KONSEP DASAR KINESIOLOGI & BIOMEKANIK

Kinesiologi : adalah bagian dari ilmu fisiologi yang menjelaskan dan menganalisa lokomotor, yang merupakan

refleksi dari aktifitas kekuatan mekanik

Dipelajari : GERAK, Gerak tulang pada sendi tubuh manusia, termasuk peran gravitasi, otot skeletal dan mekanik sendi

Terutama ASPEK MEKANIK : Aktifitas daya / kekuatan yang terjadi pada tubuh, terkait

dengan keseimbangan dan gerak

Aplikasi mekanik terhadap tubuh manusia hidup, dikelompokkan sebagai sebutan : BIOMEKANIK

APLIKASI MEKANIK

1. STATIK pengaruh mekanik pada tubuh, dalam posisi seimbang

2. DINAMIK pengaruh mekanik pada tubuh, dalam posisi gerak

DINAMIK1. KINEMATIK :

terkait dengan geometri gerak2. KINETIK :

terkait dengan kekuatan yang memproduksi gerak

KINEMATIK

Ilmu yang mempelajari gerak dari aspek geometrik gerak,tanpa mempedulikan aktifitas kekuatan yang memproduksi gerak

Aplikasi dalam kehidupan manusia Diskripsi gerakPengukuran gerakPencatatan gerakKarakteristik gerakBagian tubuh yang menyebabkan gerak

MENENTUKAN POSISI & GERAK TUBUH

1. Titik pusat gravitasi

2. Garis Aksis gerak

3. Bidang gerak

Pusat gravitasi tubuh, terletak di : 1 inchi didepan vertebra S2

Garis gravitasi tubuh

S1

T12

T1

C1

Garis akses gerakgaris pada bidang vertikal, frontal dan horisontal yang

saling tegak lurus, bertemu pada titik pusat gravitasi Bidang Gerak

1. Bidang sagital utama ( Cardinal Sagital Plane ) Bidang Mid Sagital Bidang vertikal yang membagi tubuh atas 2 bagian sama, kiri & kanan

2. Bidang frontal utama ( Cardinal Frontal Plane )bidang vertikal yang sejajar dengan tulang frontalis, membagi tubuh atas 2 bagian sama, depan dan belakan

3. Bidang Horizontal Utama ( Cardinal Horizontal Plane ) Bidang Transversal

bidang yang membagi tubuh atas 2 bagian, atas dan bawah

Catatan :bidang lain yang sejajar dengan bidang sagital, frontal atau horisontal

melalui titik di luar titik gravitasi, disebut bidang SEKUNDER

1. Aksis Vertikal : aksis tegak lurus terhadap lantai

2. Aksis frontal atau Horizontal :

Aksis yang melalui bidang horisontal kiri ke kanan

3. Aksis sagital atau anteroposterior :

Melalui bidang horisontal dari depan ke belakang

KESEPAKATAN ISTILAH PARAMETER

POSISI AWAL TUBUH POSISI ANATOMI ini yang biasa dipakai POSISI BERDIRI FUNDAMENTAL

TERMINOLOGI GERAK SENDI

1. Gerak pada bidang Sagital dengan AksisFrontal - Horisontal

Fleksi sudut sendi mengecilEkstensi sudut sendi membesarHiperekstensi ekstensi melebihi posisi batas

2. Gerak pada bidang frontal dengan aksis sagital – horisontalAbduksi gerak menjauhi pusatAduksi gerak mendekati pusatFleksi lateral khusuu untuk gerak kepada a tubuh

3. Gerak dibidang Horisontal dengan aksis Vertikal Rotasi : Rotasi internal Rotasi Eksternal Supinasi Pronasi Sirkumdiksi : Gerak berputar pada bidang sagital & frontal

SENDI1. DIARTHROSIS

ciri-ciri : Mempunyai cavum sendi Mempunyai capsul sendi Mempunyai membran sinovia Mempunyai permukaan sendi licin Permukaan sendi tertutup cartilago (rawan sendi) Cairan sinovia

2. SYNARTHROSIS : Tak mempunyai rongga ( cavum ) sendi Gerakan sangat terbatas

uniaxial

• Hinge • condyloid

0 1 2 3nonaxial biaxial triaxial

• Irreguler• Pivot • Saddle

• Ball & Socket

TINGKAT KEBEBASAN GERAKI. KEBEBASAN GERAK TINGKAT I :

Sendi engsel hanya mampu fleksi & ekstensi: sendi interphalangeal sendi radioulnar

sendi atlantoaksialII. KEBEBASAN GERAK TINGKAT II :

Sendi condyloid : metacarpophalangeal fleksi, ekstensi sirkumdiksi

III. KEBEBASAN GERAK TINGKAT III :Ball & Socket : fleksi – ekstensi abduksi – aduksi rotasi

merupakan gerak maksimum pada manusia

Gerak yang lebih bebas :Penjumlahan dari gerak beberapa sendi

semakin distal letak sendi, semakin tinggi tingkat kebebasan geraknya, dibandingkan sendi yang terletak proksimal

RANTAI KINEMATIKBeberapa sendi saling berhubungan, membentuk rantai rantai kinematik1. Rantai Kinematik terbuka :

Bagian distal rantai kinematik terbuka atau bebascontoh : vertebra

anggota gerak2. Rantai Kinematik tertutup :

Bagian distal rantai kinematik : tertutup, membentuk cincin Sacroiliaca + symphisis pubis pelvic girdle ( sendi panggul ) Iga + sternum + vertebra THORAX

KINETIK

Adalah ilmu yang mempelajari gerak, berkaitan dengan KEKUATAN daya yang menimbulkan periode istirahat, sampai periode gerak tubuh

Saat terjadi gerak, forces (daya) berfungsi sebagai pengganggu keseimbangan tubuh

Saat gerakan terhenti, forces (daya) mengembalikan tubuh keposisi seimbang

HUKUM NEWTON : HUKUM GERAKNewton I : Law of InertiaNewton II : Law of AccelerationNewton III : Law of Reaction

VEKTORForce dituliskan dalam bentuk vektor, yang terdiri dari garis lurus, tanda arah, untuk menunjukkan arah gerakvektor harus meliputi :

* besarnya* arahnya* titik awal

• Penjumlahan VEKTOR Bila 2 atau lebih vektor ada pada 1 garis lurus,

Total forces adalah penjumlahannya Bila 2 lebih vektor melalui 1 sudut,

Total force adalah resultantenya Bila ada kombinasi forces, satu aksi tegak lurus tulang dan yang

lain horisontal terhadap axis tulang panjang, maka yang akan terjadi adalah PUTARAN, sebagai resolusi dari forces

LEVERAGE = PENGUNGKIT

Dengan memanfaatkan mekanika pengungkit, transmisi kekuatan dapat dipindahkan ke obyek lainpengungkit = Lever = Tuastdd :

1. Aksis = fulcrum = Pusat Gerak bagian yang fixed, dimana tuas berotasi indentik dengan sendi

2. Effort Arm lengan upaya

3. Weight Arm / Resistance Arm lengan beban

E W

E.A W.A

GARIS AKSI = action line

• Arah tarikan dari otot yang berkontraksi

• Melalui Origo & Insersi otot

• Dilibatkan terhadap pengaruh gravitasi

FORCE ARM :– Jarak yang terpendek garis aksi dengan axis yang terpendek

Garis aksi

F W

Force arm

Forcearm = effort arm

= weight arm

F.A

Garis aksi

MECHANICAL ADVANTAGE = MA= Ratio antara effort dengan weight

M.A = W M.A = Effort Arm

E Weight Arm

E x E.A = W x WAWA = 10 CM EA = 15 CM

W = 15 kg E = 10 kg

15 x 10 = 10 x 15

Seimbang M.A = 1MA > 1 ?

MA < 1 ?

KLASIFIKASI PENGUNGKIT :• Kelas I

• Axis berada diantara W & E

W E

W E

W : berat segment anggota gerak

E : kekuatan otot

Contoh 1. m quadriceps bekerja melalui patella ( insersi )

2. m. triceps bekerja dalam posisi lengan melintasi kepala

W

E MA = WE

1

Kelas II :

A

W E

Kelas III :

AE W

E

MA : Ew < 1

wE

F

MEKANISME AKSI OTOTKekuatan otot & lingkup Gerak sendi ( LGS )Tergantung dari :

Leverage Jumlah serabut otot Tatanan serabut otot Gerak mekanisme serabut otot Sendi yang dilalui

Setiap serabut otot dapat memendek ( berkontraksi ) 60 – 40% dari panjang otot ( panjang istirahat )tergantung :

Panjang otot Tatanan serat otot

Otot dengan serabut sejajar : Dapat memendek sampai 50% LGS cukup besar

Otot dengan serabut serong ( pennate ) Kontraksi tidak cukup besar LGS kurang

KEKUATAN OTOT TERGANTUNG PADA

• Ukuran ( besarnya ) otot• Jumlah serabut yang berkontraksi ( total jumlah serabut otot pada pada

potongan melintang )Kesimpulan• Otot dengan serabut paralel :

LGS besarkekuatan kurang

• Otot dengan serabut serongkekuatan besarLGS kurang

JENIS KONTRAKSI :ISOTONIK : Kontraksi otot yang menimbulkan pemendekan otot &

menimbulkan perubahan sudut sendiISOMETRIK: Kontraksi otot yang tak menimbulkan pemendekan otot dan

tak merubah sudut sendi

• ECCENTRIC contraction = lengthening contraction

Kontraksi otot yang bertahap berangsur melemah untuk menahan tarikan gravitasi atau momentum gerak

contoh : m. tibialis anterior pada saat kaki akan menapak

• Concentric Contraction

Pemendekan otot disertai upaya menahan beban

TERMINOLOGI AKSI OTOT

• PRIME MOVER : otot yang bertanggungjawab menyelesaikan gerakan

• SYNERGIST : otot yang berkontraksi bersamaan dengan prime Mover

• ANTAGONIST : otot yang berkontraksi pada sisi yang berlawanan

• STABILIZER : otot berkontraksi statis untuk menahan bagian tubuh dari

tarikan kontraksi otot, gravitasi, atau efek momentum

• NEUTRALIZER : otot yang mencegah aksi berlebihan dari otot yang sedang aktif

• COCONTRACTORS : otot antagonis yang berkontraksi bersamaan dengan otot agonis

THE JOINT CONTACT

Kohesi permukaan sendi

Kohesi sendi diproduksi oleh :1. Ligament : hinge joint

misal : lateral ligament pada sendi siku, sendi lutut, sendi metacarpophalangeal

Ligament akan relaks pada Mid position2. Muscle tension, pada saat otot berkontraksi secara stabil3. Struktur fascial yang menyelubungi otot, mis. Otot Tensor fascia lata4. Tekanan atmosfer, terutama pada sendi panggul (hip joint) ± 25 kg Sehingga walaupun tanpa otot, tanpa ligament, tanpa kapsul di sendi panggul collum femoris akan tetap berada didalam Acetabulum, tergantung pada posisi tungkai.Pada sendi lutut, pengaruh tekanan atmosfer tidak besar.Sendi yang terkadang berbunyi (cracking), seperti di lutut, mandibula, Wrist, jari –jari, lebih disebabkan oleh gliding antara tendon/ligamen dengan tonjolantulang, atau antara kapsul yang tegang – dengan tulang.

TIPE GERAK SENDI

1. Gliding a. Surface Gliding - Gerak ini dapat murni gerak translatory, seperti pada sendi bahu, yang

terjadi adalah proses gliding terhadap ‘dinding thorax’, kearah atas, bawah, belakang, depan, atau rotasi .

- Gerak kombinasi dapat terjadi, yaitu gerakan abduksi – adduksi b. Linear Gliding

Sisi koncaf, gliding pada permukaan konvex yang relatif luas kearah linier, misal gerak basal phalanx terhadap metacarpal

2. Rocking or Rolling Motion Contoh : pada awal gerak fleksi sendi lutut (15 - 20°)3. Rocking combined with gliding joints Contoh : pada sendi lutut, setelah 15 - 20° fleksi awal4. Axial Rotation Contoh : sendi radiohumeral