Homeostasis, Membran & Biolistrik

32
Homeostasis Juni 18, 2011 Homeostasis pertama kali dikenalkan oleh Walter Canon menyebutkan bahwa keadaan stabil dinamis unsur-unsur pokok lingkungan internal (milleu interiur) yang mengelilingi dan saling bertukar berbagai zat dengan sel. Homeostasis mengacu kepada pemeliharaan suatu keadaan stabil dinamis di dalam lingkungan cairan internal yang membasuh semua sel tubuh. Karena sel-sel tubuh tidak berkontak langsung dengan lingkungan luar, kelangsungan hidup sel bergantung pada pemeliharaan lingkungan cairan internal yang stabil yang berhubungan langsung dengan sel. Sebagai contoh, di lingkungan internal O2 dan zat-zat gizi harus terus menerus diganti sesuai kecepatan penggunaannya oleh sel. Istilah dari homeostasis juga digunakan oleh ahli fisiologi untuk menjelaskan pemeliharaan aneka kondisi yang hampir selalu konstan di lingkungan dalam. Pada dasarnya, semua organ dan jaringan tubuh melakukan aneka fungsi untuk membantu mempertahankan kondisi yang konstan ini. Misalnya, paru menyediakan oksigen bagi cairan ekstrasel untuk menggantikan oksigen yang dipakai oleh sel, ginjal mempertahankan konsentrasi ion agar konstan, dan sistem gastrointestinal menyediakan nutrient. Homeostasis sangat penting bagi kelangsungan hidup sel yaitu untuk mempertahankan fungsi sel. Faktor-faktor lingkungan dalam yang perlu dipertahankan homeostasis mencakup : 1. Konsentrasi molekul zat-zat gizi. 2. Konsentrasi O2 dan CO2. 3. Konsentrasi zat-zat sisa berbagai reaksi kimia. 4. Konsentrasi PH. 5. Konsentrasi air, garam-garam, elektrolit-elektrolit. 6. Suhu. 7. Volume dan tekanan.

Transcript of Homeostasis, Membran & Biolistrik

Homeostasis

Juni 18, 2011

Homeostasis pertama kali dikenalkan oleh Walter Canon menyebutkan bahwa keadaan stabil dinamis unsur-unsur pokok lingkungan internal (milleu interiur) yang mengelilingi dan saling bertukar berbagai zat dengan sel.

Homeostasis mengacu kepada pemeliharaan suatu keadaan stabil dinamis di dalam lingkungan cairan internal yang membasuh semua sel tubuh. Karena sel-sel tubuh tidak berkontak langsung dengan lingkungan luar, kelangsungan hidup sel bergantung pada pemeliharaan lingkungan cairan internal yang stabil yang berhubungan langsung dengan sel. Sebagai contoh, di lingkungan internal O2 dan zat-zat gizi harus terus menerus diganti sesuai kecepatan penggunaannya oleh sel.

Istilah dari homeostasis juga digunakan oleh ahli fisiologi untuk menjelaskan pemeliharaan aneka kondisi yang hampir selalu konstan di lingkungan dalam. Pada dasarnya, semua organ dan jaringan tubuh melakukan aneka fungsi untuk membantu mempertahankan kondisi yang konstan ini. Misalnya, paru menyediakan oksigen bagi cairan ekstrasel untuk menggantikan oksigen yang dipakai oleh sel, ginjal mempertahankan konsentrasi ion agar konstan, dan sistem gastrointestinal menyediakan nutrient.

Homeostasis sangat penting bagi kelangsungan hidup sel yaitu untuk mempertahankan fungsi sel.Faktor-faktor lingkungan dalam yang perlu dipertahankan homeostasis mencakup :

1. Konsentrasi molekul zat-zat gizi.

2. Konsentrasi O2 dan CO2.

3. Konsentrasi zat-zat sisa berbagai reaksi kimia.

4. Konsentrasi PH.

5. Konsentrasi air, garam-garam, elektrolit-elektrolit.

6. Suhu.

7. Volume dan tekanan.

Fungsi-fungsi yang dilaksanakan oleh masing-masing dari ketujuh tubuh diarahkan untuk mempertahankan homeostasis. Fungsi sistem tubuh akhirnya bergantung pada aktivitas-aktivitas khusus sel-sel yang menyusun setiap sistem. Dengan demikian, homeostasis penting bagi kelangsungan hidup setiap sel, dan setiap sel memberikan kontribusinya untuk mempertahankan homeostasis.Sistem kontrol yang mengatur aktivitas berbagai sistem tubuh untuk mempertahankan homeostasis dapat diklasifikasikan sebagai

1. Kontrol intrinsik, yaitu respons kompensatorik inheren suatu organ terhadap perubahan, dan

2. Kontrol ekstrinsik, yaitu respons suatu organ yang dicetuskan oleh faktor-faktor di luar organ tersebut, seperti sisem saraf dan endokrin.

Baik kontrol intrinsik maupun ekstrinsik umumnya beroperasi berdasarkan prinsip umpan balik negatif, yaitu suatu perubahan pada sebuah variabel yang diatur mencetuskan respons yang mendorong variabel itu berlawanan arah dengan perubahan awal, sehingga terjadi perlawanan terhadap perubahan.

Keadaan patofisiologi terjadi jika satu atau lebih sistem tubuh gagal berfungsi secara benar, homeostasis akan terganggu dan semua sel akan menderita karena tidak lagi memperoleh linhkungan yang optimal tempat mereka hidup dan berfungsi, sehingga lingkungan internal yang optimal tidak lagi dapat dipertahankan. Muncul berbagai keadaan patofisiologis. Patofisiologis mengacu pada abnormalitas fungsional tubuh (perubahan fisiologis) yang berkaitan dengan penyakit. Jika gangguan terhadap homeostasis menjadi sedemikian berat sehingga tidak lagi memungkinkan untuk kelangsungan hidup, maka akan timbul kematian.

HOMEOSTASIS DAN HEMODINAMIK

Homeostasis

Homeostasis merupakan suatu keadaan tubuh untuk mempertahankan keseimbangan dalam mempertahankan kondisi yang dialaminya. Proses homeostasis ini dapat terjadi apabila tubuh mengalami stres yang ada sehingga tubuh secara alamiah akan melakukan mekanisme pertahanan diri untuk menjaga kondisi yang seimbang, atau juga dapat dikatakan bahwa homeostasis adalah suatu proses perubahan yang terus-menerus untuk memelihara stabilitas dan beradaptasi terhadap kondisi lingkungan sekitarnya.

Homeostasis yang terdapat dalam tubuh manusia dapat dikendalikan oleh suatu sistem endokrin dan syaraf otonom. Secara alamiah proses homeostasis dapat terjadi dalam tubuh manusia.

Dalam mempelajari cara tubuh melakukan proses homeostasis ini dapat melalui empat cara yaitu :

1. Self regulation. Sistem ini dapat terjadi secara otomatis pada orang yang sehat seperti dalam pengaturan proses sistem fisiologis tubuh manusia.

2. Cara kompensasi Tubuh akan cenderung bereaksi terhadap ketidaknormalan dalam tubuh. Sebagai contoh, apabila secara tiba-tiba lingkungan menjadi dingin, maka pembuluh darah perifer akan mengalami konstriksi dan merangsang pembuluh darah bagian dalam untuk meningkatkan kegiatan (misalnya menggigil) yang dapat menghasilkan panas sehingga suhu tetap stabil, pelebaran pupil untuk meningkatkan persepsi visual pada saat terjadi ancaman terhadap tubuh, peningkatan keringat untuk mengontrol kenaikan suhu badan.

3. Cara umpan balik negatif Proses ini merupakan penyimpangan dari keadaan normal. Dalam keadaan abnormal tubuh secara otomatis akan melakukan mekanisme umpan balik untuk menyeimbangkan penyimpangan yang terjadi.

4. Umpan balik untuk mengoreksi ketidakseimbangan fisiologis. Sebagai contoh apabila seseorang mengalami hipoksia akan terjadi proses peningkatan denyut jantung untuk membawa darah dan oksigen yang cukup ke sel tubuh.

Homeostasis psikologis berfokus pada keseimbangan emosional dan kesejahteraan mental. Proses ini didapat dari pengalaman hidup dan interaksi dengan orang lain serta dipengaruhi oleh norma dan kultur masyarakat. Contoh homeostasis psikologis adalah mekanisme pertahanan diri seperti menangis, tertawa, berteriak, memukul.

Hemodinamik

Homeodinamik merupakan pertukaran energi secara terus-menerus antara manusia dan lingkungan sekitarnya. Pada proses ini manusia tidak hanya melakukan penyesuaian diri, tetapi terus berinteraksi dengan lingkungan agar mampu mempertahankan hidupnya.

Proses homeodinamik bermula dari teori tentang manusia sebagai unit yang merupakan satu kesatuan utuh, memiliki karakter yang berbeda-beda, proses hidup yang dinamis, selalu berinteraksi dengan lingkungan yang dapat dipengaruhi dan mempengaruhinya, serta memiliki keunikan tersendiri dalam proses homeodinamik ini.

Adapun beberapa prinsip hemodinamik adalah sebagai berikut :

1. Prinsip integralitas. Prinsip utama dalam hubungan antara manusia dengan lingkungan yang tidak dapat dipisahkan. Perubahan proses kehidupan ini terjadi secara terus-menerus karena adanya interaksi manusia dengan lingkungan yang saling mempengaruhi.

2. Prinsip resonansi. Prinsip bahwa proses kehidupan manusia selalu berirama dan frekuensinya bervariasi, mengingat manusia memiliki pengalaman beradaptasi dengan lingkungan.

3. Prinsip helicy. Prinsip bahwa setiap perubahan dalam proses kehidupan manusia berlangsung perlahan-lahan dan terdapat hubungan antara manusia dan lingkungan.

Referensi :

1. Bobak, K. Jensen, 2005, Perawatan Maternitas. Jakarta. EGC

2. Elly, Nurrachmah, 2001, Nutrisi dalam keperawatan, CV Sagung Seto, Jakarta.

3. Depkes RI. 2000. Keperawatan Dasar Ruangan Jakarta.

4. Engenderhealt. 2000. Infection Prevention, New York.

5. JHPIEGO, 2003. Panduan Pengajaran Asuhan Kebidanan, Buku 5 Asuhan Bayi Baru Lahir Jakarta. Pusdiknakes.

6. JNPK_KR.2004. Panduan Pencegahan Infeksi Untuk Fasilitas Pelayanan Kesehatan Dengan Sumber Daya Terbatas. Jakarta : Yayasan Bina Pustaka Sarwono Prawiroharjo.

7. Johnson, Ruth, Taylor. 2005. Buku Ajar Praktek Kebidanan. Jakarta. EGC.

8. Kozier, Barbara, 2000, Fundamental of Nursing : Concepts, Prosess and Practice : Sixth edition, Menlo Park, Calofornia.

9. Potter, 2000, Perry Guide to Basic Skill and Prosedur Dasar, Edisi III, Alih bahasa Ester Monica, Penerbit buku kedokteran EGC.

10. Samba, Suharyati, 2005. Buku Ajar Praktik Kebidanan. Jakarta. EGC

Biolistrik - Asal-UsulPenemuan Biolistrik:

Luigi Galvani, 1791

Tubuh

organ

jaringan/tissue

sel

70% air

ion

Sel

Inti

Sitoplasma

Intracelluler fluid

Mitokondria

Membran

Membran

Lipida

amfifilik

Protein

Karbohidrat

Fungsi membran:

Selubung

Pemisah intra- dengan extra-cellular fluids

transpor

Transpor melalui membran:Difusi:Transpor umum di mana ion-ion bercampurmelalui agitasi termal biasa. Arah perpindahanion bisa diarahkan atau dipercepat denganpotensial listrik

OsmosisDifusi pelarut melalui suatu membran semi-permeabel menuju daerah berkonsentrasi lebihbesar

menyeimbangkan konsentrasi dikedua sisi membran.

Transpor aktifTranspor zat terlarut melalui membran sel

melawan gradien konsentrasi (molekul tak

bermuatan) atau gradien potensial elektrokimia(ion-ion)

sehingga memerlukan energi.Primer: energi berasal dari reaksi kimia : ATP

ADP melibatkan ATPase.Sekunder: kembalinya ion yang sebelumnyaditranspor

pompa (pump)Memerlukan asimetriDapat memompa naik (uphill pumping)

Sel dalam Kondisi Rehat

Kalium/potasium konsentrasi tinggi

Natrium/sodium konsentrasi rendah

Pompa ATPase Na/K

Potensial rehat berkisar 90 - 120 mV

Setimbang secara osmotik (volume konstan)Mobilitas ion bergantung kepada ukuranhidrasinya.Ion-ion dengan jejari kristal kecil mempunyairapat muatan lebih besar.Rapat muatan yang lebih besar menarik lebihbanyak air

hydrationSemakin kecil jejari kristal

mobilitas di dalamair lebih rendah.

PEMISAHAN MUATAN = POTENSIAL LISTRIKDi dalam air, tanpa kulit hidrasiKhlorida lebih kecil dibandingkan dengan

Sodium terhidrasi, maka bergerak lebih cepat:

Akibat pemisahan muatan disebut Potensial Listrik.

Kanal potasium memungkinkan mobilitas tinggi.

Kanal sodium kurang membuka.

Pemisahan muatan terjadi sampai keduanyabergerak dengan kecepatan yang sama.

Steady state dicapai dengan potensial membrankonstan.

BiolietrikPotensial MembranPotensial Membran(disebut juga

potensial

transmembran) adalah beda potensial listrik antarabagian dalam dan luar sel (

V

dalam

V

luar

).

Semua sel binatang (termasuk manuasia)dibungkus oleh membran plasma yang tersusunatas lipida dwilapis (lipid bilayer) denganbermacam-macam struktur molekulermenempel padanya.

Potensial membran berasal dari interaksi kanal-kanalion dan pompa-pompa ion padamembran, yang berfungsi untuk menjagakonsentrasi ion yang berbeda-beda di kedua sisimembran.Fungsi Dasar Potensial Membran1.

Memungkinkan sebuah sel berfungsi sebagaisebuah baterai, yang menyediakan tenaga

untuk beroperasinya berbagai peranti

-peranti

molekuler pada membran.

2.

Pada sel-sel yang bisa dieksitasi (electricallyexcitable) seperti neurons, potensial membrandipergunakan untuk mentransmisikan sinyal-sinyal antara bagian-bagian yang berbeda didalam sel.3.

Membuka atau menutupnya kanal-kanal ion dititik tertentu di membran menimbulkanperubahan potensial membran secara lokal,yang menyebabkan arus listrik mengalir dengancepat ke titik-titik lain.Pada sel-sel yang tidakbisa dieksitasi, atau pada sel-selyang bisa dieksitasi yang berada dalam keadaandasarnya, potensial membran berada pada nilai yangrelatif stabil, yang disebut potnsial rihat.Untuk neuron, potensial rihatnya mempunyai nilaiantara

70 to

80 mV.

Membuka dan menutupnya kanal-kanal iondapat menimbulkan kenaikan potensial, disebut

depolarisasijika bagian dalam sel menjadilebih positif (katakanlah dari

70 mV ke

65mV), atau hyperpolarisasi jika bagian dalammenjadi lebih negatif (dari

70 mV ke

80 mV).

Pada sel yang bisa dieksitasi, depolarisasi yangcukup besar dapat menyebabkan respon

singkat

semua-atau-tidak, yang dinamakan

potensial aksi, di mana potensial membranmengalami perubahan yang sangat besar dancepat, bahkan bisa sampai berubah tanda(polarits).

Potensial aksi dihasilkan oleh kanal-kanal iongayut voltase.

Garam dan Ion di Dalam Media Air

Fluida di dalam dan di luar sel hewan berisigaram terlarut dalam konsentrasi yang sangatbesar.

Garam yang terlarut dalam air akanmembentuk ion-ion.NaClNa++ Cl

Terdapat ion-ion lain dalam konsentrasi yangjuga tinggi

potasium (K

+

), calcium (Ca

++

), danchlorida (Cl

).

Difusi dan Transpor Terfasilitasi

Difusi terfasilitasikanal ion dan proteinpembawa.

Resistansi lipida dwilapis terhadap ion-ionsangat tinggi, tetapi struktur-struktur yangtertanam pada membran bisa menjadi saranapemercepat, baik secara aktif maupun pasif,melalui mekanisme transpor terfasilitasi dandifusi terfasilitasi.

Yang berperankanal ion dan pompa ion.

Kanal ionpasif

saluran yang bisa dilewatiion

kebanyakan permeabel untuk iontertentu.

Pompa ion(transporters ion atau proteinpembawa)

aktif

memerlukan energi dariproses metabolisme.

Pompa Ion

Pompa penukar ion Na-K menggunakan energiyang dihasilkan dari ATP untukmempertukarkan ion sodium dengan ionpotassium menyeberang membran.

Pompa ion Na-K mempertukarkan dua ion K

+

dengan tiga ion Na

+

pada setiap siklus.

Jika jumlah kedua ion sama

netral.

Tetapi pertukaran dua-dengan-tigamenyebabkan jumlah tak seimbang

sisi luarlebih banyak ion lebih positif.

Pompa mempunyai tiga efek:

Membuat konsentrasi sodium tinggi diluar sel dan rendah di dalam sel;

Membuat konsentrasi potasium tinggidi dalam sel dan rendah di luar sel;

Membuat bagian luar sel mempunyaipotensial lebih positif daripada bagiandalam.

Pompa penukar Na-K bekerjanya lamban.

Pompa penukar yang lain

Na-Ca.

Kanal Ion

Kanal ion terisusun atas protein yang tertancappada membran

bisa melalukan ion-iontertentu.

Tiga jenis kanal: kanal bocor, kanal tergerbangligand dan kanal gayut voltase.

Kanal Bocor

Kanal bocor adalah jenis paling sederhana

permeabilitasnya konstan.

Kanal bocor kebanyakan adalah untuk K dan Cl.

Kanal Tergerbang Ligand

Kanal jenis ini akan aktif jika terdapat ligandkimiawi yang berikatan dengan protein.

Sel binatang memounyai kanal jenis ini dalamjumlah ratusan.

Reseptor neurotransmiter diaktivasi olehligands yang berada di bagian luar, tetapi adajuga yang dikendalikan oleh ligand di bagiandalam sel.

Kanal Gayut-Voltase

Kanal gayut-voltase adalah kanal yangpermeabilitasnya dipengaruhi oleh potensialmembran.

Contoh

kanal sodium gayut-voltase

Hodgkin-Huxley sodium channels

Kanal tutup pada aras potensial rihat, terbukalebar jika voltasenya melebihi aras tertentu

influks ion Na sangat besar.

Potensial Balikan (Reversal)

Potensial balikan (atau

potensial

setimbang

)suatu ion adalah nilai voltase transmembran dimana gaya difusif dan listrik salingmenyeimbangkan.

Potensial balikan sangat penting karenamemberikan voltase yang bekerja pada kanalyang permeabel pada ion bersangkutan

bekerja sebagai sebuah baterai.

Potensial setimbang dinyatakan denganpersamaan Nernst.

Potensial setimbang ion potassium dinyatakandengan:

Potensial Rihat

Bila potensial membran bertahan dalam waktuyang lama

potensial rihat.

Interaksi yang membangkitkan potensial rihatdimodelkan oleh persamaan Goldman yangsama dengan persamaan Nernst, hanya sajatelah melibatkan semua ion yang terlibat:

Biolietrik - Excitable Tissue

Syaraf dan otot

Kanal tergerbang tegangan

Depolarisasi lebih kecil dari ambang akan hilang

Depolarisasi di atas ambang ada responpotensial

Potensial aksi

SEMUA atau TIDAK SAMASEKALI

Potensial Aksi

Membran mempergunakan kanal tergerbangvoltase (voltage gated channels) untukmerubah dari potensial terdominasi(dikendalikan oleh) potasium (K+

) ke potensialterdominasi sodium (Na+

)

Kemudian menadi tidak aktif dn kembali kepotensial rihat

Tanggapannya adalah SEMUA atau TIDAKPOTENSIAL KESETIMBANGAN IONPOTENSIAL KESETIMBANGAN MEMBRAN UNTUKPOTASSIUM ADALAH -90 mVPOTENSIAL KESETIMBANGAN MEMBRAN UNTUKSODIUM ADALAH + 60 mVPOTESIAL RIHAT DI DEKAT POTENSIALKESETIMBANGAN POTASSIUM

Pada kondisi rihat kanal potassium lebihterbuka dan ion-ion potassium membuatbagian dalam sel lebih negatif.

Kanal sodium lebih tertutup dan sodiumbergerak lebih lambat.

KEJADIAN-KEJADIAN SELAMA EKSITASI

Depolarisasi melebihi ambang.

Kanal Sodium membuka.

Potensial membran bergeser dari yangterkontrol potassium (-90 mV) ke terkontrolsodium (+60 mV).

Saat potensial membran mencapai potensialsodium, kanal sodium menutup dan tidakaktif.

Kanal potassium membuka untukmerepolarisasi membran.MEMBUKANYA KANAL SODIUM MENYEBABKANSODIUM MASUK

Membran terdepolarisasi dan potensialmembran mencapai potensial kesetimbangansodium.

Perubahan potensial membran yang radikal inimenyebabkan kanal sodium menutup dankanal potassium membuka untukmerepolarisasi membran.

Terjadiovershoot

kecil (hyperpolarisasi) akibatkanal potassium lebih membuka.

GRADASI VS SEMUA ATAU TIDAK

Tanggapan reseptor terhadap stimulustergradasi.

Jika ambang dilewati, potensial aksi yangdihasilkan adalah SEMUA atau TIDAK.

BIASANYA SARAF DIEKSITASI OLEH SYNAPSE ATAUOLEH RESEPTOR

Banyak terdapat synapse saraf pada sel saraf.

Reseptor mempunyai pembangkit potensialyang tergradasi.

Dalam semua kasus ketika sarafterdepolarisasi melewati ambang ia akanmembangkitkan potensial aksi semua-atau-tidak pada node ranvier yang pertama.

SYNAPSE

Sambungan antara dua neuron

Pemancar (transmiter) kimiawi

Terdapat lebih dari 100.000 pada sebuahneuron saja.

Penjumlahan spasial dan temporal

Dapat berupa excitatory atau inhibitory

NEURO TRANSMITER

Acetyl choline

Dopamine

Norepinephrine

Epinephrine

Serotonin

Histamine

Glycine

Glutamine

Gamma-aminobutyric acid (gaba)

TEORI KABEL

Aliran arus listrik di dlam axon dapatdijelaskan dengan teori kabel.

Dikembangkan pada tahun 1885 oleh LordKelvin untk memodelkan bentangan kabeltelegraf transatlantik dan relevan denganneuron yang dikembangkan oleh Hodgkin danRushton pada tahun 1946.

Dalam teori kabel sederhana, neurondiperlakukan seperti kabel silinder sempurnapasif.

BiolistrikOtakRadiobiologi - Dasar-Dasar Radioaktivitas

Radioterapi bermula setelah dua penemuanpenting di akhir abad ke-19: penemuan sinar-xoleh Wilhelm Conrad Rntgen pada tahun 1895dan radioaktivitas oleh Antoine Henri Becquerelpada tahun 1896.

Dua kategori radioterapi: teleterapi(teletherapy) dan brakiterapi (brachytherapy).

Tele

jauh;

brachy

dekat.

Radiasi Elektromagnetik

Spektrum elektromagnetik (EM) terdiri atas:gelombang radio, microwave, sinar ultraviolet,sinar infra-merah, sinar tampak, sinar-x dansinar gamma.

Gelombang EM merupakan osilasi medan lsitrikdan medan magnet.

Gelombang EM menjalar dengan kecepatancahaya (

c) =

3 108

ms

-1

.

Gelombang EM berperilaku sebagai gelombangdan partikel.Struktur Atom

Benda, sebagaimana kita umumnya ketahui,bermuatan netral.

Akan tetapi bagaimana mudahnya bendadimuati listrik

dengan berjalan mengenakansepatu bersol karet di atas karpet, denganmenggosok kursi mobil berlapis plastik saat

Radiasi pengion terdiri dari partikel ataugelombang EM yang mempunyai energi cukupuntuk melepaskan (mengeksitasi) elektron dariatom atau molekul

mengionisasi.

Ionisasi dapat menghasilkan radikal bebas

atom atau molekul mempunyai elektron yangtidak berpasangan yang secara kimiawicenderung reaktif karena struktur elktronnyatersebut.

Derajat ionisasi tergantung kepada energipartikel pengion, bukan kepada jumlahnya(intensitas).

Maka, radiasi dengan intensitas rendah akanmengionisasi jika partikel-partikelnyamempunyai cukup energi.

Partikel atau foton dengan energi di atasbeberapa elektron volt (eV) adalah pengion,berapapun intensitasnya.

RadioaktivitasRadioaktivitas adalah transformasi inti secaraspontan dari atom-atom tidak stabil (

parent

)menjadi atom-atom baru yang stabil(

daughter

).

Transformasi ini ditempuh dengan beberapamekanisme yang berbeda:

Emisi partikel alfa,

Emisi partikel beta,

Emisi positron, dan

Penangkapan elektron orbit.

Masing-masing reaksi bisa diikuti dengan radiasigamma.

Mekanisme TransformasiSemua transformasi radioaktif masuk ke dalam salahsatu kategori berikut:

Emisi alfa.

Transisi isobarik

nomor atom (

Z

) berubah,nomor massa

(A

) sama:

Emisi beta (negatron)

Emisi positron

Penangkapan elektron orbit.

Transisi isomerik

nomor atom dan nomormassa daughter sama dengan parent.

Emisi gamma

Konversi internal.

Emisi Alfa

Partikel alfa adalah sebuah inti heliumberenergi tinggi dan bermuatan positif yangdipancarkan dari inti sebuah atom tak stabilketika nisbah neutron-proton sangat rendah.

Contoh untuk tarnsformasi Po menjadi Pb:

Transisi IsobarikEmisi Beta

Partikel beta adalah sebuah partikel bermuatanyang tidak dapat dibedakan dari elektron yangdipancarkan oleh inti atom radioaktif yangnisbah neutron-proton sangat tinggi.

Partikel beta bermuatan negatif (1.6 10

19

C)

negatron, dan bermassa sangat kecil(0,00055 amu).

Partikel beta dipancarkan dari hasil sebuahneutron menjadi sebuh proton dan sebuahelektron:

Emisi Positron

Pada kasus nisbah neutron-proton sangatrendah dan emisi alfa secara energi tidakmungkin dihasilkan, maka sebagai penggantinyaakan dipancarkan sebuah positron.

Positron adalah partikel beta yang bermuatanpositif dengan massa 0,000548 amu.

Untuk kasus

22

Na, misalnya, kita dapatkan

Tangkapan Elektron Orbit

Jika sebuah atom yang kekurangan sebuahneutron harus menjaga kestabilannya harusmemancarkan sebuah positron, maka massanyaharus lebih berat paling tidak dua elektron dariatom anaknya.

Jika tidak bisa dipenuhi, maka kekuranganneutron diatasi dengan proses penagkapanelektron yang berada di dalam orbitnya (

Kcapture

).

Pada transformasi radioaktif ini salah satuelektron ditangkap masuk ke inti dan menyatudengan sebuah proton di dalminti untukmembentuk sebuah neutron sesuai denganpersamaan

Transisi IsomerikSinar Gamma

Sinar gamma adalah radiasi EM monokromatikyang dipancarkan dari inti yang tereksitasimengikut suatu transformasi radioaktif.

Konversi Internal

Konversi internal

adalah sebuah alternatifmekanisme isomerik dari transisi radioaktif dimana sebuah inti pemancar gamma yangtereksitasi bisa musnah karena eksitasi energi.

Mekanisme ini merupakan sebuah interaksiantara elektron yang terikat kuat denganintinya, menyerap energi eksitasi inti dandikeluarkan dari atom.

Waktu Paruh

Atom-atom radioaktif bertransformasi denganlaju yang berbeda-beda dan masing-masingradionuklida mempunyai laju transformasikarakteristik sendiri-sendiri.

Aktivitas

Aktivitas adalah jumlah peluruhan per satuanwaktu.

Satuan aktivitas dalam SI adalah

becquerel

(Bq)dan didefinisikan sebagai berikut:

becquerel

adalah aktivitas bahanradioaktif bahan radiokatif di mana satuatom tertransformasi per detik(transformed per second/tps).

Satuan aktivitas sebelum digunakan satuan SIadalah

curie

(Ci), yang menyatakan aktivitas 1 g

226

Ra, yang didefinisikan sebagai

curie

adalah aktivitas bahan radioaktifdi mana 3,7 10

10

atom tertransformasiper detik.

1 Ci = 3

,

7 10

10

Bq

.

BiolistrikotakSebuah electroencephalography (EEG) adalah tesyang mengukur dan mencatat aktivitas listrik dariotak Anda.Sensor khusus (elektroda) yang melekat padakepala dan dihubungkan dengan kabel kekomputer. Komputer mencatat aktivitas listrik otakAnda di layar atau di atas kertassebagai garisbergelombang.Kondisi tertentu, seperti kejang, dapat dilihat olehperubahan dalam pola normal dari aktivitas listrikotak.Jejak yang dihasilkan dikenal sebagaielectroencephalogram (EEG) danmerupakanpenjumlahan dari pos-sinaptik potensidari sejumlah besar neuron. Ini kadang-kadangdisebut gelombang otak, meskipun penggunaan initidak disarankan, karena otak tidak diketahui untukmenyiarkan gelombang listrik.EEGadalah tes fungsi otak, tetapi dalampenggunaan klinis itu adalah "kotorberkorelasiaktivitas otak". Arus listrik tidak diukur,tetapi perbedaan bukan tegangan antaraberbagaibagian otak.Electroencephalogram (EEG)dapat dilakukan untuk:

Mendiagnosis epilepsi dan melihat apa jeniskejang yang terjadi.

Periksa masalah dengan kehilangan kesadaranatau demensia.

Bantuan mengetahui kesempatan seseorangpemulihan setelah perubahan dalam kesadaran.

Cari tahu apakah orang yang koma adalah matiotak.

Studi gangguan tidur, seperti narkolepsi.

Menonton aktivitas otak saat seseorangmenerima anestesi umum selama operasi otak.

Membantu mengetahui apakah seseorangmemiliki masalah fisik (masalah di otak,sumsumtulang belakang, atau sistem saraf) ataumasalah kesehatan mental.

keterbatasan

EEG yang paling sensitif terhadap set tertentupasca-sinaptik potensi: yang dihasilkan dalamlapisan dangkal korteks.

Meninges, cairan serebrospinal dan tengkorak"kotor" sinyal EEG, menutupisumberintrakranial nya.

Hal ini secara matematis tidak mungkin untukmerekonstruksi sebuah sumber arusunikintercranial untuk sinyal EEG diberikan,karena beberapa arus menghasilkan potensiyang membatalkan satu sama lain. Hal inidisebut sebagai masalah inversi. Namun,banyakpekerjaan yang telah dilakukan untukmenghasilkan perkiraan yang sangat baik,setidaknya, sebuah dipol listrik lokal yangmewakili arus yang direkam.

keuntungan

EEG memiliki sisi kuat beberapa sebagai alatuntuk mengeksplorasi aktivitas otak, misalnya,waktu resolusi sangat tinggi (pada tingkatmilidetik tunggal). Metode lain untukmelihataktivitas otak, seperti PET dan fMRI memilikiresolusi waktu antara detik dan menit.

Tindakan EEG aktivitas listrik otak secaralangsung, sementara perubahan catatanlainmetode dalam aliran darah (misalnya,SPECT, fMRI) atau aktivitas metabolik (misalnya,PET), yang merupakan penanda tidak langsungdari aktivitas listrik otak.

EEG dapat digunakan secara bersamaan denganfMRI sehingga tinggi-temporalresolusi datadapat direkam pada saat yang sama sebagaidata tinggi resolusi spasial.

EEG dapat direkam pada saat yang sama sepertiMEG (magnetoenchelography) sehingga datadari tinggi waktu resolusi teknik gratis dapatdikombinasikan.

Bagaimana Apa Adanya Selesai

Electroencephalogram (EEG) dapat dilakukan dirumah sakit atau di kantor dokter olehteknologEEG.

Anda akan diminta untuk berbaring telentang ditempat tidur atau meja atau bersantai dikursidengan mata tertutup. Para teknolog EEG akanmelampirkan 16 sampai 25cakram logam datar(elektroda) ke berbagai tempat di kepala Anda,

dengan menggunakan pasta yang lengket untukmemegang elektroda di tempat. Sebuahtopidengan elektroda tetap dapat ditempatkanpada kepala Anda, bukan elektrodaindividu.Dalam kasus yang jarang, elektroda inimungkin melekat pada kulit kepala denganjarum kecil.

Elektroda yang dihubungkan dengan kabel kekomputer yang mencatat aktivitas listrikdalamotak. Sebuah mesin dapat menunjukkanaktivitas sebagai rangkaian garis bergelombangyang ditarik oleh deretan pena di selembarkertas atau bergerak sebagai gambar pada layarkomputer.

Tetap berbaring dengan mata tertutup selamaperekaman, dan tidak berbicaradenganteknolog kecuali Anda perlu. Teknologakan melihat Anda secara langsung ataumelaluijendela selama tes. Rekaman dapatberhenti dari waktu ke waktu untukmemungkinkan Anda untuk meregangkan danreposisi diri sendiri.

Teknolog akan meminta Anda untuk melakukanhal yang berbeda selama tes untuk merekamapa aktivitas otak Anda tidak pada saat itu.

Anda mungkin diminta untuk bernapas dalam-dalam dan cepat (hiperventilasi). Biasanya Andaakan mengambil 20 napas per menit selama 3menit.

Anda mungkin diminta untuk melihat sebuahcahaya, terang berkedip disebut strobo a.Inidisebut stimulasi fotik atau stroboskopik.

Anda mungkin diminta untuk tidur. Jika Andatidak dapat tertidur, Anda mungkin akan diberiobat penenang untuk membantu Anda tertidur.Jika EEG yang dilakukan untukmemeriksamasalah tidur, rekaman sepanjang malamaktivitas listrik otak Anda dapat dilakukan.

EEG memerlukan waktu 1 sampai 2 jam. Setelahtes ini, Anda boleh melakukan aktivitas normalAnda. Namun, jika Anda kurang tidur ataudiberikan obat tidur, memiliki seseorangmengantarmu pulang setelah ujian.

hasil

Sebuah electroencephalogram (EEG) adalah tesyang mengukur dan mencatat aktivitas listrikdari otak Anda. Sensor khusus (elektroda) yangmelekat pada kepala dandihubungkan dengankabel ke komputer. Hasil tes EEG siap yangsama atau hari berikutnya.

tidur tahap

-gelotidur gelombang.

Ada beberapa jenis gelombang otak:

Gelombang Alphamemiliki frekuensi 8 sampai12 Hz. Gelombang Alpha yang hadirhanyadalam keadaan sadar saat mata Anda tertutuptetapi Anda waspada secara mental.Gelombang Alpha pergi ketika mata Andaterbuka atau Anda berkonsentrasi.Transaksi sinkron dan koheren (dalam fase /konstruktif) aktivitas listrik sel pacujantungthalamic dalam otak manusia. Merekajuga disebut gelombang Berger untukmengenang pendiri EEG.

Beta gelombangmemiliki frekuensi 13 sampai30 Hz. Gelombang ini biasanya ditemukanketika Anda waspada atau telah mengambildosis tinggi obat-obatan tertentu, sepertibenzodiazepin.Beta Gelombang juga dibagi menjadi tigabagian:Gelombang Beta Tinggi (19Hz +);Gelombang Beta (15-18Hz), danGelombang Beta rendah (12-15Hz).

Gelombang deltamemiliki frekuensi kurangdari 3 Hz. Gelombang ini biasanya ditemukanhanya ketika Anda sedang tidur atau pada anakkecil.

Gelombang theta(ritme) memiliki frekuensi 4sampai 7 Hz. Gelombang ini biasanyaditemukan hanya ketika Anda sedang tidur ataupada anak kecil.

Gelombang Gammaadalah pola gelombangotak, terkait dengan persepsi dan kesadaran.Gelombang gamma diproduksi ketika massaneuron memancarkan sinyal listrik dengankecepatan sekitar 40 kali per detik (40 hertzatau Hz), tetapi sering dapat antara 26 dan keatas dari 70 Hz.

normal:

Pada orang dewasa yang terjaga, EEGmenunjukkan kebanyakan gelombang alfa dangelombang beta.

Kedua sisi otak menunjukkan pola serupa dariaktivitas elektrik.

Tidak ada semburan abnormal dari aktivitaselektrik dan tidak ada gelombang otaklambatpada penelusuran EEG.

Jika lampu berkedip (stimulasi fotik) digunakanpada saat tes, satu daerah otak(daerahoksipital) mungkin memiliki responsingkat setelah setiap kilatan cahaya,tetapigelombang otak normal.

Abnormal:

Kedua sisi otak menunjukkan pola yangberbeda dari aktivitas listrik. Ini mungkinberartimasalah dalam satu bidang atau sisi otakhadir.

Menunjukkan EEG tiba-tiba semburan aktivitaslistrik (paku) atau perlambatan tiba-tibagelombang otak di otak. Perubahan inidapat disebabkan oleh tumor otak, infeksi,cedera, stroke, atau epilepsi. Pada saatseseorang menderita epilepsi, lokasi danpolayang tepat dari gelombang otak yangabnormal dapat membantu menunjukkanjenisepilepsi atau kejang orang itu punya. Perludiingat bahwa pada banyak orang denganepilepsi, EEG dapat muncul normal antarakejang. EEG dengan sendirinya tidakdapatmendiagnosa atau mengesampingkanepilepsi atau masalah kejang.

Catatan EEG perubahan dalam gelombang otakyang mungkin tidak hanya dalam satu bidangotak. Sebuah masalah yang mempengaruhiseluruh otak seperti intoksikasi obat, infeksi(ensefalitis), atau gangguan metabolik (sepertidiabetic ketoacidosis) yangmengubahkeseimbangan kimia dalam tubuh, termasukotak dapat menyebabkan jenis-jenis perubahan.

EEG menunjukkan gelombang delta atau terlalubanyak gelombang theta pada orang dewasayang terjaga. Hasil ini mungkin berarti cederaotak atau penyakit otak hadir.Beberapa obatjuga dapat menyebabkan ini.

EEG tidak menunjukkan aktivitas listrik di otak(sebuah "datar" atau "garis lurus" EEG).Iniberarti bahwa fungsi otak telah berhenti, yangbiasanya disebabkan oleh kekurangan oksigenatau aliran darah dalam otak. Hal ini bisa terjadiketika seseorang telahmengalami koma. Dalambeberapa kasus, parah imbas obat sedasi dapatmenyebabkan EEG datar