane dan transverse plane


Kelistrikan dan Kemagnetan di Dalam Tubuh Manusia
(Sel-Sel Syaraf dan Sel Otot Jantung)
Manusia tidak bisa melihat, merasa, mencium atau menyadari keberadaan listrik dengan inderanya, baik untuk muatan maupun untuk medan listriknya. Baru pada akhir abad 18 hal-hal mengenai listrik diteliti.
Historis…Yunani Kuno : Batu amber digosok dapat menarik benda kecil seperti jerami atau bulu (kata listrik dari bahasa yunani, electron = amber)
Gilbert, 1600, dokter istana Inggris –> electric (membedakannya dgn gejala kemagnetan)
Du Fay, 1700, tolak menolak – tarik menarik –> resinous (-), vitreous (+)
Franklin, ilmuwan USA membagi muatan listrik atas dua: positif dan negatif. Jika gelas dengan sutera digosokkan, maka gelas akan bermuatan positif dan sutera akan bermuatan negatif
Luigi Galvani,1786, periode hujan badai: Menyentuh otot tungkai seekor katak dengan metal, teramati otot berkontraksi. Aliran listrik akibat badai merambat melalui saraf katak sehingga otot2nya berkontraksi.
Kemudian hari : Impuls dalam sistem syaraf terdiri dari ion-ion yang mengalir sepanjang sel syaraf, analog dengan aliran elektron dalam konduktor.
Millikan, 1869 – 1953, mencari harga muatan paling kecil, percobaan tetes minyak Millikan
Muatan elektron e = 1,6 10-19 C
Bagaimana Kelistrikan & Kemagnetan di bidang Medis ??
Sistem Saraf :
 (1)
Sistem saraf Pusat :
otak, medulla spinalis & saraf perifer.
Saraf perifer –> serat saraf yg mengirim informasi sensoris ke otak/medulla spinalis. (disebut saraf afferent)
Saraf Efferent : serat saraf menghantarkan informasi dari otak/medulla spinalis ke otot dan kelenjar
(2) Sistem syaraf Otonom : Serat saraf ini mengatur aktivitas alat-alat dalam (visceral) yang dalam keadaan normal di luar kesadaran dan control volunter,misalnya jantung & sirkulasi, usus/pencernaan,kelenjar-kelenjar, berkeringat dan ukuran pupil
Sistem saraf otonom terdiri dari system saraf simpatis dan parasimpatis
—————————————————————-
Struktur dasar sistem saraf & neuron/sel saraf.
Fungsi: menerima, interpretasi dan menghantarkan aliran listrik.
Sel Saraf istirahat
Setiap sel saraf menghasilkan sedikit ion negatif tepat di dalam sel dan ion positif tepat diluar membran sel

Di dalam sel terdapat ion Na+, K+, Cl- dan protein
Sel saraf menggunakan difusi pasif dan transportasi aktif unt uk mempertahankan distribusi ion melalui membran sel.
Membran sel istirahat (tidak ada impuls listrik), konsentrasi ion Na+ lebih banyak di luar sel drpada di dalam sel
–> dalam sel lebih negatif drpd di luar sel.
Potensial Didalam sel +70 mV, diluar sel 0 mV, beda potensial=-70 mV
Rangsangan Sel Saraf
Potensial sel saraf istirahat dapat diganggu oleh:
1. Rangsangan Listrik
2. Kimia
3. Fisis/mekanik
 Jika ada impuls –> butir2 membran akan berubah dan ion2 Na+ akan masuk dari luar sel ke dalam sel.
Sehingga: didalam sel akan menjadi kurang negatif ( lebih positif) drpd di luar sel, dan potensial membran meningkat.
Keadaan ini disebut DEPOLARISASI.
Gangguan ini sedikit mempengaruhi potensial membran, dan cepat kembali pada nilai istirahatnya= -70 mV.
Rangsangan kuat –> depolarisasi dari -90mV menjadi -50 mV ( potensial ambang), maka perubahan potensial menjadi terbuka.
Ion-ion Na+ mengalir masuk sel dalam waktu cepat dan jumlah banyak, sehingga menimbulkan arus listrik : I=dq/dt
Aliran Na+ –>perubahan potensial listrik menjadi +40mV
Setelah depolarisasi, saluran Na+ tertutup selama 1 ms sampai membran tidak dapat dirangsang lagi.
Perubahan transien pada potensial listrik diantara membran disebut potensial aksi.
Setelah mencapai puncak mekanisme pengangkutan di dalam sel membran dengan cepat mengembalikan ion Na+ ke luar sel –> potensial membran istirahat
Untuk mengukur potensial listrik :
– EKG (elektro kardiografi) –> jantung
– EEG (elektro ensevalo grafi) –> otak
– EMG (elektromiografi) –> otot, dl









Tekanan dalam Fluida
• Tuesday Dec 30,2008 07:57 AM
• By san
• In Fluida Statis
 Pengantar
Pernahkah dirimu meminum es teh atau es sirup ? wah, jangankan es teh, semua minuman botol dan minuman kaleng pernah disikat saking kehausan, botol dan kalengnya juga dijilat… hehehe.. pisss.. maksud gurumuda, pernahkah dirimu meminum minuman menggunakan pipet alias penyedot ? kalau belum, segera meluncur ke warung atau toko terdekat dan bilang saja pada pelayan toko atau warung makan : “pak/bu.. boleh pinjam pipet sebentar ?…” Jangan lupa bawa uang receh untuk membeli seandainya permintaan anda di tolak. Setelah ada pipet, silahkan pergi ke ruang makan, ambil segelas air bening dan lakukan percobaan kecil-kecilan berikut ini… biar lebih keren, kali anda minum air putih (atau air bening ?) menggunakan pipet alias penyedot.. Nah, air putih kini terasa lebih nikmat. Setelah puas minum, sekarang coba anda masukan pipet tadi ke dalam gelas yang berisi air, lalu angkat kembali pipet tersebut. Apa yang anda amati ? biasa saja tuh.. Oke.. sekarang, silahkan masukan pipet sekali lagi ke dalam gelas yang berisi air. Setelah itu, tutup salah satu ujung pipet (ujung pipet yang berada di luar gelas) menggunakan jari telunjuk anda. Nah, coba dirimu angkat pipet itu sambil tetap menutup lubang pipet bagian atas. Sulap fisika dimulai… aneh bin ajaib. Air terperangkap dalam pipet ? kok bisa ya ? waduh… bagaimanakah saya menjelaskannya ? gampang…. Ingin tahu mengapa demikian ? mari kita pelajari pokok bahasan Tekanan dengan penuh semangat. Setelah mempelajari pokok bahasan tekanan, dirimu akan dengan mudah menjelaskannya. Selamat belajar ya
Konsep Tekanan pada Fluida
Dalam ilmu fisika, Tekanan diartikan sebagai gaya per satuan luas, di mana arah gaya tegak lurus dengan luas permukaan. Secara matematis, tekanan dapat dinyatakan dengan persamaan berikut ini :

< ![endif]-->
P = tekanan, F = gaya dan A = luas permukaan. Satuan gaya (F) adalah Newton (N), satuan luas adalah meter persegi (m2). Karena tekanan adalah gaya per satuan luas maka satuan tekanan adalah N/m2. Nama lain dari N/m2 adalah pascal (Pa). Pascal dipakai sebagai satuan Tekanan untuk menghormati om Blaise Pascal. Kita akan berkenalan lebih dalam dengan om Pascal pada pokok bahasan Prinsip Pascal.
Ketika kita membahas Fluida, konsep Tekanan menjadi sangat penting. Ketika fluida berada dalam keadaan tenang, fluida memberikan gaya yang tegak lurus ke seluruh permukaan kontaknya. Misalnya kita tinjau air yang berada di dalam gelas; setiap bagian air tersebut memberikan gaya dengan arah tegak lurus terhadap dinding gelas. jadi setiap bagian air memberikan gaya tegak lurus terhadap setiap satuan luas dari wadah yang ditempatinya, dalam hal ini gelas. Demikian juga air dalam bak mandi atau Air kolam renang. Ini merupakan salah satu sifat penting dari fluida statis alias fluida yang sedang diam. Gaya per satuan luas ini dikenal dengan istilah tekanan.
Mengapa pada fluida diam arah gaya selalu tegak lurus permukaan ? masih ingatkah dirimu dengan eyang Newton ? nah, Hukum III Newton yang pernah kita pelajari mengatakan bahwa jika ada gaya aksi maka akan ada gaya reaksi yang besarnya sama tetapi berlawanan arah. Ketika fluida memberikan gaya aksi terhadap permukaan, di mana arah gaya tidak tegak lurus, maka permukaan akan memberikan gaya reaksi yang arahnya juga tidak tegak lurus. Hal ini akan menyebabkan fluida mengalir. Tapi kenyataannya khan fluida tetap diam. Jadi kesimpulannya, pada fluida diam, arah gaya selalu tegak lurus permukaan wadah yang ditempatinya.
Sifat penting lain dari fluida diam adalah fluida selalu memberikan tekanan ke semua arah. Masa sich ? Untuk lebih memahami penjelasan ini, silahkan masukan sebuah benda yang bisa melayang ke dalam gelas atau penampung (ember dkk) yang bersisi air. Jika air sangat tenang, maka benda yang anda masukan tadi tidak bergerak karena pada seluruh permukaan benda tersebut bekerja tekanan yang sama besar. Jika tekanan air tidak sama besar maka akan ada gaya total, yang akan menyebabkan benda bergerak (ingat hukum II Newton)
Pengaruh kedalaman terhadap Tekanan
Pada penjelasan di atas, gurumuda sudah menjelaskan kepada dirimu tentang dua sifat fluida statis (fluida diam), yakni memberikan tekanan ke segala arah dan gaya yang disebabkan oleh tekanan fluida selalu bekerja tegak lurus terhadap permukaan benda yang bersentuhan dengan fluida tersebut. Ilustrasi yang kita gunakan adalah zat cair (air). Nah, bagaimana pengaruh kedalaman (atau ketinggian) terhadap tekanan ? apakah tekanan air laut pada kedalaman 10 meter sama dengan tekanan air laut pada kedalaman 100 meter, misalnya ?
Semua penyelam akan setuju jika gurumuda mengatakan bahwa tekanan di danau atau di lautan akan bertambah jika kedalamannya bertambah. Silahkan menyelam dalam air kolam atau air sumur… hehe.. lebih keren dirimu pernah mandi air laut dan bahkan pernah menyelam ke bagian laut yang dalam. Semakin dalam menyelam, perbedaan tekanan akan membuat telinga kita sakit. Gurumuda pernah mencobanya di kampoeng. Kok bisa ? Agar dirimu lebih memahami penjelasan gurumuda, mari kita tinjau tekanan air pada sebuah wadah sebagaimana tampak pada gambar. Tinggi kolom cairan adalah h dan luas penampangnya A. Bagaimana tekanan air di dasar wadah ?
Keterangan : w adalah berat air, h = ketinggian kolom air dalam wadah yang berbentuk silinder, A = luas permukaan dan P adalah tekanan.

< ![endif]-->
Massa kolom zat cair adalah :

< ![endif]-->
Jika kita masukan ke dalam persamaan Tekanan, maka akan diperoleh :

< ![endif]-->
Pa = tekanan atmosfir. Pada gambar di atas tidak digambarkan Pa, tapi dalam kenyataannya, bila wadah yang berisi air terbuka maka pada permukaan air bekerja juga tekanan atmosfir yang arahnya ke bawah. Tergantung permukaan wadah terbuka ke mana. Jika permukaan wadah terbuka ke atas seperti pada gambar di atas, maka arah tekanan atmosfir adalah ke bawah. Mengenai tekanan atmosfir selengkapnya bisa dibaca pada penjelasan selanjutnya. Tuh di bawah…
Berdasarkan persamaan di atas, tampak bahwa tekanan berbanding lurus dengan massa jenis dan kedalaman zat cair (percepatan gravitasi bernilai tetap). Jika kedalaman zat cair makin bertambah, maka tekanan juga makin besar. Ingat bahwa cairan hampir tidak termapatkan akibat adanya berat cairan di atasnya, sehingga massa jenis cairan bernilai konstan di setiap permukaan. Jika perbedaan ketinggian sangat besar (untuk laut yang sangat dalam), massa jenis sedikit berbeda. Tapi jika perbedaan ketinggian tidak terlalu besar, pada dasarnya massa jenis zat cair sama (atau perbedaanya sangat kecil sehingga diabaikan).
Kita juga bisa menggunakan persamaan di atas untuk menghitung perbedaan tekanan pada setiap kedalaman yang berbeda. Kita oprek lagi persamaan di atas menjadi :
< ![endif]-->

Tekanan Atmosfir (Tekanan Udara)
Sadar atau tidak setiap hari kita selalu “diselimuti” oleh udara. Ketika kita menyelam ke dalam air, semua bagian tubuh kita diselubungi oleh air. Semakin dalam kita menyelam, semakin besar tekanan yang kita rasakan. Nah, sebenarnya setiap hari kita juga diselubungi oleh atmosfir yang selalu menekan seluruh bagian tubuh kita seperti ketika kita berada di dalam air. Seperti pada air laut, permukaan bumi bisa kita ibaratkan dengan “dasar laut” atmosfir. Jika benar atmosfir juga menekan seluruh bagian tubuh kita setiap saat, mengapa kita tidak merasakannya, sebagaimana jika kita berada di dasar laut ? jawabannya adalah karena sel-sel tubuh kita mempertahankan tekanan dalam yang besarnya hampir sama dengan tekanan luar. Hal ini yang membuat kita tidak merasakan efek perbedaan tekanan tersebut.
Pada pembahasan sebelumnya, telah dijelaskan bahwa kedalaman zat cair mempengaruhi besarnya tekanan zat cair tersebut. Semakin dalam lautan, semakin besar tekanan air laut pada kedalaman tertentu. Bagaimana dengan atmosfir alias udara ?
Sebagaimana setiap fluida, tekanan atmosfir bumi juga berubah terhadap kedalaman (atau ketinggian). Tetapi tekanan atmosfir bumi agak berbeda dengan zat cair. Perubahan massa jenis zat cair sangat kecil untuk perbedaan kedalaman yang tidak sangat besar, sehingga massa jenis zat cair dianggap sama. Hal ini berbeda dengan massa jenis atmosfir bumi. Massa jenis atmosfir bumi bervariasi cukup besar terhadap ketinggian. Massa jenis udara di setiap ketinggian berbeda-beda sehingga kita tidak bisa menghitung tekanan atmosfir menggunakan persamaan yang telah diturunkan di atas. Selain itu tidak ada batas atmosfir yang jelas dari mana h dapat dukur. Tekanan atmosfir juga bervariasi terhadap cuaca. Jika demikian, bagaimana kita mengetahui besarnya tekanan udara ? untuk mengetahui tekanan atmosfir, kita melakukan pengukuran.
Pengukuran Tekanan
Pernahkah dirimu mendengar nama paman Torricelli ? kalau belum, mari kita berkenalan dengan paman Torricelli. Paman Evangelista Torricelli (1608-1647), murid eyang Galileo, membuat suatu metode alias cara untuk mengukur tekanan atmosfir pada tahun 1643 menggunakan barometer air raksa hasil karyanya. Barometer tersebut berupa tabung kaca yang panjang, di mana dalam tabung tersebut diisi air raksa. Nah, tabung kaca yang berisi air raksa tersebut dibalik dalam sebuah piring yang juga telah diisi air raksa (lihat gambar di bawah ya)

< ![endif]-->
Catatan : dirimu jangan bingung mengapa permukaan air raksa melengkung. Nanti akan gurumuda jelaskan pada pokok bahasan tegangan permukaan
Ketika tabung kaca yang berisi air raksa dibalik maka pada bagian ujung bawah tabung (pada gambar terletak di bagian atas) tidak terisi air raksa, isinya cuma uap air raksa yang tekanannya sangat kecil sehingga diabaikan (p2 = 0). Pada permukaan air raksa yang berada di dalam piring terdapat tekanan atmosfir yang arahnya ke bawah (atmosfir menekan air raksa yang berada di piring). Tekanan atmosfir tersebut menyanggah kolom air raksa yang berada dalam pipa kaca. Pada gambar, tekanan atmosfir dilambangkan dengan po. Besarnya tekanan atmosfir dapat dihitung menggunakan persamaan :

< ![endif]-->
Berdasarkan hasil pengukuran, rata-rata tekanan atmosfir pada permukaan laut adalah 1,013 x 105 N/m2. Besarnya tekanan atmosfir pada permukaan laut ini digunakan untuk mendefinisikan satuan tekanan lain, yakni atm (atmosfir). Jadi 1 atm = 1,013 x 105 N/m2 = 101,3 kPa (kPa = kilo pascal). Satuan tekanan lain adalah bar (sering digunakan pada meteorologi). 1 bar = 1,00 x 105 N/m2 = 100 kPa.
Bagaimana nilai tekanan atmosfir di atas diperoleh ?
Pengkurannya menggunakan prinsip yang telah ditunjukan oleh paman torricelli di atas. Tinggi kolom air raksa yang digunakan adalah 76 cm (tekanan atmosfir hanya dapat menahan kolom air raksa yang tingginya hanya mencapai 76,0 cm), di mana suhu air raksa yang digunakan tepat 0o C dan besarnya percepatan gravitasi 9,8 m/s2. massa jenis air raksa pada kondisi ini adalah 13,6 x 103 kg/m3. Sekarang kita bisa menghitung besarnya tekanan atmosfir :
< ![endif]-->

Alat pengukur tekanan
Terdapat banyak alat yang digunakan untuk mengukur tekanan, di antaranya adalah manometer tabung terbuka (lihat gambar di bawah).

< ![endif]-->
Pada manometer tabung terbuka, di mana tabung berbentuk U, sebagian tabung diisi dengan zat cair (air raksa atau air). Tekanan yang terukur dihubungkan dengan perbedaan dua ketinggian zat cair yang dimasukan ke dalam tabung. Besar tekanan dihitung menggunakan persamaan :

< ![endif]-->
Pada umumnya bukan hasil kali pgh yang dihitung melainkan ketinggian zat cair (h) karena tekanan kadang dinyatakan dalam satuan milimeter air raksa (mmhg) atau milimeter air (mm-H2O). Nama lain mmhg adalah torr (mengenang jasa paman Evangelista Torricelli).
Selain manometer, terdapat juga pengukur lain yakni barometer aneroid, baik mekanis maupun elektrik, termasuk alat pengukur tekanan ban dkk. Alat yang digunakan oleh paman torricelli untuk mengukur tekanan atmosfir disebut juga barometer air raksa, di mana tabung kaca diisi penuh dengan air raksa kemudian dibalik ke dalam piring yang juga berisi air raksa.
Tekanan Terukur, Tekanan gauge dan Tekanan absolut
Dirimu punya mobil atau sepeda motor/sepeda-kah ? jika punya bersyukurlah. Jika belum punya, silahkan bermain ke bengkel terdekat. Amati om-om yang bekerja di bengkel… wah, jangan pelototin om-nya dong, tapi perhatikan kegiatan mereka di bengkel, khususnya ketika mengisi udara dalam ban kendaraan (mobil atau sepeda motor). Biasanya mereka menggunakan alat ukur tekanan udara. Hal ini membantu agar tekanan udara ban tidak kurang/melebihi batas yang ditentukan. Nah, ketika om-om tersebut mengisi udara dalam ban, yang mereka ukur adalah tekanan udara dalam ban saja. Tekanan atmosfir tidak diperhitungkan. Bukan hanya ketika mengukur tekanan udara dalam ban, bola sepak dkk tetapi juga sebagian besar pengukuran tekanan lainnya, tekanan atmosfir tidak diukur. Tekanan yang dikur tersebut dinamakan tekanan terukur. Lalu apa bedanya dengan tekanan absolut ?
Tekanan absolut = tekanan atmosfir + tekanan terukur. Jadi untuk mendapatkan tekanan absolut, kita menambahkan tekanan terukur dengan tekanan atmosfir. Dengan kata lain, tekanan absolut = tekanan total. Secara matematis bisa ditulis :
p = pa + pukur
misalnya jika tekanan ban yang kita ukur = 100 kPa, maka tekanan absolut adalah :
p = pa + pukur
p = 101 kPa + 100 kPa
p = 201 kPa
Besarnya tekanan absolut = 201 kPa.
Terus pa = 101 kPa (101 kilo Pascal) datangnya dari mana ? sudah gurumuda jelaskan di atas. Baca kembali kalau dirimu sudah melupakannya…
Ada satu lagi istilah, yakni tekanan gauge alias tekanan tolok. Tekanan gauge merupakan kelebihan tekanan di atas tekanan atmosfir. Misalnya kita tinjau tekanan ban sepeda motor. Ketika ban sepeda motor kempes, tekanan dalam ban = tekanan atmosfir (Tekanan atmosfir = 1,01 x 105 Pa = 101 kPa). Jika dirimu ingin mengunakan ban tersebut sehingga sepeda motor yang “ditunggangi” bisa kebut-kebutan di jalan, maka dirimu harus mengisi ban tersebut dengan udara. Ketika ban diisi udara, tekanan ban pasti bertambah. Nah, ketika tekanan ban menjadi lebih besar dari 101 kPa, maka kelebihan tekanan tersebut disebut juga tekanan gauge. Begitu….