Hip-lutut-ankle merupakan kontribusi alignment agar distribusi beban di permukaan sendi lutut dapat dibagi antara medial dan kompartemen lateral secara proporsional. Sumbu mekanik beban-bantalan secara radiografi oleh garis yang ditarik dari pusat kepala femoral ke pusat talus. Dalam anggota badan netral sejajar, garis ini melewati titik tengah antara duri tibialis (Hunter, et al, 2009).
Kompartemen medial dikenakan resultan 60% sampai 70% dari kekuatan di lutut selama weight bearing, pada kenyataannya beban yang ditanggung oleh kompartemen medial lebih besar dari beban yang ditanggung oleh kompartemen lateral ini berperan dalam predisposisi pada lutut osteoarthritis ke medial tibiofemoral sebagai kompartemen progression. Dalam lutut varus, sumbu ini melewati medial lutut dan tungkai, yang meningkatkan kekuatan di kompartemen medial. Sebaliknya, di lutut valgus, beban-bantalan poros melewati lateral lutut dan lengan yang dihasilkan meningkatkan kekuatan di seluruh compartment lateral. Alignment yang netral pada ekstremitas (mekanik) tanpa osteoartritis
adalah ~1.0° dari varus dan dengan konvensi, alignment netral biasanya dikategorikan sebagai 0° sampai 2° dari varus (Hunter, et al, 2009).
Alignment mengacu pada tegak lurus axis tulang. alignment yang benar sangat penting untuk (1) menghindari tekanan sehingga dapat merusak bagian-bagian sendi dan melemah bagian-bagian disekitarnya (2) pergeseran stressor pada ligamen, (3) menurunkan susceptibility bila sudden injury, (4) keseimbangan, dan (5) mobilisasi (Chuckrow, 2002).
Faktor-faktor yang berkontribusi terhadap alignment. Faktor tertentu dalam sendi, seperti kesesuaian tibiofemoral, integritas ligamen anterior, dan degenerasi meniscal dan posisi, hal ini memainkan peran dalam menentukan alignment. Faktor-faktor tersebut mengatur distribusi beban di tulang rawan artikular pada sendi (Hunter, et al, 2009).
Pengaruh malalignment memberi efek langsung pada tulang rawan, karena mempengaruhi jaringan lutut yang lain, seperti lesi sumsum tulang, yang selanjutnya merambat osteoarthritis. Proses ini merupakan lingkaran peristiwa yang menentukan, sebagian besar, tingkat kerusakan struktural dalam osteoartritis lutut. Dengan adanya osteoarthritis pada lutut, alignment dikaitkan dengan percepatan kerusakan struktural dalam kompartemen yang mengalami peningkatan tegangan tekan abnormal. Varus malalignment telah terbukti mempengaruhi kompartemen medial lutut ke amplifikasi empat kali lipat dari perkembangan fokus osteoarthritis, sementara valgus malalignment telah terbukti mempengaruhi kompartemen lateral lutut untuk dua sampai lima kali lipat peningkatan dalam progression. Dalam sebuah studi berbasis magnetic resonance
imaging, varus malalignment diprediksi pada medial Volume tibialis tulang rawan terjadi kehilangan ketebalan, dan peningkatan tulang gundul pada tibia dan femur, setelah disesuaikan dengan faktor-faktor lokal lain (kerusakan meniscal, ekstrusi meniscal, dan kelemahan) (Hunter, et al, 2009, Hunter, et al, 2005).
Pada ACR-2012 direkomendasikan pada management osteoartritis lutut nonpharmacologic yaitu Pasien dengan kompartemen lateral osteoartritis lutut yang kondisional dianjurkan untuk memakai Wadge medially insoles, sementara mereka dengan kompartemen medial osteoartritis lutut yang kondisional dianjurkan untuk memakai wadged subtalar insoles (Marc, et al, 2012).
Pada deformitas osteoartritis lutut terjadi peregangan jaringan lunak pada satu sisi dan stress/compression pada permukaan sendi disisi lainnya, kemudian aktifitas/gerak lutut yang terus digunakan beraktifitas memberikan peningkatan regangan dan compression kemudian diberikan gaya seimbang pada jaringan lutut dengan cara koreksi pada sepatu dan lutut dapat memberikan kerja sendi yang seimbang (Chuckrow, 2002. Marc, et al, 2012).
Gambar 2.13 kontribusi alignment memberi distribusi beban di permukaan sendi lutut (Hunter, et al, 2009)
Koreksi alignment salah satunya menggunakan ortosis kaki, pada penelitian Rachmawati, dkk, (2013) Penggunaan ortosis kaki mampu memperbaiki kelainan biomekanik yang menghasilkan tinggi pelvis yang simetris, penurunan selisih panjang langkah dan meningkatkan kemampuan berjalan.
Pada pemberian koreksi alignment berupa arch support memberikan tekanan pada sisi yang dipengaruhi untuk menyetel posisi lutut senormal mungkin dan memberi tekanan dari sisi yang terkena pada lutut (David. et al, 2010).
Adapun mekanisme pemberian koreksi alignment dapat penurunan disabilitas akibat osteoartritis adalah karena osteoartritis lutut dapat mengubah postur, alignment pola jalan dan tingkat aktivitas fisik, yang sedikit banyaknya dipengaruhi peran adanya perubahan biomekanik sendi. Peningkatan berat badan dan rasa nyeri dapat mengubah center of gravity (COG) ke anterior, dan cenderung untuk menyebabkan postur hiperlodotik. Sebagian besar individu dengan obesitas terutama perempuan menunjukkan deformitas varus pada lututnya, sebagai akibat dari peningkatan joint reaction force pada kompartemen medial lutut yang selanjutnya dapat mempercepat terjadinya proses degenerasi pada lutut (Tamin, 2010, Di Cesare, et al, 2008).
Pada individu dengan osteoartritis juga dapat terjadi deformitas valgus, seiring dengan nyeri dan peningkatan beban mekanik, seseorang cenderung untuk mengayunkan tubuhnya ke lateral ketika berjalan. Manuver tersebut mengurangi gaya yang harus dilakukan oleh otot abduktor panggul untuk menyeimbangi peningkatan berat badan. Lebih lanjut lagi, manuver ini akan menggeser gaya dari berat badan yang awalnya di medial lutut menjadi ke sisi lateral lutut, sehingga
gaya sendi tibiofemoral pun akan bergeser ke lateral. Hal ini menyebabkan distribusi beban yang lebih besar di kompartemen lateral lutut dan selanjutnya dapat menyebabkan deformitas valgus (Hunter, et al. 2009).
Pada kondisi osteoartritis lutut terjadi permasalahan pada kompartemen: medial tibiofemoral, lateral tibiofemoral dan bagian femoropatellar. misalignment dari tungkai bawah akibat osteoarthritis lutut kompartemental misalnya, bentuk kelainan varus/ kerusakan medial tibiofemoral, atau valgus/ kerusakan lateral tibiofemoral dapat mempengaruhi lingkup gerak sendi (range of motion) dan percepatan penyempitan celah sendi hal ini memberi instabiliti pada sendi lutut (ligamentum laxity) (Kalim, 2014).
Deformitas osteoartritis lutut ini terjadi peregangan jaringan lunak pada satu sisi dan stress/compression pada permukaan sendi disisi lainnya, kemudian aktifitas/gerak lutut yang terus digunakan beraktifitas memberikan peningkatan regangan dan compression kemudian diberikan gaya seimbang pada jaringan lutut dengan cara koreksi pada sepatu atau telapak kaki sehingga dapat memberikan kerja sendi lutut yang seimbang (Chuckrow, 2002. Marc, et al, 2012).
Gambar 2.14 Bentuk koreksi alignment Wedge Arch support insoles (Kelley and Carol. 2004, Marc, et al, 2012)
Orthoses kaki digunakan oleh fisioterapi untuk langsung mengimbangi mekanik rusak yang dapat menempatkan stres yang berbahaya pada lutut. Menyisipkan lateral wedge sepatu untuk individu dengan OA lutut kompartemen medial telah ditemukan menjadi berguna dalam mengurangi rasa sakit dan meningkatkan fungsi. Kerrigan et al (2002) melaporkan bahwa 5° wedge bisa mengurangi varus di lutut pada 15 subyek dengan kompartemen medial OA lutut. Dengan teorinya bahwa wadge lateral yang mendorong valgus loading pada lutut, melawan saat varus, sehingga mengurangi stres medial kompartemen lutut. Lateral wedge sisipan sepatu tampaknya lebih efektif untuk individu dengan minimal sampai sedang derajat OA (Kelley and Carol, 2004).
Efek penekanan ini agar alignment lutut mendapat tekanan pada sisi yang dipengaruhi untuk menyetel posisi lutut agar tekanan yang diterapkan pada tapak kaki bila varus diberi ganjal pada sisi lateral dengan lateral wadge agar terjadi penekanan pada sisi lateral dan memberi peregangan pada sisi medial, bila valgus di beri ganjal pada sisi medial (medial wadge arc support) agar terjadi compresi
pada sisi medial dan peregangan pada sisi lateral, sehingga alignment sendi lutut dan garis tubuh dengan weigt bearing memberi garis lurus pada kerja sendi yang seimbang.