BIOMEKANIKA SISTEM MUSKULOSKELETAL & FISIOLOGI OTOT dr. Aditya Candra Fakultas Kedokteran Abulyatama
PENDAHULUAN Biomekanika merupakan kombinasi antara disiplin ilmu mekanika terapan dan ilmu-ilmu biologi dan fisiologi (Chaffin, 1991) Biomekanika menggunakan konsep fisika dan teknik untuk menjelaskan gerakan pada bermacammacam bagian tubuh dan gaya yang bekerja pada bagian tubuh pada aktivitas sehari-hari. Mekanika adalah salah satu cabang ilmu dari bidang ilmu fisika yang mempelajari gerakan dan perubahan bentuk suatu materi yang diakibatkan oleh gangguan mekanik yang disebut gaya Menurut Frankel dan Nordin pada tahun 1980 biomekanika merupakan ilmu mekanika teknik untuk analisa sistem kerangka otot manusia
Konsep Biomekanika Biomekanika diklasifikasikan menjadi 2, yaitu: 1. General Biomechanic Adalah bagian dari biomekanika yang berbicara mengenai hukum-hukum dan konsep-konsep dasar yang mempengaruhi organ tubuh manusia baik dalam posisi diam maupun bergerak Biostatic adalah bagian dari biomekanika umum yang hanya menganalisis tubuh pada posisi diam atau bergerak pada garis lurus dengan kecepatan seragam (uniform). Biodinamic adalah bagian dari biomekanika umum yang berkaitan dengan gambaran gerakan-gerakan tubuh tanpa mempertimbangkan gaya yang terjadi (kinematika) dan gerakan yang disebabkan gaya yang bekerja dalam tubuh (kinetik) 2. Occupational Biomechanic Didefinisikan sebagai bagian dari biomekanika terapan yang mempelajari interaksi fisik antara pekerja dengan mesin, material, dan peralatan dengan tujuan untuk meminimumkan keluhan pada sistem kerangka otot agar produktifitas kerja dapat meningkat
Biomekanika Kerja Tubuh Dalam analisis biomekanika, tubuh manusia dipandang sebagai sistem yang terdiri dari link (penghubung) dan joint (sambungan) Chaffin dan Anderson tubuh manusia terdiri dari enam link, yaitu: Link lengan bawah yang dibatasi oleh joint telapak tangan dan siku. Link lengan atas yang dibatasi oleh joint siku dan bahu. Link punggung yang dibatasi oleh joint bahu dan pinggul. Link paha yang dibatasi oleh joint pinggul dan lutut. Link betis yang dibatasi oleh joint lutut dan mata kaki. Link kaki yang dibatasi oleh joint mata kaki dan telapak kaki
FISIOLOGI OTOT
SIFAT-SIFAT KHUSUS OTOT Mudah terangsang (irritability) Mudah berkontraksi (contractility) Dapat melebar (extensibility) Dapat diregang (elasticity) Mempunyai irama kontraksi (otot jantung)
JENIS OTOT Otot rangka Otot polos Otot jantung
PERBEDAAN OTOT
FISIOLOGI ANATOMI OTOT RANGKA Serat Otot Rangka: Merupakan sel otot Membran: - sarkolema Plasma: - sarkoplasma - retikulum sarkoplasmik tempat ion Ca mengontrol kontraksi Di ujung otot: -serat otot mengumpul menjadi tendon otot -sarkolema menyatu dengan serat tendon Tendon melekat ke tulang
Selama kontraksi otot, setiap sarkomer memendek sewaktu filamen tipis bergeser mendekat satu sama lain diantara filamen tebal, sehingga garis Z tertarik saling mendekat satu sama lain. Lebar pita A tidak berubah sewaktu serat otot memendek, tetapi pita I dan Zona H menjadi lebih pendek
Serat Otot Rangka (cont d) 1.Serat otot terdiri atas ratusan-ribuan miofibril 2.Miofibril terdiri atas ±1500 filamen miosin dan 3000 filamen aktin 3.Miofibril beruas-ruas: -warna terang: aktin I band(isotropic) -warna gelap: miosin A band(anisotropic) -gambaran striae (lurik) 4. Aktin dan miosin: -overlap -miosin: cross-bridge
Referensi Text Book of Medical Physiology (11th) by Guyton and Hall Principles of Anatomy and Physiology (Tortora,Principlesof Anatomy and Physiology)by Gerard J. Tortoraand Bryan H. Derrickson Ganong'sReview of Medical Physiology, 23rd Edition (LANGE Basic Science)by Kim E. Barrett, Susan M. Barman, Scott Boitano, and HeddwenBrooks Human Physiology: From Cells to Systemsby LauraleeSherwood