1

SISTEM LOKOMOSIdr. Yanti Ivana S, MSc

2

Pendahuluan

Lokomosi = gerakan/kemampuan berpindah dari satu tempat ke tempat lain

Sistem lokomosi : Struktur organisme hidup yg bertanggung jawab untuk lokomosi

Pada manusia sistem lokomosi terdiri dari otot, sendi, dan ligamen ekstremitas bawah serta arteri dan nervus yang memasoknya (Dorland's Medical Dictionary for Health Consumers. © 2007 by Saunders, an imprint of Elsevier, Inc. All rights reserved.)

3

Tipe lokomosi primataCategory Sub-type Activity

Vertical clinging and leaping

Vertical leaping in and between trees, hopping on the ground

Quadrupedalism

Slow climbing Cautious clambering and climbing

Branch running and walking

Climbing, springing, branch-running and jumping

Ground running and walking

Tree climbing, rock climbing, ground running and walking

New World semi-brachiation

Arm-swinging with the use of prehensile tail

Old-World semi-brachiation

Leaping and some arm-swinging

Brachiation True brachiation Arm-swinging, bipedal branch running

Modified brachiation: (1) Orang type

Climbing and swinging using all four limbs

(2) Chimp type Occasional armswinging, knucklewalking on ground

(3) Gorilla type No arm-swinging in adults, knucklewalking

Bipedalism Standing, striding, running

4

Tujuan mempelajari lokomosi Era paleolitikum : didorong oleh

permasalahan bertahan hidup, berpindah dari lokasi satu ke lainnya (melarikan diri dari predator, berburu makanan)

Filsuf Yunani (500 – 300 SM) : didorong oleh kebutuhan menjalin harmoni dengan semesta

Belajar lokomosi Behavioural monitoring

5

6

Analisis Gerakan

Motion analysis look at the details of what is going on

Eadward Muybridge (awal abad 19) kamera Peralatan: kamera; video; elektromyografi Drawing Horses [Martin & Bateson 1986]

7

8

9

10

Eadward Muybridge’s horses [Alexander 1992]

11

Sistem lokomosi

Otot Sendi Ligamen (arteri dan

nervus)

EKSTREMITAS BAWAH

12

Otot

Origo: tempat lekat otot pada tulang yang relatif diam selama kontraksi otot

Insersio: tempat lekat otot pada tulang lain yang relatif banyak berpindah saat kontraksi

Origo relatif terletak lebih ke proksimal dibandingkan insersio

13

Motor unit serabut-serabut otot yg dikontrol oleh motor neuron tunggal

Jumlah serabut otot yg dikontrol mempengaruhi gerakan yg mungkin ditimbulkan

Jumlah serabut otot sedikit Kontrol halus (otot mata)

Jumlah serabut otot banyak Gerakan kuat (m. gluteus maximus)

14

Kekuatan otot lebih besar ketika insersi jauh dari aksis gerakan

Kecepatan lebih besar ketika insersi di dekat aksis gerakan

aksis

origo

insersio

15

Kerja ligamen otot: membatasi gerakan sendi (sifat relatif tidak meregang dari jaringan ikat & tendon)

Kontraktur: pemendekan komponen jaringan ikat otot yang kurang lebih permanen

16

Klasifikasi otot berdasar perlekatan

direct (tendon) – epimisium otot menempel ke periosteum tulang atau perikondrium kartilago

Indirect (aponeurosis) – fascia otot melebar melampaui otot ke tulang atau otot yang lain

17

Klasifikasi otot berdasar susunan fasikula

Paralel – aksis panjang fasikula sejalan dengan aksis longitudinal otot, mis: m.stylohyoid; m.biceps brachii

18

Pennate – fasikula bercabang dari tendon sentral secara diagonal

Unipennate - extensor muscles Bipennate - rectus femoris Multipennate – deltoid

19

20

Convergent – fasikula konvergen/menyatu ke tendon tunggal. Mis: m. pectoralis major

21

Circular – fasikula tersusun dalam cincin konsentris, mis: m. obicularis oris dan oculi

22

Peran Otot

Prime Movers penentu gerakan Antagonists berlawanan arah dengan

gerakan Fixation Muscles menstabilkan sendi,

mempertahankan postur/posisi ketika “prime mover” bekerja

Synergists kelompok khusus otot fiksasi. Ketika “prime mover” melintasi dua sendi atau lebih, otot sinergist mencegah terjadinya gerakan pada sendi intermediate

23

Memeriksa Otot

Anatomical Method menarik otot secara langsung; menunjukkan apa yg dpt dilakukan otot

Palpation. Electrical Stimulation memberikan

stimulasi listrik pd otot; menunjukkan apa yg dpt dilakukan otot

Electromyography mengukur kelistrikan otot

Clinical Method.

24

25

Skeleton

Terdiri atas tulang dan kartilago Tulang:

panjang, pendek, datar, irreguler Mengandung pembuluh darah & serabut saraf

Kartilago Jaringan ikat yang kuat yang tersusun atas sel-

sel dan serabut yang berada dalam matriks intraseluler berbentuk seperti gel yang kuat

Hyalin, fibrosa, elastik

26

27

Sendi/artikulasio

Adalah hubungan antara bagian komponen rigid

Klasifikasi: Fibrous (synarthrosis): disatukan oleh

jaringan fibrosa; tipe: sutura, sindesmosis, gomphosis

Cartilaginous: disatukan oleh kartilago hyalin (sinkondrosis) atau fibrokartilago (amfiartrosis)

Synovial (diarthrodial): memiliki ruang antar tulang yg berisi cairan

28

Klasifikasi berdasar gerakan

Synarthroses tdk ada gerakan

Amphiarthroses sedikit gerakan

Diarthroses or Synovial Joints gerakan bebas

29

Synarthroses

Suture tulang disatukan oleh jaringan fibrosa. Mis: tengkorak

Syndesmosis tulang dihubungkan dengan ligamen antar tulang. Mis: radius-ulna; tibia-fibula

Gomphosis tonjolan berbentuk kerucut yang terpasang pada tempatnya dan di pertahankan oleh ligamen. Mis: gigi pada gusi

30

Amphiarthroses

Symphysis dihubungkan oleh lempeng fibrokartilago.Mis: simphisis pubis sedikit bergerak saat melahirkan

Synchondrosis dihubungkan oleh kartilago hyalin yg kemudian digantikan oleh tulang permanenMis: sendi antara epifisis & diafisis tulang panjang

31

Diarthroses

Ball-and-Socket / Spheroidal joint Hinge Joint / Ginglymus Pivot / Trochoid joint Condyloid / ellipsoidal joint Saddle / sellar joint Gliding / plane joint

32

33

Ball-and-Socket / Spheroidal joint A spheroidal surface of one bone moves

within a "socket" of the other bone about three axes

Mis: sendi bahu dan panggul Gerakan: Fleksi, ekstensi, adduksi,

abduksi, rotasi, kombinasi gerakan (sirkumduksi)

In circumduction, the limb is swing so that it describes the side of a cone, the apex of which is the center of the “ball”.

34

Hinge Joint / Ginglymus

A convex surface fits into a concave surface

Bersifat uniaxial dan memungkinkan gerakan pada satu bidang.

e.g., flexion and extension at an interphalangeal joint.

35

Pivot / Trochoid joint

a pivot-like process rotates within a bony fossa around a longitudinal axis.

uniaxial, but the axis is vertical, and one bone pivots within a bony or an osseoligamentous ring.

Gerakan: rotasi pada bidang tunggal. Mis: gerakan tulang atlas

36

Condyloid / ellipsoidal joint

biaxial joint consists of an oval-shaped condyle that

fits into an elliptical cavity. Motion is possible in two planes at right

angles to each other. Mis: sendi lutut, pergelangan tangan

37

Saddle / sellar joint

biaxial joint one articular surface is concave in one

direction and convex in the other (the trapezium, a carpal bone of the wrist) while the other articular surface is reciprocally convex and concave (the metacarpal bone in the thumb). Thus, the two bones fit together.

Movement is possible in two planes at right angles to each other: flexion and extension plus abduction and adduction.

Mis: sendi carpometacarpal dari ibu jari

38

Gliding / plane joint

multiaxial joint Formed by either opposing planes

surfaces or slightly convex and concave surfaces.

This type of joint only allows gliding movement.

Mis: between the superior and inferior articular processes of the vertebrae in the spine.

39

Gerakan pada diartrosis

Flexion - Extension Hyperextension Supination - Pronation

40

Abduction - Adduction Rotation Circumduction Supination - Pronation

41

Eversion – Inversion Opposition - Reposition Dorsoflexion - Plantar

flexion

42

Protraction - Retraction Elevation – Depression

43

44

Fisiologi Gerakan

Perencanaan Gerakan central nervous system (CNS).

Sistem kontrol sensorimotor membangkitkan serangkaian aktivasi neural yg menginervasi otot (ElectroMyoGraphic/EMG activity) kontraksi otot

Informasi sensoris (panjang otot, parameter gerakan skeleton) umpan balik pd kontrol sensorimotor dan otot skelet

45

Sistem motor 3 tipe gerakan Refleks Pola motor ritmik

Awal & akhir volunter, sisanya hampir refleks

Gerakan volunterBertujuan; biasanya dipelajari

46

Sistem motor diorganisasi secara hirarkis Spinal cord Descending system of

the brain Motor area of cerebral

cortex

47

Homunculus

48

49

Perkembangan sistem lokomosi Neonatus menampakkan perilaku primitif

yg berkembang in utero dan menghilang beberapa bulan setelah dilahirkan.

50

Awalnya diperkirakan bahwa perilaku primitif tersupresi sebagai hasil dari maturasi otak

Temuan: beberapa prinsip kontrol dasar dipertahankan selama perkembangan pola primitif dianggap sebagai prekursor pola matur

Misal: neonatus menampakkan refleks melangkah menghilang setelah 2 bulan muncul beberapa bulan kemudian ketika belajar berjalan

51

Gerakan prenatal

Gerakan spontan diawali ketika otot dan sistem saraf berfungsi

Misal: 5 minggu pasca konsepsi small, slow, cyclic bending of the head and/or trunk

52

Perkembangan post natal

Refleks stepping diduga peran predominan spinal dan mekanisme batang otak

53

Supine kicking

54

TERIMA KASIH

55

Daftar Pustaka

Alexander, R. McN. (1992). Exploring Biomechanics: Animals in Motion. New York: Scientific American Library.

Kandel, E.R., Schwart, J.H., Jesell, T.M. (1995). Essemtials of neural science and behavior, USA: Appleton & Lange.

Martin, P. Bateson, P. (1986). Measuring behaviour: an introductory guide. Cambridge: Cambridge University Press.

Mihailo Lazarević, (2006). Mechanics of Human Locomotor System, FME Transactions. 34, 105-114

Rizzo, Donald C. (2000). Delmar’s fundamentals of anatomy and physiology, USA: Thomson Learning

Saladin. (2010). Anatomy and Physiology: The Unity form and function, New York: Mc Graw Hill.

Swartz, S. M. (1993). Biomechanics of primate limbs. In: Postcranial adaptation in nonhuman primates, ed. Gebo, D. L. pp5–42. DeKalb, Illinois: Northern Illinois University Press.