fisika

Pertemuan 1

FISIKA

DESKRIPSI MATA KULIAH

Mata kuliah ini membahas tentang Terminologi fisika kesehatan, pengukuran dan ralat, usaha, energi tubuh, biomekanika, fluida, Fisika kardiovaskuler, biolistrik, kelistrikan dalam sel, bioakustik, biooptik.

STANDAR KOMPETENSI

Setelah menyelesaikan matakuliah ini, mahasiswa diharapkan mampu menjelaskan tentang aspek-aspek fisika dalam tubuh manusia dan menerapkannya dalam permasalahan kesehatan

Apakah Fisika Itu ?

Fisika merupakan ilmu pengetahuan dasar yang mempelajari sifat-sifat dan interaksi antar materi dan radiasi.

Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang didasarkan pada pengamatan eksperimental dan pengukuran kuantitatif (Metode Ilmiah).

Sesungguhnya sejak penciptaan langit dan bumi, dan selama berjalannya waktu dengan pergantian malam dan siang terdapat tanda-tanda bagi orang-orang yang berakal. Yaitu orang-orang yang senantiasa merenungkan seluruh ciptaan Allah di langit dan di bumi. Al Imran:190

Ya Tuhan Kami, tak satupun ciptaanmu yang sia-sia. Maha Suci Engkau, selamatkan Kami dari adzabMU di neraka Al Imran:191

TERMINOLOGI

Fisika kesehatan mengacu pada 2 bidang besar:

1. Penerapan prinsip-prinsip fisika untuk memahami fungsi tubuh manusia dalam keadaan sehat dan sakit

2. Penerapan instrumentasi yang digunakan untuk diagnosis dan terapi

Semangat!! IKM 14 C

Fisika Kesehatan

Fisika tubuh (iatrophysics) atau Fisika fisiologi :

Gerak tubuh

Otot

Cardiovaskular

Sistem saraf

Fisika instrumen (Clinical medical physics) atau Diagnosis dan terapi:

EEG

EMG

EKG

MRI

CT SCAN

USG

Semangat!! IKM 14 C

Pertemuan 2

PENGUKURAN DAN RALAT

PENGUKURAN adalah tindakan yang bertujuan untuk menentukan kuantitas suatu besaran pada suatu sistem, dengan cara membandingkannya dengan satu satuan dimensi besaran tersebut, menggunakan alat ukur / Instrumen yang telah terkalibrasi dengan baik.

Semangat!! IKM 14 C

Semangat!! IKM 14 C

PENGUKURAN BERULANG

Yaitu pengukuran yang dilakukan berkali-kali tanpa ada perubahan setting alat.

Hasil terbaiknya diambil dari nilai rata-rata sampel:

Dan ralatnya adalah :

Semangat!! IKM 14 C

x=x1+x2+. ..+x N

N=∑i=1

N

x i

N

S x=√∑ (x i− x)2

N (N−1 )

RALAT DALAM PENGUKURAN"

APA YANG MENYEBABKAN ???

1. KESALAHAN SISTEMATIS ( SYSTEMATIC ERRORS)

Kesalahan Alat :zerro error, kelelahan alat (fatigue), aus, baterai lemah dsb.

Kesalahan Pribadi Pengamat :Salah metode, salah teknik penggunaan alat, kelelahan, ketidak-seriusan dsb.

Kesalahan Kalibrasi : kesalahan dalam pembuatan skala.

Beda kondisi pengukuran: suhu, tekanan, kelembaban dan sebagainya.

2. KESALAHAN RAMBANGAN (RANDOM ERRORS)

Fluktuasi tegangan listrik

Landasan alat tak stabil

Adanya angin saat pengukuran

Suasana bising

Noise pada rangkaian elektronika

Gerak brown molekul udar

Semangat!! IKM 14 C

PENGUKURAN TIDAK LANGSUNG

Yaitu penentuan nilai suatu besaran dengan cara penghitungan berdasarkan rumus. Misalnya luas suatu bidang, volume suatu bangun ruang dsb.

Jika nilai suatu besaran dinyatakan sebagai :

F=f(x,y,z…)

Maka ralatnya diperoleh dengan metode rambatan :

Nilai terbaik untuk diameter dan tinggi silinder adalah:

Sedangkan ralatnya masing-masing adalah :

Hasil-hasil ini disajikan sebagai berikut :

• d = (2335 ± 4) × 10-3 cm atau d = (23,40 ± 0,04) mm.

• t = (5993 ± 6) × 10-3 cm atau t = (59,90 ± 0,06) mm.

Menghitung volume silinder

Volume silinder = luas penampang × tinggi silinder

Dengan memasukkan nilai d dan t di atas serta p = 3,14 maka :

Semangat!! IKM 14 C

SF=√(∂ F∂ x

S x)2

+(∂ F∂ y

S y)2

+(∂ F∂ z

S z )2

+. ..

t =∑i=1

10

t i

10=59 ,93

10=5 ,993 cmd=

∑i=1

10

di

10=23 ,35

10=2 ,335 cm

St=√∑ ( t i−t )2

N (N−1 )=√0,003210

90=0 ,005972 cmSd=√∑ (d i−d )2

N ( N−1 )=√0,001850

90=0 ,004534 cm

V= 14

πd2 t V=14

×3 , 14×23 ,402×59 , 90

¿25663 , 0298 mm3

¿25 , 6630298 cm3

MENGHITUNG RALAT VOLUME SILINDER

Perhatikan persamaan di samping !

Terdapat dua variabel yang menentukan nilai V, yaitu d dan t, V = f(d,t) maka ralatnya ditentukan dengan menurunkannya terhadap kedua variabel tersebut.

Jadi hasil pengukuran volume silinder adalah :

Semangat!! IKM 14 C

V = (25,66 ± 0,10) cm3

SV =√(∂ V∂ d

Sd)2

+(∂V∂ t

S t )2

¿√(2 π dt4

Sd)2

+(πd2

4S t )

2

V= 14

πd2 t

∂V∂ t

=πd2

4=3 , 14×23 , 402

4 mm2=4 ,2822 mm2∂V

∂ d=2πd

4t=2×3 , 14×23 , 40

459 , 90 mm2=21 ,9812 mm2

SV =√(21 , 9812×0 , 04 )2+(426 ,16865×0 ,06 )2

¿102 , 88778 mm3

¿0 ,10288778 cm3

Pertemuan 3

USAHA

Hukum Kekekalan Energi: “ Energi tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan, hanya dapat mengalami perubahan dari bentuk energi yang satu ke bentuk yang lain.”

Apabila sesuatu (manusia, hewan, atau mesin) melakukan usaha maka yang melakukan usaha itu harus mengeluarkan sejumlah energi untuk menghasilkan perpindahan.

USAHA

Dalam SI satuan gaya adalah Newton (N) dan satuan perpindahan adalah meter, sehingga satuan usaha merupakan hasil perkalian antara satuan gaya dan satuan perpindahan, yaitu Newton meter atau joule.

Satuan joule dipilih untuk menghormati James Presccott Joule (1816 – 1869), seorang ilmuwan Inggris yang terkenal dalam penelitiannya mengenai konsep panas dan energi

1 joule = 1 Nmkarena 1 N = 1 Kg . m/s2

maka 1 joule = 1 Kg . m/s2 x 1 m 1 joule = 1 Kg . m2/s2

Untuk usaha yang lebih besar, biasanya digunakan satuan kilo joule (kJ) dan mega joule (MJ).

1 kJ = 1.000 J

1 MJ = 1.000.000 J

Dalam fisika, seseorang dikatakan melakukan usaha (kerja) jika ia memberi gaya F pada sebuah benda sehingga benda tersebut berpindah posisi sejauh s. Pada saat itu benda dikatakan mendapat usaha.

Usaha alias Kerja yang dilambangkan dengan huruf W (Work-bahasa inggris)

Semangat!! IKM 14 C

Besaran usaha atau kerja dilambangkan dengan huruf W.Secara vektor dapat dituliskan sebagai :

W = F. sYang besarnya adalah :

W = F s cos qSudut q adalah sudut antara vektor gaya F dan vektor perpindahan s.

Apabila θ = 1800, berarti arah gaya F berlawanan dengan arah perpindahan benda dan cos θ = -1, sehingga W mempunyai nilai negatif.

Apabila s = 0, berarti gaya tidak menyebabkan benda berpindah. Hal itu berarti W = 0. Jadi, meskipun ada gaya yang bekerja pada suatu benda, jika benda itu tidak berpindah, dikatakan bahwa gaya itu tidak melakukan usaha.

Contoh Soal 1 :

Sebuah peti bermassa 50 kg yang terletak pada lantai ditarik horisontal sejauh 2 meter dengan gaya 100 N oleh seorang kuli. Lantai tersebut agak kasar sehingga gaya gesekan yang diberikan pada peti sebesar 50 N. Hitunglah usaha total yang dilakukan terhadap peti tersebut !

Diketahui :

F = 40 N

S = 5 m, θ = 370 = 0,7986

Ditanyakan : W = ?

Semangat!! IKM 14 C

Jawab :

W = F . s cos θ

W = 40 x 5 x 0,8

=160 J

Energi Kinetik

Setiap benda yang bergerak juga memiliki energi.

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda yang sedang bergerak. Benda yang bermassa m dan sedang bergerak dengan kecepatan v, memiliki energi kinetik Ek sebesar :

Ek = ½ m v2

Keterangan :

Ek = energi kinetik (J)

M = massa (kg)

V = kecepatan (m/s)

Contoh soal :

Berapa energi kinetik sebuah benda yang massanya 2 kg jika bergerak dengan kecepatan 10 m/s ?

Diketahui :

M = 2 kg

V = 10 m/s

Ditanyakan : Ek = ...... ?

Jawab :

Ek = ½ m . V2

= ½ x 2 x (10)2

= 100 J

Energi Potensial

Secara umum energi potensial adalah energi yang tersimpan dalam sebuah benda atau dalam suatu keadaan tertentu

Ketika sebuah benda bermassa m jatuh ke bawah, berarti padanya ada gaya sebesar mg sehingga benda berpindah sejauh h, maka usaha yang dilakukan gaya pada benda adalah :

Semangat!! IKM 14 C

W = F s

Dengan demikian pada ketinggian h, benda mempunyai kemampuan melakukan usaha sebesar `mgh`, atau dikatakan benda tersebut mempunyai energi potensial gravitasi sebesar :

Ep = m g h

Keterangan :

Ep = energi potensial gravitasi (J)

M = massa benda (kg)

g = percepatan gravitasi (ms-2)

h = ketinggian benda dari acuan (tanah) (m)

Contoh soal :

Berapa energi potensial sebuah benda yang massanya 2 kg jatuh dari ketinggian 15 m dari permukaan tanah dan bergerak dengan percepatan gravitasi10 m/s ?

Penyelesaian :

Diketahui :

M = 2 kg

G = 10 ms-2

H = 15 m

Ditanyakan : Ep = ...... ?

Jawab:

Ep = m g h

= 2.10.15

= 300 J

Pertemuan 4

ENERGI TUBUHSemangat!! IKM 14 C

ENERGI DAN KERJA

Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja

Kerja adalah aktivitas mekanik untuk menggerakan sesuatu

Beberapa contoh kerja fisiologi adalah memecah rantai ikatan kimia, membentuk molekul, memompakan darah dan menggerakan otot rangka.

Energi diklasifikasikan atas E. potensial dan E. Kinetik.

E. potensial adalah energi yang tersimpan dalam suatu objek, disebabkan karena posisi atau keadaan internal objek tersebut, tetapi tidak dapat melakukan kerja.

E. Kinetik (E. Mekanik):adalah energi gerak yang dapat melakukan kerja. Misalnya pergerakan otot rangka, aliran ion ke dalam sel, dan getaran pada membran timpani.

Beberapa bentuk energi yang berkaitan dengan fungsi fisiologi manusia.antara lain:

Energi Kimia: Energi potensial yang tersimpan dalam ikatan senyawa atau molekul. Reaksi-reaksi kimia melepaskan energi ini untuk dapat melakukan kerja secara fisiologi.

E Panas: Energi kinetik dari gerakan molekul. Temperatur adalah substansi yang diukur dari laju gerakan ini. Meningkat nilainya jikan gerakan molekul ini semakin tinggi atau cepat.

E. Eelektromagnetik: adalah energi kinetik dari perpindahan dari “packets” radiasi yang disebut dengan photon. Contoh yang paling umum dari energi elektromagnetik adalah cahaya.

E. Listrik: dapat berupa E.Potensial: misalnya muatan yang terakumulasi pada terminal battery maupun berupa E.Kinetik. ketika electron bergerak melalui sepotong kawat.

Bentuk energi yang lain:

- energi bunyi

- energi matahari

- energi nuklir

- energi cahaya

Dalam fisika tubuh manusia, Energi merupakan hal yang sangat penting, seluruh aktifitas tubuh, termasuk berpikir, menggunakan energi.

Semangat!! IKM 14 C

Makanan adalah sumber utama energi (bahan bakar) bagi tubuh, yang diubah secara kimiawi untuk menghasilkan beragam molekul yang dapat berikatan dengan oksigen dalam sel tubuh

Nutrien yang kita peroleh dari makanan bisa dibagi paling tidak menjadi 5 golongan yaitu karbohidrat atau zat hidrat arang, protein, lemak, vitamin, dan mineral.

Tidak semua zat makanan/nutrien yang kita konsumsi memberikan energi bagi tubuh. Hanya karbohidrat, protein dan lemak yang memberikan energi

Konsumsi energi tubuh saat istirahat

PENGGUNAAN ENERGI DI TUBUH TERDIRI DARI TIGA BAGIAN:

Bagian yang pertama dipakai untuk metabolisme basal tubuh.

Metabolisme basal ini adalah kumpulan seluruh proses-proses yang terjadi dalam tubuh untuk mempertahankan kehidupan. Didalamnya tercakup energi yang digunakan oleh tubuh untuk mengganti sel-sel yang rusak, proses bernapas dan berpikir, proses berdenyutnya jantung, pendek kata untuk semua proses internal sel-sel dan jaringan tubuh untuk mempertahankan kehidupannya.

Kurang lebih 70% energi yang kita konsumsi dipergunakan oleh tubuh untuk proses-proses fisiologis ini. Jadi meski kita tidur saja di rumah, kita tetap butuh makan untuk memenuhi kebutuhan energi ini.

Semangat!! IKM 14 C

Otot rangka dan Jantung 25 %

Otak 19 %

Ginjal 10 %

Hati dan limpa 27 %

Organ lain 19 %

Yang kedua adalah energi untuk aktivitas fisik seperti untuk berjalan, menulis, berolahraga dan sebagainya.

Besarannya sekitar 20 % dari penggunaan energi tubuh. Ini merupakan bagian yang paling dinamis dan bergantung pada berapa besar aktivitas fisik yang dilakukan.

Sisanya yang 10 persen digunakan untuk proses pengolahan makanan berupa pencernaan dan penyerapan zat makanan.

Mungkin anda pernah merasakan bagaimana tubuh terasa lebih panas, dan kadang kadang berkeringat saat makan? Ini adalah bagian dari energi untuk metabolisme tersebut yang dalam istilahnya disebut Thermic Effect of Food.

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KECEPATAN METABOLISME

1. Pengerahan otot selama / tepat sebelum pengukuran.

2. Baru makan.

3. Suhu lingkungan yang tinggi atau rendah

4. Tinggi badan,berat badan,luas permukaan badan.

5. Jenis kelamin.

6. Umur.

7. Keadaan emosi.

8. Suhu badan.

9. Kadar hormon tiroid dalam sirkulasi

10. Kadar epinefrin & neroepinefrin dalam sirkulasi

Kalau jumlah energi yang kita konsumsi melebihi kebutuhan energi tubuh, maka kelebihan energi tersebut akan disimpan berupa lemak (trigliserida) yang akan dipecah untuk digunakan kemudian jika asupan energi mengalami defisit.

KEKEKALAN ENERGI DALAM TUBUH

Semangat!! IKM 14 C

Pengeluaran Panas Tubuh

Kerja Yang Dilakukan

Perubahan simpanan energi tubuh (Makanan,

lemak, panas)

Hukum Pertama Termodinamika

∆Q = Panas yang hilang atau diperoleh

∆W = Kerja yang dilakukan tubuh

∆U = Perubahan simpanan energi

∆Q positif, jika tubuh mendapat panas

∆W positif, jika tubuh melakukan kerja

∆W nol, jika tubuh tidak melakukan kerja

∆Q negatif, jika suhu tubuh konstan dan kehilangan panas ke lingkungan bersuhu lebih rendah

∆U negatif, jika terjadi penurunan energi

Pertemuan 5

Semangat!! IKM 14 C

∆Q ∆W ∆U

BIOMEKANIKA

1. Dasar Ilmu Biomekanika adalah :

a. Hukum Stokes

b. Hukum Newton

c. Hukum Archimides

d. Hukum Phytagoras

2. Alat keamanan dalam mobil yang disyaratkan adalah, kecuali :

a. Safety belt

b. Air bag

c. Klakson

d. Sandaran kepala

Definisi Biomekanika

Ilmu fisika yang mempelajari gerakan dan perubahan bentuk suatu materi yang diakibatkan oleh gangguan mekanik yang disebut gaya

Bidang ilmu aplikasi mekanika pada sistem biologi

Kombinasi antara disiplin ilmu mekanika terapan dan ilmu-ilmu biologi dan fisiologi

Dasar Biomekanika

Dasar biomekanika adalah Hukum-hukum Newton, yaitu :

1. Hukum newton I (Hukum Inersia, hukum kelembaman) : Suatu benda mempunyai sifat mempertahankan keadaannya, apabila benda itu sedang bergerak maka benda itu akan bergerak terus

2. Hukum Newton II : apabila ada gaya yang bekerja pada suatu benda maka benda akan mengalami suatu percepatan yang arahnya sama dengan arah gaya

3. Hukum Newton III : Untuk setiap aksi selalu ada reaksi yang arahnya berlawanan

Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap Biomekanika

Semangat!! IKM 14 C

Gerak tubuh merupakan sebuah system biologis sebagai hasil interaksi system biologis dengan lingkungan sekelilingnya. Interaksi ini dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya :

• Stuktur dari lingkungan (bentuk dan stabilitas).• Medan dari gaya (arah relatif terhadap gravitasi, kecepatan gerakan).• Stuktur dari sistem (susunan tulang, aktifitas otot, susunan segment dari tubuh, ukuran,

integrasi motorik yang dibutuhkan untuk mendukung postur).• Peranan dari keadaan psikologis (level keaktifan, motivasi).• Bentuk gerakan yang akan dikerjakan (kerangka dari organisasi dari gerakan). • Agar tubuh dapat berada dalam keadaan istirahat dan dalam keseimbangan (statik),

jumlah gaya yang bekerja padanya di semua arah dan jumlah torsi di semua sumbu harus sama dengan nol

• Gaya yang bekerja pada kepala dalam keadaan statis/diam adalah titik tumpuannya terletak diantara gaya berat dan gaya otot \

Gaya pada saat tumbukan

Momentum adalah hasil kali massa dan kecepatan à besaran vektor

P = m. v

Saat menumbuk suatu benda padat, bagian tubuh (atau tubuh keseluruhan) akan mengalami perlambatan (deselerasi) yang cepat dan akan menghasilkan gaya yang besar

Gaya setara dengan laju perubahan momentum

F = m . A = m (Δ v/ Δ t) = Δ(mv)/Δt

F sama dengan laju perubahan momentum

Contoh kasus :

Seseorang yang berjalan dengan kecepatan 1 m/dtk secara tidak sengaja menabrak suatu batang besi melintang di bagian kepalanya, kepala orang tersebut berhenti pada sekitar 0,01 detik dan menempuh jarak tambahan 0,005 m (5 mm), massa kepala 3 kg, berapa gaya yang menyebabkan perlambatan ini?

Jawab :

Semangat!! IKM 14 C

Perubahan momentum:

Δ (mv) = (3 kg)(0 m/dtk) – (3 kg)(1 m/dtk)

= - 3 kg m/dtk.

Karena itu:

F = (-3 kg m/dtk)/(0,01 dtk) = - 300 N

Contoh soal :

Apabila kita ulangi kecelakaan ini dengan batang baja berbantalan 0,02m (2cm) maka waktu perlambatan akan meningkat menjadi 0,04s. Berapa gaya yang bekerja untuk memperlambat kepala pada keadaan demikian?

Jawab :

F = Δ (mv)/ Δ t

= (3 kg m/dtk) / 0,04 dtk)

= 75 N

à Suatu pengurangan yang cukup bermakna dari kasus pertama

Tabrakan Kendaraan

Tabrakan pada mobil berkecepatan tinggi menyebabkan penumpang mengalami gaya percepatan atau perlambatan yang sangat besar

Gaya-gaya ini dapat menyebabkan patah tulang, cedera organ dalam dan kematian bagi pengemudi maupun penumpang

Gaya-gaya yang bekerja tersebut dapat diserap oleh kendaraan (bemper dan bagian tubuh lainnya)

Pertemuan 6

Semangat!! IKM 14 C

BIOFLUIDA

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.

MEKANIKA FLUIDA

Mempelajari tentang fluida yang bergerak atau diam dan akibat yang ditimbulkan oleh fluida tersebut pada tempatnya.

Fluida adalah zat yang dapat mengalir atau sering disebut Zat Alir. Jadi perkataan fluida dapat mencakup zat cair atau gas.

Zat Cair

Molekul terikat secara longgar tapi berdekatan

Tekanan yang terjadi karena gaya gravitasi

Tekanan terjadi tegak lurus bidang

Zat Gas

Molekul bergerak bebas dan saling bertumbukan

Tekanan akibat tumbukan antar molekul

Tekanan terjadi tidak tegak lurus bidang

ALIRAN ZAT CAIR MELALUI PEMBULUH DARAH

Hukum Poiseuille : Cairan yang mengalir melalui suatu pipa kecepatannya berbanding langsung dengan penurunan tekanan sepanjang pipa dan pangkat empat jari-jari pipa.

Semangat!! IKM 14 C

FA

P1 P

2

V=πr4 ( P1−P2 )

8ηL

V= kecepatan (jumlah zat cair yg mengalir tiap detik)

ɳ= viskositas, satuan pascal:

air: 10-3 pas pada 20°C

darah: 3-4 x 10-3 pas

(tergantung persentase sel darah merah dalam darah (hematokrit)

r= jari-jari

L= panjang dalam meter

P1,P2 = tekanan

Rumus tersebut dapat dinyatakan:

FLOW RATE = Pressure/Resistance, atau

VOLUME = Tekanan/Tahanan

Apabila, hukum poiseuille ditulis dalam bentuk:

P1-P2 = V 8ɳL

p r4

Maka tampak ada persamaan dengan hukum ohm:

E = I.R

E = tegangan = P1-P2

I = aliran = V

R = tahanan = 8ɳL

p r4

Semangat!! IKM 14 C

Diagram tersebut menunjukkan hubungan kecepatan aliran darah pada aorta, kapiler dan vena dengan luas penampangnya.

Rata-rata kecepatan aliran darah di aorta 30cm/detik.

Rata-rata kecepatan aliran darah di vena cava 5cm/detik.

Catatan:

pada kapiler kecepatan sangat kecil sekitar 1 mm/detik namun mempunyai luas penampang keseluruhan sekitar 600 cm2 , (terjadi pertukaran O2 dan CO2 ).

Tahanan terhadap debit zat cair tergantung pada:

1. Panjang pembuluh

2. Diameter pembuluh

3. Viskositas/kekentalan

4. Tekanan

Efek panjang Pembuluh Terhadap debit

Makin panjang pembuluh, diameter sama, zat cair akan mendapat tahanan semakin besar, maka debit zat cair akan lebih besar pada pembuluh yang pendek.

Semangat!! IKM 14 C

Panjang = 3

Panjang = 2

Panjang = 1

1 ml/min

2 ml/min

3 ml/min

Aorta Kapiler Vena cava

Kecepatan

30 cm/s

1 mm/sec

5 cm/s

3 cm2 LuasLuas

600 cm2

18 cm2

Efek diameter pembuluh

Kecepatan aliran zat cair makin cepat pada diameter yang pembuluhnya makin besar

Efek kekentalan

Semakin kental zat cair semakin besar tahanan terhadap dinding pembuluh, sehingga dapat ditentukan konsentrasi sel darah merahnya.

Catatan :

Pada darah normal kekentalan 3,5 kekentalan air.

Kekentalan 1 ½ kali diatas normal, kekentalan 2 kali air.

Kekentalan 70 kali di atas normal kekentalan 20 kali air

Aliran darah pada penderita anemia adalah cepat karena konsentrasi sel darah merah rendah.

Pada penderita polycytemia aliran darah lamban karena terjadi peningkatan kadar sel darah merah.

Efek tekanan terhadap debit

Aliran air mengalir dari tekanan tinggi ke rendah.

Aliran air sebanding terhadap perbedaan tekanan

BUNYI JANTUNG

Stetoskop è vibrasi jantung dan pembuluh darah besar

Karena aliran laminer dan turbulensi.

Semangat!! IKM 14 C

Tekanan Darah

Tekanan darah diukur menggunakan spygmomanometer (tensimeter) yang berisi air raksa dan biasanya dikalibrasi dalam mmHg.

Bagaimana Mengukur? Dua nilai tekanan darah yang diukur, yaitu: tekanan maksimum ketika jantung memompa (tekanan sistolik) dan tekanan ketika jantung beristirahat (tekanan diastolik).

Pada awalnya tekanan udara pada jaket dinaikkan tinggi di atas tekanan sistolik dengan pompa tangan, dan tekanan ini memompa arteri utama (brachial) di lengan dan memotong aliran darah.

Tekanan udara kemudian diperkecil perlahan-lahan sampai titik di mana darah kembali mulai mengalir ke tangan, hal ini dideteksi dengan mendengarkan karakteristik ketukan darah yang kembali ke lengan bawah dengan stetoskop. Pada saat ini tekanan sistolik sama dengan tekanan udara pada jaket yang bisa dibaca pada alat ukur.

Tekanan udara kemudian diperkecil lebih lanjut dan suara ketukan menghilang ketika darah dengan tekanan rendah dapat memasuki arteri. Pada saat ini alat ukur menunjukkan tekanan diastolik. Tekanan sistolik normal sekitar 120 mm-Hg, sementara tekanan diastolik normal sekitar 80 mm-Hg.

Contoh

Darah mengalir dari pembuluh darah yang besar dengan jari-jari 0,3 cm, dimana kecepatannya 10 cm/s ke dalam daerah dimana jari-jarinya berkurang menjadi 0,2 cm akibat penebalan dinding (arteriosclerosis). Berapakah kelajuan darah pada bagian itu?

Jawaban

Dik: A1=0,3 cm

V1=10 cm/s

A2=0,2 cm

Dit: V2 ?

Jawab: A1v1 = A2v2 v2 = A1.v1/A2

V2 = p (0,3 cm) 2 (10 cm/s)/ p(0,2 cm) 2

V2 = 22,5 cm/s

Semangat!! IKM 14 C

20 % sirkulasi paru-paru80 % sirkulasi sistemik

10 % di kapiler

7 % di kapiler paru-

paru

70 % di vena 93 % di arteri

dan vena paru-paru

20 % di arteri

Hubungan EKG, bunyi jantung, ventrikel kiri dan tekanan aorta

Tekanan Darah

Jumlah darah orang dewasa 4,5 liter

Dlm 1 kali kontraksi jantung terpompa 80 ml darah permenit

beredar satu siklus dalam tubuh.

Dalam sirkulasi darah

Semangat!! IKM 14 C

Tekanan aorta

Tekanan ventrikel

Suara jantung

EKG

Time

Tekanan

fisika

Documents

Transcript of fisika