dr. Zainuri Sabta NugrahaDep. Anatomi FK UII

Tulang (osteon) Otot (muscular) Sendi (articulatio) Saraf (nervus)

Movement

Kinesiologi adalah ilmu yang mempelajari tubuh manusia pada waktu melakukan gerakan (the science of human movement)

Beberapa disiplin ilmu yang terlibat dalam kinesiologi adalah anatomi, fisiologi neuromuscular dan biomekanika

Biomekanika sendiri adalah bagian dari kinesiologi yang menerapkan aspek-aspek mekanika pada tubuh manusia

Tulang (osteon) Otot (muscular) Sendi (articulatio) Saraf (nervus)

THE SUPERIOR EXTREMITY. consists of the brachium or arm, which extends from

the shoulder to the elbow the antibrachium or forearm, which lies between the

elbow and the wrist the wrist, which connects the forearm with the hand manus or hand.

The bones of the upper extremity The bones of the superior extremity are the

clavicle (collar bone) and the scapula (shoulder blade), the humerus, the radius and the ulna, eight carpal bones, five metacarpal bones, and. fourteen phalanges

The scapula and clavicle, together, form the shoulder girdle, by means of which the arm is articulated with the skeleton of the trunk.

The bones of the inferior extremity The os coxce or hip bone The femur or thigh bone The patella or knee-cap the tibia and fibula, which are the bones of

the leg Seven tarsal and five metatarsal bones,

which are the bones of the foot three for each except the great toe, which

has only two phalanges

Hubungan antar tulang disebut artikulasi.

Untuk dapat bergerak dibutuhkan struktur khusus yang terdapat pada artikulasi, Struktur khusus tersebut dinamakan sendi.

Sinartrosis (sendi fibrosa)Adalah hubungan antar tulang yang tidak memiliki celah sendi, hubungan antar tukang ini dihubungkan dengan erat oleh jaringan ikat sehingga sama sekali tidak bisa digerakkan. Ada dua tipe utama sinartrosis, yaitu sutura dan sinkrondosis.• Sutura adalah hubungan

antar tulang yang dihubungkan dengan jaringan ikat fibrosa, contohnya pada tengkorak.

• Sikondrosis adalah hubungan antar tulang yang dihubungkan oleh kartilago hialin, contohnya hubungan antara epifisis dan diafisis pada tulang dewasa; hubungan antar tulang ini tidak dapat digerakkan.

Amfiartrosis (Sendi Cartilaginosa)Adalah sendi yang dihubungkan oleh kartilago sehingga memungkinkan untuk sedikit gerakan (motion limited). Ciri khasnya – tidak adanya kapsula sendi Tulang-tulang disatukan oleh cartilago –discus

fibrocartilaginous

Dibagi menjadi dua, yaitu simfisis dan sindesmosis. Pada simfisis sendi dihubungkanoleh kartilago serabut yang

pipih, contohnya pada sendi antar tulang belakang, (discus intervertebra) dan pada tulang kemaluan (os pubis).

Pada sindesmosis, sendi dihubungkan oleh jaringan ikat serabut dan ligament. Contohnya sendi antar tulang tibia dan tulang fibula.

Diartosis (Sendi Synovial)Adalah hubungan antar tulang yang kedua ujungnya tidak dihubungkan oleh jaringan sehingga tulang dapat digerakkan (disebut juga sendi) .

Diartosis disebut juga hubungan synovial yang dicirikan dengan keleluasaan bergerak dan fleksibel (Freely Moveable). Derajat gerakan ditentukan dan dibatasi oleh bentuk tulang sendi sendiri dan jaringan penyokong pengikat sendi

Diarthosis dicirikan sebagai berikut: Tulang rawan sendi: lapisan tulang rawan hyalin yg

melapisi ujung tulang yg bersendi Rongga sendi: ruangan di antara 2 tulang yg bersendi ,

terisi oleh cairan synovial Kapsul sendi: penutup rongga sendi Cairan sinovial: cairan albumin yang berguna sebagai

pelumas dan makanan bagi sel-sel tulang rawan Membran synovial: melapisi bagian dalam rongga sendi

kecuali pada rawan sendi Membran fibrosa: lapisan sebelah luar kapsul sendi Bursa: kantong-kantong kecil berisi cairan sinovial

berguna untuk mengurangi gesekan

Sendi Peluru (ball and socket joint)Pada sendi ini kedua ujung berbentuk lekuk dan bongkol. Bentuk ini memungkinkan gerakan yang bebas dan dapat berporos tiga. Misalnya sendi pada gelang bahu dan gelang panggul.

Sendi engsel (hinge joint) Permukaan konvek tulang

yang satu bertemu dengan

permukaan konkaf tulang lainnya

gerakan terjadi dalam satu bidang, yaitu fleksi dan ekstensi

Sumbunya transversal Co. articulatio cubiti,

genue, interphalanges, talocruralis

Sendi Putar (sendi kisar; pivot joint)

permukaan silindris tulang satu berputar di dalam cincin yang dibentuk oleh tulang lainnya dan ligamen

gerakan di sekeliling sumbu gerak

sumbunya longitudinal sepanjang batang tulang

Co. articulatio radioulnaris proximal, articulatio atlantoaxialis

Sendi Ovoid/telur (condyloid/elipsoid joint)

permukaan berbentuk elips bertemu dengan cekungan

berbentuk elips gerakan bersumbu banyak pada berbagai bidang, tapi tidak

memungkinkan rotasi Co. articulatio

atlantooccipitalis, radiocarpal, carpometacarpal

Sendi Pelana (saddle joint)

permukaan tulang yang bersendi keduanya punya permukaan konkaf dan konvek

gerakan di sekeliling 2 sumbu

Co. articulatio carpometacarpal policis

Sendi luncur (gliding joint)

permukaan tulang yang saling bersendi rata atau sedikit berlekuk

gerakan ke segala arah pada 1 sumbu

Co. articulatio intervertebralis, sacroilliaca,

acromioclavicularis

Bentuk permukaan sendinya Ligamentum Otot-otot terkait

Sendi synovial yang hanya dapat bergerak dengan 1 sumbu (uniaxial) dianggap hanya memiliki satu derajat kebebasan – contoh sendi inter phalanx (IP joints of fingers), sendi humero-ulnaris

Sendi yang bergerak pada dua sumbu (biaxial) berarti memiliki 2 derajat kebebasan – contoh sendi metacarpo phalanges (MP joint in hand)

Untuk sendi dgn 3 sumbu atau lebih (multiaxial) berarti memiliki min. 3 derajat kebebasan – contoh sendi glenohumeral (articulatio humeri)

Hinge (engsel) – uniaxial – 1 derajat kebebasan (DOF) – IP Condyloid/ellipsoid – biaxial – 2 DOF – sendi MP, sendi Radiocarpal Ball in socket –multiaxial – 3 DOF – sendi glenohumeral (sendi bahu), sendi panggul (coxae) Gliding or plane – kecil, 3 DOF – limited ROM, namun dapat bergerak ke semua arah– a-c joint, sendi intercarpal, Saddle – jarang, 3 DOF – sendi carpometacarpal ibu jari Pivot – 1 DOF – rotation – misal atlas/axis – superior dan sendi radio-ulnaris inferior

Gerak aktif sendi disebabkan oleh kontraksi otot Gerakan otot umumnya dari tempat insersi menuju

ke origo (contoh fleksi sendi cubiti/siku) Gerakan fleksi maupun sebaliknya ekstensi

dikarenakan adanya otot sinergi dan antagonis yang bekerja berlawanan.

Selama kontraksi otot normal, terjadi pemendekan otot yang disebut kontraksi konsentrik

Pada kontraksi otot dimana otot menjadi memanjang disebut kontraksi eksentrik (umumnya di sebut kontraksi antigravitasi) –contoh kontraksi otot-otot punggung pada saat membungkuk

1. Fleksi = penekukan, memperkecil sudut, contoh: menekuk tangan.

2. Ekstensi = penglurusan, memperbesar sudut. antefleksi = pembengkokan, fleksi ke depan retrofleksi = pembengkokan, fleksi ke belakang laterofleksi = pembengkokan, kesamping

3. aduksi = mendekatkan ke bidang media atau gerak ke tengah

4. abduksi = menjauhkan dari bidang media

5. Rotasi = perputaran atau gerakan mengelilingi garis panjangnya sendiri

Endorotasi = rotsi ke dalam atau gerak kisar kedalam Eksorotasi = rotasi keluar atau gerak kisar keluar Pronasi = rotasi ke dalam lengan bawah(telapak tangan

di bawah) Supinasi = rotasi keluar lengan bawah (telapak tangan

di atas)6. Circumduksio = gerak lingkar/ gerak kombinasi dari

fleksi-ekstensi, aduksi- abduksi, hingga gerakan itu melukiskan kerucut. contoh: tangan lurus kemudian putar 360 hingga membentuk kerucut.

7. Torsio = Rotasi badan contoh pada olahraga lempar cakram.

Gerakan pada skapula: Elevasi = skapula bergeser melalui thorax ke atas. Detraksi = skapula bergeser ke bawah Protaksi = skapula bergeser melalui thorax ke

depan Retrotraksi = skapula bergeser melalui thorax ke

arah ruas tulang belakang Latero Rotasi = angulus inferior dari skapula

berputar ke luar Medio Rotasi = angulus inferior dari skapula

berputar ke dalam

Bidang Frontal = bidang yang sejajar dengan bidang yang membagi tubuh menjadi dua bagian yaitu depan (ventral) dan belakang (dorsal).

Bidang Sagital = bidang yang sejajar dengan bidang yang membagi tubuh menjadi dua bagian yaitu kanan dan kiri.

Bidang Transversal = bidang yang memotong panjang tubuh secara melintang dan membagi tubuh menjadi dua yaitu atas dan bawah.

Sumbu Frontal/ Transversal = garis potong antara bidang frontal dan transversal yaitu dari kiri dan kanan (-X, +X)

Sumbu Sagital = garis potong antara bidang sagital dan transversal, yaitu ventral dan dorsal (-Z, +Z)

Sumbu Longitudinal = garis potong antra frontal dan sagital, garis yang sejajar dedngan panjang tubuh (-Y,+Y)

Terhadap axis vertical, gerakan terjadi pada bidang horizontal Gerak endorotasi dan exorotasi.

Terhadap axis transversal, gerak disini terjadi pada bidang sagital, yaitu: Gerak fleksi dan ekstensi .

Terhadap axis sagital, gerakan terjadi pada bidang frontal Gerak abduksi dan adduksi.

Gerak CIRCUMDUKSI :adalah gerakan kombinasi pada axis sagital dan axistransversal

Biomechanics is the science concerned with the internal and external forces acting on the human body and the effects produced by these forces.

Kinematics Kinematics is the branch of

biomechanics about the study of movement with reference to the amount of time taken to carry out the activity.

Pengungkit adalah suatu alat yang digunakan untuk merubah arah gerak terhadap sumbu putaran. Pengungkit tergantung pada sumbu putaran (fulcrum), beban (load) dan gaya (effort).

Fulcrum or pivot - the point about which the lever rotates

Load - the force applied by the lever system Effort - the force applied by the user of the lever system “Moment arm” adalah jarak tegak lurus dari garis gaya

ke aksis rotasi

1. Pengungkit I = sumbu putaran terletak antara beban dan gaya. contoh: gerakan ekstensi, gerakan mengangguk-angguk.

2. Pengungkit II = beban terletak antara gaya dan sumbu putaran. contoh saat kita jinjit

3. Pengungkit III = gaya terletak antara beban dan sumbu putaran. contoh: fleksi sendi siku (articulatio cubiti)

1. Pengungkit I contoh: gerakan ekstensi, gerakan mengangguk-angguk.

2. Pengungkit II contoh saat kita jinjit

3. Pengungkit III contoh: fleksi sendi siku (articulatio cubiti)

Move with muscles. 50% body wt = muscle. 3 types of muscle tissue

• Skeletal (attached to bones) 40%.• Cardiac (heart & great vessels).• Smooth (hollow vessels & organs).

Different microscopic appearance associated with different functions

However, molecular basis of contraction v. similar.

Origo:Penempelan tdk bergerak

Insersi: penempelan bergerak

Agonis Otot yang menghasilkan gerak yang dikehendaki

Sinergist Otot yang bekerja membantu otot lain

Antagonis Otot yang bekerja berlawanan dengan agonis

Stabilizer Otot-otot yang bekerja pada satu segmen sehingga

pergerakan pada segmenyang berdekatan dapat terjadi

Netralizer Otot yang mengeliminir gerakan yang tak diinginkan

dari otot lain

Isokinetik: kecepatan gerak ayun konstan Consentric

angular speed konstan disertai pemendekan Eccentric

angular speed konstan disertai pemanjangan Isotonik:

ConsentricOtot apabila berkontraksi disertai dengan pemendekan dari otot tersebut

EccentricOtot apabila berkontraksi disertai dengan pemanjangan dari otot tersebut

Isometric Otot yang berkontraksi disertai dengan sedikit atau tidak

ada pemanjangan otot. Contoh: menahan bahu agar tetap padaposisi abduksi

Gerak merupakan hasil kerja dari alat gerak aktif, alat gerak pasif dan sistem saraf motorik

Gerak dasar Berjalan, berlari, melempar, menangkap,

meloncatGerak yang bertujuan

Menulis, bersepedaGerak adaptif

Penggunaan prothese, tongkat penyangga

Fibre Type Type I fibres Type II A fibres

Type II B fibres

Contraction time Slow Fast Very Fast

Size of motor neuron Small Large Very Large

Resistance to fatigue High Intermediate Low

Activity Used for Aerobic Long term

anaerobicShort term anaerobic

Force production Low High Very High

Mitochondrial density High High Low

Capillary density High Intermediate Low

Oxidative capacity High High Low

Glycolytic capacity Low High High

Major storage fuel Triglycerides CP, Glycogen CP, Glycogen

Duration Classification Energy Supplied By1 to 4 seconds Anaerobic ATP (in muscles)4 to 10 seconds Anaerobic ATP + CP

10 to 45 seconds Anaerobic ATP + CP + Muscle glycogen

45 to 120 seconds Anaerobic, Lactic Muscle glycogen120 to 240

secondsAerobic + Anaerobic

Muscle glycogen + lactic acid

240 to 600 seconds Aerobic Muscle glycogen + fatty

acids

Duration Classification Energy Supplied By1 to 4 seconds Anaerobic ATP (in muscles)

4 to 10 seconds Anaerobic ATP + CP

10 to 45 seconds Anaerobic ATP + CP + Muscle glycogen

45 to 120 seconds Anaerobic, Lactic Muscle glycogen120 to 240

secondsAerobic + Anaerobic

Muscle glycogen + lactic acid

240 to 600 seconds Aerobic Muscle glycogen + fatty

acids

When working at 95% effort these energy pathways are time limited and the general consensus on these times are as follows:

Serabut-serabut otot membangkitkan gaya

Gaya yang dihasilkan otot merupakan penjumlahan vektor gaya-gaya pada serabut otot tersebut

Arah gaya disebut: force generating axis Kekuatan otot tergantung dari:

Panjang dan tegangan otot (length-tension relationship)

Kecepatan (force-velocity relationship)

First Law: Every body continues in its state of rest or motion in a straight line unless compelled to change that state by external forces exerted upon it.

Second Law: The rate of change of momentum of a body is proportional to the force causing it and the change takes place in the direction in which the force acts

Third Law: To every action there is an equal and opposite reaction OR for every force that is exerted by one body on another there is an equal and opposite force exerted by the second body on the first

Any two particles of matter attract one another with a force directly proportional to the product of their masses and inversely proportional to the square of the distance between them

Dalam nomor TOLAK PELURU (Atletik), seseorang harus melakukan usaha agar peluru ditolakkan sejauh mungkin. Pada proses rangkaian gerak tersebut (mulai dari awal sampai akhir), dapat dihubungkan dengan Hukum Newton I (Law of Inertia), Hukum Newton II (Law of Momentum) dan Hukum Newton III (Law of Interaction). Kita harus bisa menguraikan terjadinya Hukum Newton I, II dan III pada keadaan tersebut.