Kinesiology

Dr.Edward Kosasih,MARS,PA,DK

DEFINISI

• Kinesiology adalah ilmu yang mempelajari pergerakan, dan melibatkan anatomi, fisiologi, fisika dan geometri.

• Kinesiology menggunakan prinsip2 mekanik, anatomi muskuloskeletal dan fisiology neuromuskular.

• Prinsip mekanik berhubungan dengan pergerakan (biomekanik), dapat dipelajari dalam keadaan statik dan atau dinamis

• Sistem dinamis dapat dibagi menjadi kinetik dan kinematik.

• Kinetik adalah gaya yang menimbulkan pergerakan.

• Kinematik adalah aspek waktu, ruang dan massa dari sistem pergerakan.

Posisi anatomi

Terminologi lokasi suatu struktur dan hubungan posisinya terhadap struktur lain

Jenis pergerakan

• Pergerakan lurus (linear motion) : arah pergerakan obyek menurut garis lurus. Semua obyek bergerak dalam jarak, waktu dan arah yang sama. Bila arah gerakannya menurut garis lurus disebut rectilinear motion, bila gerakannya agak melengkung disebut culvilinear motion.

• Pergerakan sudut = pergerakan memutar (angular motion = rotary motion) : pergerakan suatu obyek yang melingkar suatu titik diam. Semua bagian obyek bergerak dalam arah, waktu dan sudut yang sama, tapi jarak tidak sama.

rectilinear motion culvilinear motion

angular motion

Kombinasi pergerakan linear dan pergerakan angular

Pergerakan pada sendi (osteokinematics)

Fleksi : gerakan satu tulang terhadap tulang lain sehingga sudut antara kedua tulang mengecil. Biasanya pada permukaan anterior, kecuali pada lutut.

Ekstensi : …..

abduksi dan adduksi : gerakan menjauh dan mendekati sumbu tubuh

Sendi bahu fleksi 900

Rotasi : gerakan memutar pada sumbu longitudinal tulang

Sirkumduksi : kombinasi fleksi, ekstensi, abduksi dan adduksi

Inversi dan eversi : gerakan pada sendi pergelangan kaki (ankle joint) ke arah dalam (medial) dan luar (lateral)

Protraksi dan retraksi : pergerakan tulang sejajar dengan lantai menjauhi (protraksi) dan mendekati (retraksi) garis tengah

Jenis-jenis sendi

• Berdasarkan strukturnya, dibagi atas :1. Sendi fibrosa : dipersatukan oleh

jaringan ikat kolagen, tanpa rongga sendi2. Sendi kartilago : dipersatukan oleh

tulang rawan(hyalin atau fibrosa), tanpa rongga sendi.

3. Sendi synovial : ada rongga sendi, disatukan oleh capsula articularis dan ligamenta.

Jenis-jenis sendi

• Berdasarkan fungsinya/pergerakannya , dibagi atas :

1. Synarthrosis : tidak dapat digerakkan.

2. Amphiarthrosis : sedikit pergerakan.

3. Diarthrosis : bebas bergerak. Semua sendi synovial adalah diarthrosis.

Sendi fibrosa

1. Sutura : disatukan oleh selapis jaringan ikat padat. Hanya terdapat pada tulang cranium. Termasuk synarthrosis.

Ada sutura yang jaringan ikatnya berobah menjadi tulang disebut synostosis, mis : metopic suture antara os frontale kiri dan kanan yang menyatu sejak umur 1 tahun.

2. Syndesmosis : Jaringan ikatnya lebih tebal dibandingkan dengan sutura, dan bisa tersusun dalam bentuk bundelan (ligament) atau bentuk lembaran (membrana interossea)

Contoh syndesmosis : articulatio tibiofibularis distalis, dimana lig.tibiofibulare anterior mengikat kedua tulang ini. Juga membrana interossea yang mengikat tibia dan fibula.

Pergerakan sedikit : termasuk amphiarthrosis

3. Gomphosis (gompho=paku) atau sendi dentoalveolar, satu-satunya contoh adalah penyatuan akar gigi dengan alveolus pada rahang. Jaringan ikat pengikatnya disebut membrana (ligamenta)periodontia.

Termasuk synarthrosis.

Sendi kartilago1. Synchondrosis :

disatukan oleh hyalin cartilage. Contoh:

- epiphyseal plate, bila pertumbuhan tulang telah berhenti dan hyalin diganti oleh tulang --- synostosis.

- costa 1 dengan manubrium sterni, juga menjadi synostosis pada usia dewasa.

2. Symphysis : ujung2 tulang dilapisi cart.hyalin, tetapi diantara kedua tulang disatukan lempeng fibrocartilage yang picak dan lebar.

Semua symphysis terletak pada garis tengah tubuh.

Contoh : symphysis pubis. discus intervertebralis Termasuk

amphiarthrosis.

Sendi synovial

Struktur-struktur sendi synovial:1. Cavum synoviale (Rongga sendi), bersisi cairan sendi

(synovial fluid)2. Capsula articularis, terdiri atas 2 lapis. - lapis luar : capsula fibrosa, jaringan ikat padat,

melekat pada periosteum. Kuat dan fleksibel --- mencegah dislokasi. Sebagian serabut capsula fibrosa membentuk ligament.

- lapis dalam : membrana synovialis, jaringan ikat areolar berserabut elastis. Pada banyak sendi ada penumpukan jaringan lemak : articular fat pads. Misal: infrapatellar fat pad dalam sendi lutut.

3. Cairan synovial : - Disekresi oleh membrana synovialis. - kental, jernih, warna kekuningan (menyerupai putih telur). - mengandung asam hyaluronic dan cairan

interstitial. - sebagai pelicin untuk mengurangi gesekan,

memberi nutrient kepada dan membuang sisa metabolik dari chondrosit dari kartilago sendi

- juga mengandung sel fagosit untuk membersihkan mikroorganisme dan debris2.

4. Ligamen aksesoris dan discus articularis Ligamen aksesoris ada 2 : - extracapsular (mis. lig.collaterale fibulare dan

lig.collaterale tibiale pad sendi lutut) - intracapsular (mis. lig.cruciatum anterior dan

posterior pada sendi lutut). Discus articularis (meniscus) : fibrocartilage di

antara ujung2 tulang yang bersendi, untuk lebih mentautkan ujung2 tulang yang tidak sama bentuknya.

Persarafan sendi

• Membrana synovialis relatif kurang sensitif, tetapi capsula fibrosa dan ligamen sekitarnya cukup banyak mengandung serabut saraf untuk rasa sakit, yang terangsang oleh pilinan dan peregangan.

• Hukum Hilton : saraf yang mensarafi suatu sendi juga mempersarafi otot penggerak sendi bersangkutan serta kulit di atasnya.

Jenis-jenis sendi synovialberdasarkan bentuk permukaan sendi

1. Sendi datar = planar joint = sendi geser

- Permukaan sendi datar atau sedikit lengkung. Gerakan menggeser, disebut non-axial karena tidak mengeliling axis.

contoh : articulatio intercarpalia, dan artic.intertarsalis.

2. Sendi engsel = hinge joint = articulatio ginglimus.

- 1 permukaan cembung, yang lain cekung. Gerakan melalui 1 axis (uniaxial) horisontal, buka tutup seperti engsel pintu.

Contoh : artic.cubiti, artic.talocruralis, artic.genus, artic.MCP, artic.IP

3. Sendi kisar = Pivot joint = sendi trochoid

- tonjolan tulang yang bundar bersendi dengan cincin yang dibentuk oleh tulang lain dan suatu ligamentum.

- gerakan berputar (rotasi) melalui 1 axis (uniaxial) longitudinal.

Contoh : articulation radioulnaris proximalis

4. Sendi kondiloid = condyloid joint = ellipsoidal joint

- Sendi kondiloid : satu permukaan tulang agak bulat dan yang lainnya lekuk.

- Sendi ellipsoid : satu permukaan tulang lonjong dan yang lainya lekuk.

- Gerakan melalui 2 axis (biaxial) : sirkumduksi yaitu flexi, abduksi,extensi dan adduksi secara berturut-turut.

contoh : articulatio radio-carpalis

5. Sendi pelana = articulatio sellaris = saddle joint.

- permukaan sendi menyerupai pelana.

- gerakan melalui 2 axis (biaxial)

Note : ada buku yang menyebutkan sendi pelana termasuk sendi multiaxial.

Contoh : articulatio MCP I

6. Sendi peluru = Ball-and-socket joint

- permukaan tulang yang bulat bersendi dengan lekukan tulang yang lain.

- gerakan melalui multiaxial : flexi-extensi, abduksi-adduksi, endo- / exo- rotasi dan sirkumduksi.

Contoh : articulatio coxae, articulatio humeri

Gerakan pada sendi synovial

1. Gliding (geser)2. Angular movement : flexion, lateral

flexion, extension, hyperextension, abduction, adduction, circumduction.

3. Rotation.4. Special movement : Elevation,

depression, protraction, retraction, inversion, eversion, dorsiflexion, plantar flexion, supination, pronation, opposition.

Sifat-sifat serabut otot

• Irritability : bisa terangsang

• Contractility : bisa memendek

• Extensibility : bisa memanjang

• Elasticity : bisa kembali ke bentuk semula (kelenturan)

Hubungan panjang dan tegangan dalam serabut otot (length-tension relationship)

• Tegangan (tension) adalah daya yang terbentuk di dalam sebuah otot.

• Streching (penarikan) sebuah otot menimbulkan tegangan pasif (passive tension), yang melibatkan unit2 noncontractile. Active tension melibatkan unit2 contratile.

• Tonus (tone) adalah tegangan minimal yang ada dalam otot, walaupun otot dalam keadaan istirahat.

• Otot dapat dipendekan hingga ½ panjangnya waktu istirahat. Demikian juga dapat diregangkan hingga 2 x panjangnya waktu istirahat.

• Excursion adalah selisih panjang otot dalam peregangan maksimal dengan panjang otot dalam pemendekan maksimal.

• Salah satu faktor yang menentukan tension dalam otot adalah panjang otot.

• Sebuah otot paling kuat apabila diregangkan terlebih dahulu sebelum berkontraksi. Misalnya waktu menyepak bola, mula2 tungkai dihiperekstensi pada panggul, kemudian baru difleksikan dengan kuat. Artinya, otot flexor tungkai diregangkan dulu baru dikontraksikan. Hal ini seperti kita menarik sebuah karet ketapel sebelum dilepaskan.

• Ada jarak optimum dimana sebuah otot berfungsi maksimal. Sebuah otot yang melalui 2 sendi lebih efektif daripada otot yang melalui 1 sendi.

• Contoh otot hamtrings bekerja waktu naik tangga. Hamtrings berfungsi mengektensi pada artic. coxae dan fleksi pada artic. genus. Pada saat naik tangga, panggul dan lutut difleksikan. Ini membuat hamstring memanjang pd panggul dan memendek pada lutut. Kemudian panggul dan lutut diekstensikan. Ini membuat hamstring memendek di panggul dan memanjang di lutut. Jadi otot ini dapat mempertahankan hubungan panjang-tegangan otot yang optimal.

Active insufficiency

• Pada otot satu sendi, excursionnya lebih luas dari ROM (range of motion) yang dimungkinkan pada sendi tersebut.

• Pada otot dua sendi, excursionnya lebih pendek dari jumlah ROM masing2 sendi, tension dalam otot ini menjadi insufisien dan tidak dapat lagi diperpanjang atau diperpendek. Brunnstrom menggunakan istilah insufisiensi aktif dan pasif.

Active insufficiency• Bila sebuah otot tidak dapat dipendekan lebih

jauh lagi disebut insuffiensi aktif.• Ini terjadi pada otot agonist (otot yang

berkontraksi).• Contoh : otot hamstring dapat melakukan

ekstensi panggul dan fleksi lutut, tetapi tidak dapat melakukan pada saat yang sama. Misalnya anda melakukan fleksi lutut pada saat berdiri (ekstensi panggul), maka fleksi lutut tidak dapat dilakukan dalam ROM nya sempurna. Otot ini tidak cukup (insufisien) kuat untuk berkontraksi pada kedua sendi pada saat sama, kecuali dibantu dengan menarik ankle dengan tangan.

Passive insufficiency

• Terjadi bila sebuah otot tidak dapat diregangkan lebih panjang lagi tanpa merusak serabut ototnya.

• Insufisien pasif terjadi pada otot antagonist (otot yang relaks dan terletak pada sisi berlawanan dari otot yang berkontraksi).

• Contoh : otot hamstring cukup panjang untuk mengfleksi panggul dan ekstensi lutut, tetapi tidak pada saat yang sama.

• Misalnya anda melakukan fleksi panggul dan lutut sedikit fleksi, maka dengan mudah anda dapat menyentuh jari kaki dengan tangan; akan tetapi bila pada saat yang sama lutut diekstensikan, maka hamstring akan mengalami kesakitan sebelum panggul difleksikan maksimal. Ini karena insufiensi pasif pada otot hamstring dan tidak dapat diregangkan lebih panjang lagi.

Stretching• Stretching, yang menambah panjang

normal otot, bisa meningkatkan fleksibilitas.

• Pada otot 2 sendi, tegangkan otot pada satu sendi dulu, kemudian perlahan2 pada pada sendi yang lain hingga terasa sakit pada otot tersebut. Misalnya untuk hamstring, ekstensikan lutut dulu, kemudian perlahan fleksikan panggul hingga terasa sakit pada bagian posterior paha.

• Untuk stretching otot satu sendi, maka otot lain yang bekerja pada dua sendi harus di relaksasikan. Misalnya anda ingin streching m.soleus yang hanya melewati sendi ankle, maka m.gastrocnemius yang melewati sendi lutut dan sendi ankle harus direlaks dengan cara mengfleksikan sendi lutut, kemudian dorsifleksi sendi ankle. Bila dorsifleksi ankle pada lutut yang ekstensi, maka yang teregang lebih banyak m.gastrocnemius.

Tipe-tipe kontraksi otot

1. Isometrik : otot berkontraksi, panjang otot sama.

2. Isotonik : otot berkontraks, panjang otot berobah, sudut sendi berobah.

a. concentric contraction : O dan I mendekat.

b. eccentric contraction : O dan I menjauh.

Koordinasi gerakan kelompok otot

• Pergerakan biasanya oleh sekelompok otot yg tersusun secara berlawanan (antagonist) pada satu sendi, misalnya flexor dan extensor, abductor dan adductor, dll. Yang satu disebut Prime mover = penggerak utama (agonist) dan yg berlawanan disebut antagonist. Misalnya fleksi sendi siku :

agonist : m.biceps brachii

antagonist : m.triceps brachii

• Beberapa otot melewati dua sendi. Bila ia bekerja pada sendi yg lebih distal, maka sendi yg ditengah harus difiksasi supaya tidak ikut bergerak. Otot yg mengfiksasi sendi yg ditengah disebut otot synergist.

• Beberapa otot berfungsi sebagai fixator yaitu mengfiksasi tulang dimana origo otot penggerak utama berasal, sehingga dapat menggerakan bagian distal extremitas. Misalnya scapula difiksasi oleh otot2 fixator sehingga m.deltoideus mengabduksi lengan atas.

Angle of pull = sudut penarikan menentukan aksi otot

Sistim pengungkit otot

Pada saat bergerak, tulang berfungsi sebagai pengungkit (lever)

Sendi merupakan titik tumpuan (fulcrum).Pengungkit dapat bergerak pada salah satu

sisi tergantung pada gaya dan beban(tahanan)

Gaya adalah kontraksi otot, sedangkan beban adalah berat bagian tubuh yang digerakkan.

Jenis-jenis pengungkit

1. Pengungkit kelas I : Titik tumpuan terletak di antara gaya dan beban. Contoh : articulatio atlanto-occipitalis.

2. Pengungkit kelas II : beban terletak di antara gaya dan titik tumpuan. Tidak ada di tubuh.

3. Pengungkit kelas III : gaya terletak di antara beban dan titik tumpuan. Jenis ini banyak terdapat di tubuh. Misalnya pada sendi siku (titik tumpuan), kontraksi m.brachialis (gaya) untuk mengangkat lengan bawah (beban)

Jenis-jenis pengungkit

Kelas I Kelas II Kelas III