BAB II
KAJIAN TEORI DAN HIPOTESIS
A. Deskripsi Teori
1. Pengertian Stabilitas Dinamik
Stabilitas atau posisi stabil didefinisikan sebagai posisi dimana ada hubungan yang jelas antara posisi dan kekuatan yang dibutuhkan untuk mempertahankan posisi (Gerwin, 2010)
Definition for stability is "the ability to utilise the body's structures in the safest, most efficient positional relationships for the functional demands imposed upon them” (Elphinston, 2008).
Batasan stabilitas adalah tempat pada suatu ruang dimana tubuh dapat menjaga posisi tanpa berubah dari dasar penyangga. Batasan ini dapat berubah sesuai dengan biomekanik secara individual dan aspek lingkungan. Otot mempunyai fungsi sebagai stabilisasi pada bagian tubuh melawan gaya tertentu. Gaya tersebut bisa internal dari ketegangan otot yang lain, atau eksternal dari berat objek yang diangkat. Selain itu, otot adalah sebagai neutralizer yang berperan untuk mencegah aksi asesoris yang tidak diinginkan yang secara normal terjadi ketika agonis menghasilkan ketegangan konsentrik. Dalam fungsinya, otot dibantu oleh ligamen untuk meningkatkan kestabilan sendi tubuh.
Ketidakstabilan dinamis terjadi jika otot di sekeliling lutut tidak seimbang. Jika kelompok otot agonis dan antagonis tidak seimbang, otot-otot tersebut kehilangan control proprioseptif dan kinestetik sehingga timbul ketidakstabilan dinamis, karena salah satu faktor yang menjaga stabilitas sendi adalah otot, jika masa otot berkurang maka stabilitasnya akan menurun. Ketika stabilitas menurun, menyebabkan beban di sendi lutut menjadi besar (Phaidon, 2011).
Stabilisasi dinamis adalah kemampuan mempertahankan tubuh dalam aligment pada posisi yang seharusnya yang didukung oleh sistem kerja otot dan persarafan (Foran, 2001). Pada stabilisasi sendi lutut, stabilisasi dinamis memberikan input sistem sensoris ke sistem saraf pusat yang di berikan oleh proprioseptif kemudian otak mengirimkan kembali apa yang harus dilakukan tubuh menerima reseptor tersebut, sehingga hasil pengolahan dari otak dapat memberikan gamabaran kepada otot untuk berkontraksi membantu stabilisasi statis yakni ligamen mempersiapkan tubuh siap melakukan gerakan atau perubahan mendadak mempertahankan tubuh dalam kondisi stabil dan tidak menimbulkan cedera (Derouin, 2006).
Stabilitas dinamik merupakan kemampuan mempertahankan tubuh melawan gravitasi pada saat bergerak. Seseorang akan lebih stabil jika membuka lebar kedua kakinya dan menurunkan letak titik berat badannya.
Bidang tumpu merupakan bagian dari tubuh yang berhubungan dengan permukaan tumpuan. Ketika garis gravitasi tepat berada di bidang tumpu, tubuh dalam keadaan seimbang. Stabilisasi yang baik terbentuk dari luasnya area bidang tumpu. Semakin besar bidang tumpu, semakin tinggi stabilitasnya. Begitu juga semakin dekat bidang tumpu dengan pusat gravitasi, maka stabilitas tubuh semakin tinggi.
Gambar 2.1 Base of Support Sumber: dhaenkpedro.wordpress.com
2. Faktor Yang Mempengaruhi Stabilitas Dinamik: a) Sistem informasi sensoris
(1) Reseptor visual
Visual memegang peranan penting dalam sistem sensoris, Visual System juga dikategorikan sebagai bagian propriosepsi sebab visual juga menyediakan informasi tentang orientasi dan gerakan tubuh. Penglihatan juga merupakan sumber utama informasi tentang lingkungan dan tempat kita berada, penglihatan memegang peranan penting untuk mengidentifikasi dan mengatur jarak gerak sesuai lingkungan tempat kita berada.
Penglihatan muncul ketika mata menerima sinar yang berasal dari objek sesuai dengan jarak pandang.
Dengan informasi visual, maka tubuh dapat menyesuaikan atau bereaksi terhadap perubahan bidang pada lingkungan aktivitas sehingga memberikan kerja otot yang sinergis untuk mempertahankan keseimbangan tubuh.
Reseptor ini memberikan informasi tentang orientasi mata dan posisi tubuh atau kepala terhadap kondisi lingkungan di sekitarnya. Lebih kurang 20% serabut saraf dari mata berinteraksi dengan organ vestibular. Otot-otot mata akan berkontraksi untuk memelihara posisi bola mata dan otot-otot leher berkontraksi dengan menegakkan kepala, sehingga akhirnya dapat dicapai keseimbangan postural. Dalam keadaan normal, tampak masukan visual mampu mengkompensasi defisit dari info sensoris lainnya seperti susunan proprioseptif yang terganggu karena berdiri di landasan yang tidak stabil. Yang tidak stabil misalnya, gangguan keseimbangan akan tampak lebih jelas lagi jika impuls afferen untuk visual ditiadakan, misalnya pada saat mata tertutup maka kelihatan ayunan tubuh (sway) menjadi berlebihan.
(2) Sistem somatosensoris
Terdiri dari taktil atau proprioseptif serta persepsi-kognitif. Proprioseptif terdiri dari otot, sendi dan reseptor cutaneus yang
menyediakan informasi-informasi dari alat tubuh seperti kekuatan otot, posisi di space dan informasi dari lingkungan seperti kondisi permukaan lantai. Pada susunan proprioseptif ini memberikan informasi ke sistem saraf pusat tentang posisi tubuh terhadap kondisi lingkungan di sekitarnya (eksternal) dan posisi antara segmen badan itu sendiri (internal) melalui reseptor-reseptor yang ada pada sendi, tendon, otot, ligamen dan kulit seluruh tubuh terutama yang ada pada kolumna vertebralis dan tungkai. Informasi itu dapat berupa tekanan, posisi sendi, tegangan, panjang dan kontraksi otot.
Sebagian besar masukan (input) proprioseptif menuju cerebelum, tetapi ada pula yang menuju ke korteks serebri melalui lemnikus medialis dan thalamus. Kesadaran akan posisi berbagai bagian tubuh dalam ruang bergantung pada impuls yang datang dari alat indra dalam dan sekitar sendi. Alat indra tersebut adalah ujung-ujung saraf yang beradaptasi lambat di sinovial dan ligamen. Impuls dari alat indra ini dari reseptor raba di kulit dan jaringan lain, serta otot diproses di korteks menjadi kesadaran akan posisi tubuh dalam ruang.
Somathesia adalah perasaan yang dirasakan pada bagian tubuh yang berasal dari somatopleura yaitu kulit, tulang, otot, dan jaringan pengikatnya. Sedangkan visceroesthesia adalah perasaan yang dirasakan pada bagian tubuh yang tumbuh dari visceropleura yaitu usus, paru-paru, limpa dan sebagiannya.
Somesthesia terdiri dari perasaan dangkal (perasa eksteroseptif), perasa dalam (perasa proprioseptif) dan perasa luhur. Somesthesia eksteroseptif sederhana ialah rasa nyeri, rasa suhu, dan rasa raba. Somesthesia eksteroseptif terdiri atas rasa nyeri dalam, rasa getar, rasa tekan, dan rasa sikap. Somesthesia luhur yaitu perasaan yang mempunyai sifat deskriminatif dan tiga dimensional, misalnya dengan meraba, menekan dan merasai suhu suatu benda dengan mata tertutup, dapat ditentukan benda apa yang dipegang, dari bahan apa benda itu dibuat dan sebagainya.
Susunan somesthesia merupakan perantara untuk menyadari dan merasakan rangsang dari dunia luar. Dari susunan saraf perifer, rangsang di teruskan melalui neuron-neuron ke susunan saraf pusat yang mengolah impuls tersebut. Sehingga dapat menghasilkan sesuatu perasaan. Impuls tersebut dinamakan impuls eferen. Ada dua macam susunan saraf yang digunakan untuk mengalirkan impuls eferen tersebut yaitu susunan eksteroseptif dan susunan proprioseptif .
Susunan proprioseptif adalah susunan saraf yang menghantarkan impuls rasa tekan, rasa getar, rasa gerak, rasa sikap, dan rasa deskrminatif. Sel neuron sistem proprioseptif mempunyai neurit dan dendrit yang hampir sama panjangnya. Bagian dendrit berjalan dari reseptor sampai sel bipolar di ganglion spinalis dan bagian neuritnya mulai dari ganglion
spinalis sampai nukleus kuneatus dan nukleus gracilis di medulla oblongata. Neurit-neurit tersebut menyusun funikulus kuneatus dan funikulus grasilis. Neurit dari ganglion spinalis bagian sakralis, lumbalis dan torakalis berkumpul menjadi funikulus kuneatus.
Pada lintasan proprioseptif yang menuju ke cortex cerebella melewati 3 bagian diantaranya melewati serabut arcuatus externus dorsalis, tractus spino cerebralis dorsalis dan tractus spinocerebellaris ventralis. Pada bagian yang pertama melewati serabut arcuatus externus dorsalis, dimana pada neuron I terdapat sel diganglion spinale menuju funiculus posterior. Dan neuron II terdapat sel di nucleus kuneatus lateralis ke serabut arcuatus externus dorsalis berjalan secara homolateral ke korpus restiforme dan menuju cortex cerebelli.
Pada bagian kedua melewati tractus spinocerebralis dorsalis, dimana pada neuron I terdapat sel diganglion spinale menuju columna grisea posterior, sedangkan pada neuron II terdapat sel di nucleus dorsalis (Clarke) ke tractus spinocerebellaris dorsalis berjalan secara homolateral ke korpus restiforme dan menuju cortex cerebelli (vermis). Pada bagian ketiga melewati tractus spinocerebellaris ventralis, dimana pada neuron I terdapat sel di ganglion spinale ke columna grisea posterior. Sedangkan pada neuron II terdapat sel di nucleus proprius ke tractus spinocerebellaris ventralis (homolateral atau
kontralateral) ke brachium conjuctivum ke velum medullare anterius menuju cortex cerebella (vermis, declive, pyramis, uvula).
Gambar 2.2 Lintasan Proprioseptif Sumber: modul neuromuskuler
Susunan proprioseptif menyilang setelah neurit bagian perifernya berakhir di medulla oblongata (setelah bagian perifernya bersinaps), yaitu di nukleus kuneatus dan nucleus grasilis (inti Burdach dan Goll). Neuron kedua susunan proprioseptif mengeluarkan neuritnya yang dikenal sebagai serabut arkuata. Ia menyilang garis tengah medula oblongata, kemudian serabut tersebut membelok ke rostral dan berjalan di sebelah kontralateral. Dengan demikian kemniskus medialis dibentuk sebagai neurit ganglion spinalis yang ikut menyusun funikulus kuneatus dan grasilis (funikuli dorsales) bersinaps di nukleus kuneatus lateralis. Dari inti tersebut keluarlah serabut yang menuju ke serebelum.
Macam-macam reseptor dalam sitem proprioseptif yaitu: korpus Vater-Pacini untuk rasa tekan, letaknya di bagian bawah kulit dan jaringan ikat, organ golgii di dalam tendon dan selaput sendi, “muscle spindle” ada dalam otot, berfungsi sebagai “stretch-reseptor”, piring Golgi-Massoni ada dalam kulit untuk menangkap rasa tekan halus.
b) Endurance
Muscle endurance merupakan kemampuan otot untuk berkontraksi dalam waktu yang lama atau panjang. Latihan endurance akan membangkitkan slow twitch fiber. Karena slow twitch fiber bekerja secara aerobik yang memiliki sifat kontrol postural serta daya tahan.
c) Recruitment motor unit
Salah satu faktor penting yang mempengaruhi kapasitas otot untuk meningkatkan kekuatan otot adalah peningkatan recruitment motor unit. Peningkatan recruitment motor unit akan meningkatkan kekuatan otot. Motor unit adalah unit fungsional dari sistem neuromuscular yang terdiri dari anterior motor neuron (terdiri dari axon, dendrit dan cell body) dan serabut otot (terdiri dari slow twitch fiber dan fast twitch fiber).
Kontraksi otot dengan tenaga kecil akan mengaktifkan sedikit motor unit, tetapi kontraksi dengan tenaga besar akan mengaktifkan banyak motor unit. Tidak semua motor unit pada serabut otot aktif pada saat yang sama. Hal itu berarti pada kontrol neural fast twitch
fiber dan slow twitch fiber akan memodulasi secara selektif jenis serabut yang akan digunakan sesuai dengan karakteristiknya. Jenis latihan akan mempengaruhi motor unit yang aktif, pada resistance exercise atau latihan untuk meningkatkan kekuatan otot akan mengaktifkan fast twitch fiber sedangkan pada latihan untuk meningkatkan endurance akan mengaktifkan slow twitch fiber.
Makin meningkatnya umur, massa otot akan semakin membesar. Pembesaran otot ini erat sekali kaitannya dengan kekuatan otot. Kekuatan otot akan meningkat sesuai dengan pertambahan umur. Selain ditentukan oleh aktivitas ototnya. Pada umur 20-30 tahun, baik laki-laki maupun wanita akan mencapai puncak kekuatan ototnya. Di atas umur ini kekuatan otot akan menurun, kecuali diberikan pelatihan. Walaupun demikian, di atas umur 65 tahun kekuatan ototnya sudah berkurang sebanyak 20% dibandingkan sewaktu muda.
d) Ligamen
Ligamen tidak hanya memberikan stabilitas pada sendi selama istirahat tetapi juga selama bergerak. Saat bergerak ligamen bekerja menjaga gerakan yaitu membatasi dan mencegah gerakan yang berlebihan.
e) Konduktifitas saraf
Proprioseptor merupakan akhir suatu serabut saraf yang menerima seluruh informasi tentang sistem muskuloskeletal dan menyampaikan kepada sistem saraf pusat. Proprioseptor juga disebut
sebagai mechanoreseptor yang merupakan sumber dari seluruh propriosepsi yaitu persepsi tentang gerakan dan posisi tubuh. Proprioseptor dapat ditemukan diseluruh akhir serabut saraf pada sendi.
Reseptor stretch merupakan proprioseptor pertama pada otot. Reseptor stretch adalah organ sensoris utama pada otot yang terdiri dari serabut kecil intrafusal yang terletak sejajar dengan serabut ekstrafusal.
3. Anatomi Dan Fisiologi Lutut
Secara anatomi sendi lutut adalah sendi terbesar pada tubuh manusia. Sendi ini termasuk jenis synovial hinge joint dengan gerakan yang terjadi fleksi dan ekstensi. Fungsi dari sendi lutut itu sendiri adalah mempertahankan tegaknya tubuh, stabilisasi serta meredam tekanan. Karena struktur dan fungsinya yang kompleks, maka sendi lutut memiliki susunan anatomi dan biomekanik yang berbeda, sesuai dengan struktur pembentuknya.
Gambar 2.3 Knee Joint Sumber: www.webmd.com
a) Osteologi
Sendi lutut dibentuk oleh tiga tulang yaitu tulang femur, tibia, dan patella.
(1) Femur
Tulang femur merupakan tulang terpanjang dan terbesar dalam tubuh manusia yang bertugas meneruskan berat tubuh dari tulang coxae ke tibia sewaktu kita berdiri. Bagian proksimal dari tulang ini terdiri dari caput femoris yang bersendi dengan acetabullum, collum femoris dan dua trochanter major. Ujung distal tulang femur berakhir menjadi dua condylus yaitu epicondylus medialis dan epicondylus lateralis yang bersendi dengan tibia.
Gambar 2.4 Femur Sumber: etc.usf.edu
Tulang tibia merupakan tulang kuat satu-satunya yang menghubungkan antara femur dengan pergelangan kaki dan tulang-tulang kaki, serta merupakan tulang penyangga beban. Bagian proksimal tulang ini bersendi dengan condylus femur dan bagian distal memanjang ke medialis membentuk malleolus medialis yang bersendi dengan talus.
Gambar 2.5 Tibia Sumber: etc.usf.edu
(3) Fibula
Tulang fibula ini berbentuk kecil panjang, terletak di sebelah lateral dari tibia juga terdiri dari tiga bagian: epiphysis proximal, diaphysis dan epiphysis distalis. Epiphysis proximalis membulat disebut capitulum fibula yang keproximal.
Gambar 2.6 Fibula Sumber: anatomy-portal.info
(4) Patella
Patella merupakan tulang sesamoid terbesar pada tubuh manusia. Tulang ini berbentuk segitiga yang basisnya menghadapi ke proximal dan apex/puncaknya menghadap ke distal. Tulang ini mempunyai dua permukaan, yang pertama menghadap ke sendi (facies articularis) dengan femur dan yang kedua menghadap ke depan (facies anterior). Facies anterior dapat dibagi menjadi tiga bagian dan bergabung dengan tendon quadriceps. Pada sepertiga atas merupakan tempat pelekatan tendon quadriceps, pada sepertiga tengah merupakan tempat beradanya saluran vascular dan pada sepertiga bawah termasuk apex merupakan tempat awal ligamentum patella.
Gambar 2.7 Patella Sumber: highlands.edu
b) Sendi lutut
Sendi lutut dibentuk oleh tiga persendian yaitu; tibiofemoral joint, patellofemoral joint, dan proksimal tibiofibular joint yang ditutupi oleh kapsul sendi.
(1) Tibiofemoral joint
Sendi dengan jenis sinovial hinge joint (sendi engsel) yang mempunyai dua derajat kebebasan gerak. Gerak flexi-extensi terjadi pada bidang sagital disekitar axis medio-lateral, dan gerak rotasi terjadi pada bidang tranversal disekitar axis vertical (longitudinal). Sendi tibiofemoral dibentuk oleh condylus femoris. Sendi ini mempunyai permukaan yang tidak rata yang dilapisi oleh lapisan tulang rawan yang relatif tebal dan meniscus.
(2) Patelofemoral joint
Sendi dengan jenis modified plane joint dan terletak diantara tulang femur dan patella. Sendi ini berfungsi membantu
mekanisme kerja dan mengurangi friction quadriceps. Gerak geser patella terhadap femur mengikuti pola ulur gerak lurus-melengkung ke medial-lurus. Gerak geser patella ke proksimal dan ke distal saat ekstensi dan fleksi. Saat ekstensi disertai gerak geser patella ke medial hingga kembali lurus.
(3) Proksimal tibiofibular joint
Sendi ini dibentuk oleh facies kapituli fibula dan facies articular tibiofibular yang terdapat pada bagian lateral posterior kondilus lateral tibia. Sendi ini merupakan jenis plane joint antara caput fibula dengan os tibia. Gerakan yang terjadi pada sendi ini adalah karena pengaruh gerakan ankle. Ketika terjadi dorsi fleksi ankle maka terjadi gerak geser ke cranial, dan ketika terjadi plantar fleksi ankle maka terjadi gerak geser ke dorsal. Sendi proksimal tibiofibular mempunyai fungsi menahan beban yang diterima sendi lutut dari beban tubuh, lalu diteruskan ke sendi ankle and foot.
c) Otot
Otot pada lutut tidak hanya berfungsi sebagai penggerak tetapi juga sebagai stabilisator. Otot merupakan sekumpulan dari serabut otot berbentuk silindris yang memiliki ketebalan 60 dan panjang bervariasi. Pada ujung perlengketan pada tulang disebut tendon dan dibungkus oleh fascia.
(1) Ukuran cross sectional otot
Ukuran cross sectional otot merupakan salah satu faktor terpenting dalam mendapatkan kekuatan otot. Kuatnya kontraksi otot sangat dipengaruhi oleh besarnya diameter serabut ototnya. Kekuatan maksimal otot yang di tunjang oleh area cross sectional otot yang merupakan kemampuan otot untuk menahan beban maksimal di sekitar axis sendi. Kekuatan otot skeletal manusia 3-4 kg/cm3 pada area cross sectional. Sedangkan kekuatan otot skeletal manusia dewasa keseluruhan ± 22.000 kg Menurut Guyton dan Hall, “Tiap-tiap serabut otot mengandung beratus-ratus bahkan beribu-ribu myofibril yang terdiri dari filament aktin dan myosin, yang terlihat sebagai bintik-bintik pada potongan melintang”. Selain itu, “Filamen aktin dan myosin berperan dalam kontraksi otot” . “Pita gelap tebal disebut pita A, bersifat anisotop, terdiri dari filament myosin yang tersusun parallel”. Sedangkan, “Pita terang lebar disebut pita I, bersifat isotrop, terdiri dari filament aktin yang terbagi menjadi dua yang simetris oleh sebuah pita A terdapat pita yang lebih terang dan lebar, juga membagi dua simetris pita A, disebut pita H”. Daerah yang terletak diantara dua pita Z disebut sarkomer” (Pardjiono, 2008: 114). Menurut Patton,Fuch dan Hille, “Myofibril terbagi menjadi dua yaitu miofilamen atau filament myosin lebarnya 10-14 nm dengan panjang 1,6m,
sedangkan filament aktin lebarnya 7 nm dan panjangnya” (Pardjiono,2008: 113).
Ukuran cross sectional otot akan berubah mejadi bertambah ataupun berkurang seiiring dengan aktifitas fisik maupun latihan fisik yang dilakukan.
(2) Hubungan panjang tegang otot saat berkontraksi
Otot akan memendek saat berkontraksi dan akan memanjang saat berelaksasi. Kontraksi otot terjadi saat otot sedang bekerja dan akan berelaksasi saat otot beristirahat.
Setiap otot dalam tubuh memiliki panjang optimum sehingga daya kontraksi maksimal dapat dilakukan. Kontraksi otot paling efisien berlangsung saat tubuh dalam keadaan relaks.
(a) Mekanisme sliding filamen pada kontraksi otot menggambarkan hubungan panjang-tegangan dalam otot. Tegangan maksimum dapat terbentuk saat filamen aktin tipis mulai bertumpang tindih dengan filamen miosin tebal. Sehingga pergeseran dapat terjadi di sepanjang filamen aktin.
(b) Jika otot meregang melebihi panjang optimumnya, maka filamen tipis tidak dapat bertumpang tindih dengan filamen tebal, sehingga hanya ada sedikit miofilamen untuk interdigitasi aktin-miosin.
(c) Jika sebuah sel otot ternyata lebih pendek dibandingkan panjang optimumnya sebelum kontraksi, maka tegangan yang terbentuk akan berkurang. Filamen aktin kemudian bertumpang tindih secara maksimal, sehingga ruang yang tertinggal untuk berinteraksi sedikit. Filamen miosin tertekan ke garis Z.
Gambar 2.8 Perbedaan Posisi Aktin Dan Miosin Saat Relaksasi Dan Kontraksi
Sumber: Biology, Raven & Johnson
(3) Tipe serabut otot
Serabut otot terdiri atas puluhan ribu benang-benang myofibril yang dapat mengkontraksikan dan merelaksasikan. Myofibril–myofibril ini terdiri atas jutaan pasang berkas pita yang disebut sarkomer. Setiap filamen terbentuk dari filamen
tebal dan tipis yang saling tumpang tindih dan disebut miofilamen. Miofilamen terdiri atas miofilamen tebal dan tipis yang dibentuk oleh protein kontraktil yang disebut aktin miosin.
Terdapat dua tipe serabut otot yaitu, tipe I ( Slow twitch ) dan tipe II ( Fast twitch ). Untuk mencapai puncak ketegangan , serabut FT hanya mengambil waktu sekitar 1/7 dibandingkan dengan waktu yang diperlukan oleh serabut ST. Namun demikian, kisaran waktu twitch yang besar untuk mencapai ketegangan maksimum nampak terlihat pada kedua kategori tersebut. Perbedaan waktu puncak ketegangan tersebut disebabkan oleh adanya konsentrasi myosin ATPase yang tinggi pada serabut FT.
Serabut FT juga lebih besar diameternya daripada serabut ST. Karena karakteristiknya, maka serabut FT biasanya lebih cepat lelah daripada serabut ST. Meskipun keutuhan serabut FT dan ST dalam otot dapat membangkitkan jumlah gaya puncak isometrik yang sama per area cross sectional (diameter) otot, beberapa orang yang memiliki persentase serabut FT yang tinggi mampu membangkitkan jumlah torque dan power yang tinggi selama gerakan daripada memiliki lebih banyak serabut ST.
Serabut FT terbagi kedalam 2 kategori berdasarkan pada unsur histokimiawi. Tipe pertama dari serabut FT tahan terhadap kelelahan seperti karakteristik serabut ST. Tipe kedua dari
serabut FT memiliki diameter yang besar, mengandung mitokondria dalam jumlah yang sedikit, dan lebih cepat lelah daripada tipe pertama. Para peneliti telah menjelaskan beberapa skema kategorisasi berdasarkan pada unsur metabolik dan kontraktil dari ketiga tipe serabut yang berbeda.
Pada salah satu skeme, serabut ST dikenal sebagai tipe I, dan serabut FT disebut dengan tipe IIa dan tipe IIb. Istilah sistem lainnya adalah serabut ST dikenal sebagai slow-twitch oxidative (SO), serabut FT terbagi kedalam serabut fast-twitch oxidative glycolytic (FOG) dan fast-twich glycolytic (FG). Kategorisasi tambahan lainnya adalah serabut ST dan serabut fast-twicth fatigue resistant (FFR) serta serabut fast-twitch fast fatigue (FF). Beberapa sistem klasifikasi ini didasarkan pada perbedaan unsur serabut, dan tidak dapat dipertukarkan. Meskipun seluruh serabut pada sebuah motor unit adalah tipe yang sama, sebagian besar otot skeletal mengandung serabut FT dan ST.
Tabel 2.1 Karakteristik Serabut Otot Skeletal Serabut Otot Skeletal
Karakteristik Tipe I Slow-Twitch Oxidative (SO) Serabut Slow-Twitch (ST) Tipe IIa Fast-Twitch Oxidative Glycolytic (FOG) Serabut Fast-Twitch Fatigue Resistant Tipe IIb Fast-Twitch Glycolytic (FG) Serabut Fast-Twitch Fast Fatigue (FF)
(FFR) Kecepatan
Kontraksi
Rendah Cepat Cepat
Kelelahan Rendah Sedang Cepat
Diameter Kecil Sedang Besar
Konsentrasi ATPase
Rendah Tinggi Tinggi
Konsentrasi Mitokondria
Tinggi Tinggi Rendah
Kontraksi Enzym Glycolytic
Rendah Sedang Tinggi
(4) Kekuatan otot
Kekuatan otot umumnya sangat diperlukan dalam melakukan aktivitas. Semua gerakan yang dihasilkan merupakan hasil dari adanya peningkatan tegangan otot sebagai respon motorik. Kekuatan otot dapat digambarkan sebagai kemampuan otot menahan beban baik berupa beban eksternal maupun beban internal. Kekuatan otot sangat berhubungan dengan sistem neuromuskuler yaitu seberapa besar kemampuan sistem saraf mengaktifasi otot untuk melakukan kontraksi. Sehingga semakin banyak serabut otot yang teraktifasi, maka semakin besar pula kekuatan yang dihasilkan otot tersebut.
Kekuatan otot dari kaki, lutut serta pinggul harus adekuat untuk mempertahankan keseimbangan tubuh saat adanya gaya dari luar. Kekuatan otot tersebut berhubungan langsung dengan kemampuan otot untuk melawan gaya garvitasi serta beban
eksternal lainnya yang secara terus menerus mempengaruhi posisi tubuh.
Salah satu faktor penting yang mempengaruhi kapasitas otot untuk meningkatkan kekuatan otot adalah peningkatan recruitment motor unit.
(5) Kontraksi otot
Pada waktu kontraksi berlangsung otot memendek dan membesar. Satuan myofibril yang terkecil disebut sarkomer, yang pada kontraksi sarkomerpun ikut memendek dan memanjang pada waktu relaksasi. Perubahan ini dirumuskan dengan istilah “sliding-filaments mechanism of contraction” yaitu pada permulaan kontraksi cakram I mulai menyempit yang selanjutnya lenyap bila serabut otot tersebut berkontraksi kira-kira 50%. Daerah H dalam cakram A juga ikut lenyap, sebaliknya panjang cakram A praktis tidak mengalami perubahan baik pada waktu kontraksi maupun relaksasi. Hal ini disebabkan karena cakram A hanya memendek sedikit sekali bila sarkomer berkontraksi. Penebalan cakram Z disebabkan berkumpulnya bahan pekat yang kuat mengambil zat warna, yang selanjutnya dikenal sebagai “contraction band”. Pendapat lain mengatakan bahwa cantraction band disebabkan oleh crumpling and folding ujung-ujung filament myosin pada cakram Z.
Otot mengeluarkan tenaga paling besar ketika kontraksi eksentrik ( Memanjang ) melawan tahanan. Dan otot juga mengeluarkan tenaga lebih sedikit ketika kontraksi isometrik serta mengeluarkan tenaga yang paling sedikit ketika kontraksi konsentrik ( Memendek ) melawan beban.
Tipe kontraksi otot dibagi menjadi tiga, yaitu kontraksi otot isometrik dan kontraksi otot isotonik. Kontraksi otot isometrik atau dynamic contraction adalah kontraksi otot dengan beban konstant dari awal sampai akhir gerakan (tegangan tetap atau sama, terjadi perubahan panjang otot). Kontraksi otot isometrik atau static contraction adalah kontraksi otot dimana tidak terjadi perubahan panjang otot (panjang tetap, beban dapat berubah). Kontraksi otot isokinetik adalah kombinasi dari kontraksi isoonik dan isometrik yaitu kontraksi otot dimana terjadi perubahan panjang otot dengan beban tahanan pada otot meningkat (panjang otot meningkat, tahanan atau tensian meningkat).
Tipe kerja otot isotonik dibagi menjadi dua, yaitu eksentrik dan kosentrik. Tipe kerja otot eksentrik adalah dimana kedua ujung atau perlekatan otot (origo-insertio) saling menjauhi, dalam pengertian otot lebih memanjang. Tipe kerja otot kosentrik adalah dimana kedua ujung atau pelekatan otot (origo-insertio ) saling mendekat atau otot dalam keadaan lebih memendek.
(7) Otot-otot bagian anterior
Bagian anterior terdiri dari otot-otot fleksor panggul dan ekstensorlutut, yaitu M. Sartorius, M. Illiakus, M. Psoas mayor, M. Pektineus,dan M. Quadriceps femoris.
(a) M. sartorius
Otot ini berorigo dari spina illiaka anterior superior menuju sisi medial ujung atas tibia tepat di depan M. Gracilis dan M. semitendinosus. Otot ini berfungsi untuk fleksi dan abduksi hip serta fleksi lutut. Otot ini dipersarafi oleh N. Femoralis (L2-3).
(b) M. illiacus
Otot ini berorigo dari permukaan dalam os ilium yang cekung dan berinsertio pada trokanter minor os femur, bersamaan dengan M. Psoas mayor. Otot ini berfungsi untuk fleksi hip. Otot ini diinervasi oleh N. Femoralis (L2-3).
(c) M. psoas mayor
Otot ini berorigo dari prosesus transversus dan bagian samping korpus serta diskus intervertebralis vertebra lumbalis, berinsertio pada pada trokanter minor os femur, bersamaan dengan M. Iliacus. Karena mempunyai insertio yang sama maka kedua otot ini seringdisebut M. Illiopsoas.
Otot ini berfungsi untuk fleksi hip dan diinervasi oleh N. Femoralis (L2-3).
(d) M. pektineus
Otot ini berorigo dari ramus superior os pubis dan berinsertio dibelakang femur antara trokanter minor dan line aspera. Otot ini berfungsi untuk adduksi dan fleksi hip, dan dipersarafi oleh N. Femoralis (L2-3) dan N. Obturatorius (L2-4).
(e) M. quadriceps femoris
Otot ini selain sebagai penggerak juga berfungsi sebagai stabilitas sendi lutut ketika posisi berdiri. Otot ini terdiri dari empat otot, yaitu rectus femoris, vastus medialis, vastus lateralis, dan vastus intermedius. Keempat otot ini mempunyai fungsi utama yaitu ekstensi lutut tetapi juga mempunyai fungsi lainnya masing-masing. M. Rectus femoris juga ikut berperan ketika fleksi hip. M. Vastus medialis membantu otot-otot pes anserinus dalam menjaga stabilitas medial lutut. Selain itu, vastus medialis juga berfungsi membuat gerakan rotasi internal pada patela. M. Vastus lateralis membantu otot illiotibial dalam mempertahankan stabilitas sendi sisi lateral dan membuat gerak rotasi eksternal pada patela. M. Rectus femoris berorigo dari spina illiaka anterior inferior ) dan labialis
superior asetabulum (kaput reflektum). M. Vastus medialis berorigo dari labialis medial linea aspera. M. Vastus lateralis berorigo dari labialis laterla linea aspera.M. Vastus intermedius berorigo dari permukaan lateral dan medial femur.
Keempat otot ini berinsertio pada tempat yang sama, yaitu ke arah patela dan berlanjut hingga menuju tuberkulum tibia.
Gambar 2.9 Otot-Otot Bagian Anterior Sumber: guwsmedical.info
Tabel 2.2 Otot-Otot Bagian Anterior
Nama Otot Origo Insertio Innervasi Fungsi m. sartorius Spina illiaca
anterior superior Tuberositas Tibia N. obturatorius Flexor knee m. illiacus Os ilium yang
cekung Trochanter minor os femur N. femoralis (L2, L3) Flexor hip
m. psoas mayor Prosesus transversus dan bagian samping korpus serta diskus intervertebralis vertebra lumbalis Trochanter minor os femur N. femoralis (L2, L3) Flexor hip m. pectineus Ramus superior os pubis Dibelakang femur antara trokanter minor dan line aspera N. Femoralis (L2-3) dan N. Obturatorius (L2-4 Adduktor dan fleksor hip m.rectus femoris Spina illiaca anterior inferior dan os illii cranial dari acetabulum Patella N. femoralis (L2, L3, dan L4) Extensor knee m. vastus lateralis Trochanter major dan labium linea aspera corpris femoris Lateral dari Patella N. femoralis (L2, L3, dan L4) Extensor knee m. vastus medialis Linea intertrochanteric a dan labium medial linea asperqa corporis femoris ½ bagian atas os patella N. femoralis (L2, L3, dan L4) Extensor Knee m. vastus intermedius Permukaan anterior dan lateral corporis femoris Tuberositas Tibia N. femoralis (L2, L3, dan L4) Extensor knee
(8) Otot-otot bagian posterior
Bagian posterior terdiri atas M. Hamstring yang berfungsi sebagai ekstensor panggul dan juga fleksor lutut. M. Hamstrings juga berfungsi sebagai stabilisator ketika ada gaya berlebih ke
arah depan, guna membantu fungsi dari ligamen krusiatum anterior. Otot hamstrings terdiri dari tiga otot, yaitu semitendinosus, semimembranosus, dan biceps femoris. Dalam perannya pada sendi lutut, otot hamstrings dibantu juga oleh otot gastroknemius untuk mempertahankan stabilitas sendi lutut, bagian posterior.
(a) M. semitendinosus
Otot ini berorigo dari tuberositas ischiadikus dan berinsertio menuju sisi medial depan os tibia, di belakang M. Sartorius dan M. Gracilis. Otot ini berfungsi untuk ekstensi hip dan fleksi knee. Otot ini dipersarafi oleh N. Ischiadicus (L5-S2). M. Semitendinosus bersama-sama dengan M. Gracilis dan M. sartorius membentuk gabungan yang disebut pes anserinus. Pes anserinus berperan penting dalam menjaga stabilitas lutut sisi medial karena menahan gaya ke arah medial posterior lutut.
(b) M. semimembranosus
Otot ini berorigo dari tuberositas ischiadicus dan berinsertio pada medial tibia. Otot ini berperan untuk ekstensi hip dan fleksi knee, serta dipersarafi oleh N. ischiadicus (L5-S2).
(c) M. biceps femoris
Otot ini mempunyai dua caput otot yang berorigo pada caput longum tuberositas ischiadicus dan caput brevis dari linea aspera lalu berinsertio pada caput fibula. Otot ini berfungsi untuk ekstensi hip dan fleksi knee dengan dipersarafi oleh N. Ischiadicus (L5-S2).
G G
Gambar 2.10 Otot-Otot Bagian Posterior Sumber: healingartsce.com
Tabel 2.3 Otot-Otot Bagian Posterior
Nama Otot Origo Insertio Innervasi Fungsi m. semitendinos us Tuberositas ischiadikus Sisi medial depan os tibia N. Ischiadicus (L5-S2) Ekstensor hip dan fleksor knee m. semimembra Tuber ischiadicum Condylus medialis tibia N. tibialis Flexor knee
nosus m. biceps femoris Caput longum: tuber ischiadicum Caput breve : linea aspera dan linea supracondylari s lateralis femur Lateral caput fibula Caput longum: n. tibialis (L5- S2) Caput breve: n. Peroneus communis (L5, S1, dan S2) Flexor knee, exorotator knee
(9) Otot-otot bagian medial
Pada bagian medial paha, terdiri dari otot M. Adduktor magnus, M. Adduktor longus dan M. Adduktor brevis. Pada bagian medial paha terdapat kanalis adduktor berbentuk segitiga yang merupakan tempat lewat dari arteri femoralis, vena femoralis, dan N. Femoralis. Kanalis ini berawal di bagian pertengahan paha dan dinding pembentuknya adalah:
(a) M. adduktor longus
Otot ini berorigo dari tuberkulum pubis dan berinsertio pada line aspera. Otot ini berfungsi untuk adduksi hip dan dipersarafi oleh N. Obturatorius (L2-4).
(b) M. adduktor magnus
Otot ini berorigo pada tuberositas ischiadicus dan berinsertio pada tuberkulum femur. Otot ini berfungsi untuk
adduksi dan ekstensi hip. Otot ini mendapat persarafan dari N. Femoralis dan N. Ischiadicus (L2-4).
(c) M. adduktor brevis
Otot ini berorigo pada ramus inferior os pubis dan berinsertio pada bagian atas linea aspera. Otot ini berfungsi untuk adduksi hip dan dipersarafi oleh N. Obturatorius (L2-L4).
Gambar 2.11 Otot-Otot Bagian Medial Sumber: healingartsce.com
Tabel 2.4 Otot-Otot Bagian Medial
Nama Otot Origo Insertio Innervasi Fungsi m. adduktor longus Tuberkulum pubis Linea aspera N. Obturatorius (L2-4) Adduktor hip m. adduktor magnus Tuberositas ischiadicus Tuberkulum femur N. Femoralis dan N. Ischiadicus (L2-4) Adduktor dan ekstensor hip. m. adduktor brevis Ramus inferior os pubis Bagian atas linea aspera N. Obturatorius (L2-4) Adduktor hip
(10) Otot-otot bagian lateral
Pada bagian lateral lutut di sisi lateral fasia latae memadat membentuk traktus illiotibialis. Di atas traktus ini melekat ke krista iliaka dan mendapat insersi dari M. Tensor fasia latae serta tiga perempat M. gluteus maksimus. Traktus illiotibialis masuk ke kondilus lateralis tibia. Traktus ini disebut juga illiotibial band muscle, yang berperan penting dalam menjaga stabiltas sendi lutut sisi lateral.
(a) M. gluteus maksimus
Otot ini berorigo di bagian posterior permukaan gluteal os illium dan berinsertio pada tuberositas glutealis femur dan traktus illiotibialis. Otot ini berperan untuk ekstensi dan rotasi lateral hip, serta dipersarafi oleh N. Gluteus inferior (L5-S2).
(b) M. tensor fascia latae
Otot ini berorigo di bagian anterior krista illiaka dan berinsertio pada traktus illiotibialis. Fungsi otot ini ialah untuk ekstensi knee, serta membantu mm. Glutealis dalam mencegah condongnya panggul. Otot ini dipersarafi oleh N. Gluteus superior (L4-S1).
Gambar 2.12 Otot-Otot Bagian Lateral Sumber : healingartsce.com Tabel 2.5 Otot-Otot Bagian Lateral
Nama Otot Origo Insertio Innervasi Fungsi m. gluteus maksimus Bagian posterior permukaan gluteal os illium Tuberositas glutealis femur dan traktus illiotibialis N. Gluteus inferior (L5-S2) Ekstensor dan rotasi lateral hip m. tensor fascia latae Bagian anterior krista illiaka Traktus illiotibialis N. Gluteus superior (L4-S1) Ekstensor knee d) Capsulligamen
Pada sendi lutut, terdapat capsula articularis yang longgar dan lebar, tipis di bagian depan dan di samping, serta diperkuat oleh ligamen-ligamen lutut. Ligamen merupakan jaringan spesifik yang berfungsi sebagai stabilisasi pasif pada struktur tulang. Ligamen berdiri sendiri dan merupakan penebalan dari tunica fibrosus.
Ligamen adalah pita fibrosa ata lembaran jaringan ikat yang menghubungkan dua atau lebih tulang, cartilago atau struktur sendi. Ligamen merupakan jaringan viskoelastik yang secara bertahap akan
memanjang ketika mendapat tarikan dan kembali ke bentuk aslinya ketika tarikan hilang.
Pada sendi ligamen membentuk capsul yang membungkus ujung-ujung tulang dan membentuk membran pelumas yaitu sinovial. Ligamen tidak hanya menjaga stabilitas saat kita bergerak tetapi juga saat kita dalam posisi diam.
Pada sendi lutut sendiri terdiri dari beberapa ligamen, yaitu:
(1) Ligamen cruciatum
Merupakan ligamen terkuat pada sendi lutut dan tidak menutupi kapsul. Ligamen tersebut saling menyilang antara satu dengan yang lainnya, maka dari itu dinamakan ligamen cruciatum. Ligamen cruciatum terdiri dari dua ligamen, yaitu:
(a) Ligamen cruciatum anterior
Ligamen yang membentang dari area intercondylaris anterior menuju permukaan dalam condylus lateralis femoris yang berfungsi sebagai penahan gerak translasi os tibia terhadap os femur kearah anterior mencegah terjadinya hyperekstensi lutut.
(b) Ligamen cruciatum posterior
Ligamen terkuat dan lebih pendek dibanding ligamen cruciatum anterior. Ligamen membentang dari facies
laterlais condylus medial femoris menuju area intercondylaris posterior.
(2) Ligamen collateral
Ligamen collateral berfungsi sebagai penahan berat tubuh baik dari medial atau lateral. Ligamen collateral terdiri dari dua ligamen, yaitu:
a) Ligamet collateral medial
Ligamen yang lebar, datar dan membranosus bandnya terletak pada sisi tengah sendi lutut. Ligamen collateral medial terletak lebih posterior di permukaan medial sendi tibiofemoral yang melekat di epicondylus medial femur di bawah tuberculum adduktor dan menuju condylus medial tibia serta pada medial meniscus. Ligamen ini berfungsi untuk menjaga gerakan ekstensi dan mencegah gerakan kearah luar. Seluruh ligamen collateral medial menegang saat gerakan full ROM ekstensi lutut.
b) Ligamen collateral lateral
Ligamen yang kuat dan melekat di atas belakang epicondylus femur dan di bawah permukaan luar caput fibula yang membentang dari permukaan luar condylus lateralis femoris kearah caput fibula. Ligamen collateral lateral berfungsi untuk menjaga gerakan ekstensi dan
mencegah gerakan ke arah medial. Dalam gerakan fleksi lutut ligamen ini melindungi sisi lateral lutut.
(3) Ligamen patellaris
Ligamen yang kuat dan datar yang melekat pada lower margin patella dengan tuberositas tibia dan melewati bagian depan atas patella dan serabut superficial yang berlanjut pada pusat serabut pada tendon quadriceps femoris. Ligamen patellaris membentuk dinding pada bagian depan kapsul artikularis dan melekat erat pada kapsul artikularis, sehingga ligamen ini dapat disebut ligamen kapsular.
(4) Ligamen popliteal oblique
Ligamen yang lebar dan datar, ligamen ini menutupi bagian belakang sendi dan melekat di atas upper margin forsa intercondyloid dan permukaan belakang femur dan dan dibawah margin posterior caput tibia. Ligamen popliteal oblique berfungsi untuk mencegah hiperekstensi lutut.
(5) Ligamen transversal
Ligamen yang pendek dan tipis dan berhubungan dengan margin convex depan meniscus lateral dan ujung depan meniscus medial.
Selain itu terdapat tractus illiotibial yang berfungsi seperti ligamen yang menghubungkan crista illiaca dengan condylus lateral
femur dan tuberculum lateral tibia. Pada sendi lutut tractus illiotibial berfungsi untuk stabilisasi ligamen antara condylus lateral femur dengan tibia.
Gambar 2.13 Ligament in Knee Sumber : www.larsligament.com
e) Saraf
Ligamen termasuk dalam indera mekanoreseptif karena dapat menentukan posisi relatif dan kecepatan gerakan pada tubuh. Pada indera mekanoreseptif dikenal enam jenis reseptor taktil yang berbeda fungsi satu dengan yang lainnya, diantaranya ialah :
(1) Ujung saraf bebas
Berfungsi untuk mendeteksi raba dan tekanan, sertasentuhan ringan. Reseptor ini banyak terdapat di kulit dan jaringanlainnya.
(2) Korpuskuslus meiisner
Suatu ujung saraf berkapsul dengan ujung yang melebar sehingga dapat merangsang serabut saraf sensoris
besarbermielin. Reseptor ini mempunyai fungsi utama mengenali dengan tepat tempat tubuh mana yang disentuh dan untuk mengenali tekstur benda yang diraba. Reseptor ini sangat peka terhadap gerakan bendayang sangat ringan diatas permukaan kulit dan juga terhadap getaran berfrekuensi rendah. Reseptor ini terutama banyak sekali di dalamujung jari, bibir, dan daerah kulit lain, tempat kemampuan seseoranguntuk membedakan sifat-sifat ruang dari sensasi raba sangat berkembang.
(3) Diskus merkel
Pada ujung jari dan daerah lain yang mengandung sejumlah besar korpuskuslus meissner juga mengandung reseptor diskus merkel. Reseptor ini berbeda dengan korpuskuslus meissner yaitu mereka mengirimkan isyarat awal yang kuat tetapi beradaptasin sebagian dan kemudian terus mengirimkan isyarat lebih lemah yanghanya beradaptasi secara lambat. Oleh karena itu, mereka bertanggungjawab untuk memberikan isyarat stabil yang memungkinkan seseorang untuk menentukan sentuhan benda terus menerus pada kulit.
(4) Organ akhir rambut
Gerakan kecil dari tiap rambut tubuh merangsang serabut saraf yang ada di dasarnya. Serabut saraf ini disebut dengan organ akhir rambut yang merupakan reseptor raba. Reseptor ini
beradaptasi cepat seperti korpuskuslus meissner, terutama mendeteksi gerakan benda di permukaan tubuh.
(5) Organ akhir ruffini
Merupakan ujung bercabang banyak. Reseptor initerdapat di dalam jaringan profunda kulit dan juga di dalam jaringanprofunda tubuh. Ujung ini sangat sedikit beradaptasi tetapi berperanpenting untuk memberitahukan keadaan perubahan bentuk yang terusmenerusdari kulit dan jaringan yang lebih dalam, seperti isyarat rabadan isyarat tekanan yang kuat dan terus-menerus. Mereka jugaditemukan di dalam kapsul sendi dan memberikan isyarat mengenaitingkat rotasi sendi. (6) Korpuskuslus pacini
Reseptor ini terletak di bawah kulit dan juga jauhdi dalam jaringan tubuh. Mereka hanya dirangsang oleh gerakan jaringan yang sangat cepat karena reseptor ini beradaptasi dalam sepersekian detik. Oleh karena itu, mereka sangat penting untuk mendeteksi getaran jaringan atau perubahan sangat cepat lainnya dalam keadaan mekanis jaringan.
Sistem persarafan tungkai atas berasal dari plexus lumbalis dan sacralis. Pada otot-otot sekitar tungkai atas di sarafi oleh beberapa saraf yaitu nervus femoralis, nervus obturatorius, nervus gluteus superior dan inferior.
Merupakan cabang terbesar dari pleksus lumbalis. Nervus ini berisi dari tiga bagian pleksus anterior yang berasal dari nervus lumbalis (L2, L3 dan L4). Nervus ini muncul dari tepi lateral psoas di dalam abdomen dan berjalan ke bawah melewati m. psoas dan m.iliacus ia terletak di sebelah fasia illiaca dan memasuki paha lateral terhadap anterior femoralis dan selubung femoral di belakang ligament inguinal dan pecah menjadi devisi anterior dan posterior nervus femoralis mensyarafi semua otot anterior paha.
(2) Nervus obturatorius
Berasal dari plexus lumbalis (L2, L3 dan L4) dan muncul pada bagian tepi m. psoas di dalam abdomen, nervus ini berjalan ke bawah dan depan pada lateral pelvis untuk mencapai bagian atas foramen abturatorium, yang mana tempat ini pecah menjadi devisi anterior dan posterior. Devisi anterior memberi cabang-cabang muscular pada m. gracilis, m. adduktor brevis dan longus. Sedangkan devisi posterior mensyarafi articularis guna memberi cabang-cabang muscular kepada m.obturatorius esternus, dan adduktor magnus.
(3) Nervus gluteus superior dan inferior
Cabang nervus sacralis meninggalkan pelvis melalui bagian atas, dan bawah foramen ischiadicus majus di atas m. piriformis dan mensyarafi m.gluteus medius dan minimus serta maximus.
f) Meniskus
Meniscus merupakan struktur tulang rawan yang mengelilingi fibrocartilage terdapat pada permukaan articularis caput tibia. Pada bagian perifer meniscus relatif lebih tebal dan pada bagian dalam relatif tipis. Meniscus terdiri dari jaringan penyambung dengan bahan-bahan serabut collagen yang juga mengandung sel-sel seperti tulang rawan.
Meniscus memiliki beberapa fungsi pada sendi lutut, yaitu menutrisi sendi juga sebagai peredam kejut (shock absorber) antara femur terhadap tibia, menambah elastisitas sendi, dan menyebar tekanan pada cartilago sehingga menurunkan tekanan antara dua condylus, meniscus juga mengurangi gerusan (friksi) selama gerakan serta membantu ligament dan membantu capsul sendi dalam mencegah hyperekstensi sendi, sebagai bantalan sendi dan menambah luas permukaan sendi lutut pada permukaan tibia sehingga memungkinkan gerakan sendi lutut lebih luas atau bebas.
Meniskus juga berfungsi dalam menyebarkan tekanan pada kartilago artikularis dan menurunkan distribusi tekanan antara dua kondilus, serta mencegah kapsul sendi terdorong melipat masuk ke dalam sendi. Meniskus merupakan jaringan fibrokartilaginosa.
Meniscus dibagi menjadi dua bagian yaitu meniscus lateral dan meniscus medial. Meniscus lateral berbentuk seperti huruf O yang berada lebih dekat dengan facet articularis dekat dengan pusat
sendi dan terkait dengan eminence intercondyloid. Meniscus medial berbentuk seperti setengah lingkaran atau seperti huruf C yang letaknya lebih luas kebelakang dari pada kedepan yang berhubungan pada fossa intercondyloid dan bersatu dengan ligament collateral medial, bagian posterior meniscus medial lebih lebar dan tebal dibandingkan bagian anterior.
Keduanya melekat pada area interkondiloidea tibialis dan terikat oleh ligamen coronarius. 2/3 dalam meniskus avaskular sehingga mendapat nutrisi dari sinovium dan tidak memiliki saraf afferen. Area ini disebut juga white zone. Sisa 1/3 dalam meniskus mendapat nutrisi dari darah (vaskular) dan di bagian ujungnya terdapat saraf polymodal. Area ini disebut juga red zone.
Sendi lutut juga mempunyai tiga buah bursa, yaitu bursa supra patellaris, bursa pre patellaris dan bursa infra patellaris superficialis dan profundus yang berfungsi sebagai jaringan pembungkus sendi.
Gambar 2.13 Ligament in Knee Sumber : www.mendmyknee.com
g) Vaskularisasi pada tungkai (1) Anatomi pembuluh darah
Pembuluh arteri terdiri dari 3 (tiga) lapisan, yaitu: (a) Lapisan luar (tunica externa/adventia)
(b) Lapisan tengah (tunica media)
(c) Lapisan dalam (tunica interna / endothelium)
Pembuluh arteri tidak mempunyai katup, letaknya dalam, mengangkut darah yang kaya oksigen meninggalkan jantung, pembuluh arteri mempunyai cabang yang lebih kecil yaitu arteriole dimana berfungsi mengangkut darah menuju kapiler.
Arteri membawa darah dari jantung menuju saluran tubuh dan arteri ini selalu membawa darah segar berisi oksigen, kecuali arteri pulmonale yang membawa darah kotor yang memerlukan oksigenisasi. Pembuluh darah arteri pada tungkai antara lain yaitu arteri femoralis, arteria profunda femoralis, arteria obturatoria dan arteria poplitea
(a) Arteri femoralis
Arteri femoralis memasuki paha melalui bagian belakang ligament inguinale dan merupakan lanjutan arteria illiace externa, yang terletak dipertengahan antara SIAS (spina illiaca anterior superior) dan sympiphis pubis. Arteria femoralis merupakan pemasok darah utama bagian tungkai, berjalan menurun hampir bertemu ke tuberculum adductor femoralis dan berakhir pada lubang otot magnus dengan memasuki spatica poplitea sebagai arteria poplitea.
(b) Arteria profunda femoralis
Merupakan arteri besar yang timbul dari sisi lateral arteri femoralis dari trigonum femorale. Ia keluar dari anterior paha melalui bagian belakang otot adductor, ia berjalan turun diantara otot adductor brevis dan kemudian teletak pada otot adduktor magnus.
(c) Arteria obturatoria
Merupakan cabang arteri illiaca interna, ia berjalan ke bawah dan ke depan pada dinding lateral pelvis dan mengiringi nervus obturatoria melalui canalis obturatorius, yaitu bagian atas foramen obturatum.
(d) Arteri poplitea
Arteri poplitea berjalan melalui canalis adduktorius masuk ke fossa bercabang menjadi arteri tibialis posterior terletak dalam fossa poplitea dari fossa lateral ke medial adalah nervus tibialis, vena poplitea, arteri poplitea.
(2) Sirkulasi arteri pada tungkai
Setelah melewati daerah pelvis, arteri iliaka selanjutnya menjadi arteri yang bergerak turun di sebelah anterior paha. Arteria femoralis menyalurkan darah ke kulit dan otot paha dalam.Pada bagian bawah paha,arteria femoralis menyilang di posterior dan menjadi arteria poplitea.Dibawah lutut arteria poplitea terbagi menjadi arteria tibialis anterior dan tibialis
posterior. Arteri tibialis bergerak turun di sebelah depan dari kaki bagian bawah menuju bagian punggung telapak kaki dan menjadi arteri dorsalis pedis. Arteri tibialis posterior bergerak turun menyusuri betis dan kaki bagian bawah dan bercabang menjadi arteri plantaris di dalam telapak kaki bagian bawah.
(3) Anatomi pembuluh darah vena
Pembuluh vena terdiri dari tiga lapisan yaitu :
(a) Lapisan luar (tunica externa/adventia) (b) Lapisan tengan (tunica media)
(c) Lapisan dalam (tunica interna / endothelium)
Pembuluh vena mempunyai katup yang mengangkut darah dari jaringan menuju jantung, mempunyai cabang lebih kecil yaitu venule yang mengangkut darah dari kapiler.
Pembuluh darah vena pada tungkai antara lain yaitu vena femoralis, vena profunda femoralis, vena obturatoria dan vena saphena magna.
(a) Vena femoralis
Vena femoralis memasuki paha melalui lubang pada otot adduktor magnus sebagai lanjutan dari vena poplitea, ia menaiki paha mula-mula pada sisi lateral dari arteri. Kemudian posterior darinya, dan akhirnya pada sisi medialnya. Ia meninggalkan paha dalam ruang medial dari
selubung femoral dan berjalan dibelakang ligamentum inguinale menjadi vena iliaca externa.
(b) Vena profunda femoralis
Vena profunda femoris menampung cabang yang dapat disamakan dengan cabang-cabang arterinya, ia mengalir ke dalam vena femoralis.
(c) Vena obturatoria
Vena obturatoria menampung cabang-cabang yang dapat disamakan dengan cabang-cabang arterinya, dimana mencurahkan isinya ke dalam vena illiaca internal.
(d) Vena saphena magna
Mengangkut perjalanan darah dari ujung medial arcus venosum dorsalis pedis dan berjalan naik tepat di dalam malleolus medialis, venosum dorsalin vena ini berjalan di belakang lutut, melengkung ke depan melalui sisi medial paha. Ia bejalan melalui bagian bawah n. saphensus pada fascia profunda dan bergabung dengan vena femoralis. (4) Sirkulasi vena pada tungkai
Aliran darah yang meninggalkan kapiler-kapiler di setiap jari kaki bergabung membentuk jaringan vena plantaris .Jaringan plantar mengalirkan darah menuju vena dalam kaki (vena tibialis anterior, tibialis posterior, poplitea dan femoralis). Vena safena magna dan safena parva superficialis mengalirkan
darah di telapak kaki dari arkus vena dorsalis menuju vena poplitea dan femoralis.
4. Biomekanik
a) Osteokinematik sendi lutut
Osteokinematik adalah gerak sendi yang dilihat dari gerak tulangnya saja. Pada osteokinematik gerakan yang terjadi berupa gerak rotasi ayun, rotasi putar, dan rotasi spin.
Gerakan flexi-ekstensi terjadi pada bidang sagital di sekitar axis medial-lateral, otot-otot penggerak fleksi antara lain m. hamstring, m. gracilis, m. sartorius, m.popliteus, m. gastrocnimeus dan otot-otot penggerak ekstensi adalah m. quadriceps. Gerakan rotasi terjadi pada bidang transversal di sekitar axis longitudinal, gerakan rotasi internal dilakukan oleh otot-otot m. sartorius, m. semitendinosus, m. semimembranosus, m. gracilis, m. popliteus, sedang gerakan rotasi eksternal dilakukan oleh otot-otot m. bicep femoris dan m tensor fasialata.
Lutut termasuk dalam sendi ginglyus (hinge modified) dan mempunyai gerak yang cukup luas seperti sendi siku, luas gerak fleksinya cukup besar. Osteokinematika yang memungkinkan terjadi pada sendi lutut adalah gerak flexi dan extensi pada bidang segitiga dengan lingkup gerak sendi untuk gerak fleksi sebesar ± 140° hingga 150° dengan posisi ekstensi 0° atau 5° dan gerak putaran keluar 40° hingga 45° dari awal mid posisi (Parjoto, 2000).
Fleksi sendi lutut adalah gerakan permukaan posterior ke bawah menjauhi permukaan posterior tungkai bawah. Putaran ke dalam adalah gerakan yang membawa jari-jari ke arah sisi dalam tungkai (medial). Putaran keluar adalah gerakan membawa jari-jari ke arah luar (lateral) tungkai. Untuk putaran (rotasi) dapat terjadi posisi lutut fleksi 90°, R (<90°) (Parjoto, 2000).
Pada ekstensi terakhir terjadi rotasi eksternal tibia yang dikenal closed rotation phenomen. Disamping itu juga terjadi gerak valgus. ROM pasif gerak fleksi umumnya sekitar 130°-140°. Hiperekstensi berkisar 5°-10° dalam batas normalnya.Gerak rotasi yang terbesar terja terjadi pada posisi lutut fleksi 90°, dimana lateral rotasinya sebesar 45° dan medial rotasi sebesar 15°.
Pada patellofemoral joint, gerakan kearah fleksi penuh akan menyebabkan patella slide kearah caudal sekitar 7 cm di atas condylus femur dan patella masuk ke dalam sulcus intercondylaris. Pattella slide kearah ini terjadi akibat dari tarikan tendon patellaris. Dari extensi penuh ke 90° fleksi, facet medial dan lateral femur masih bersendi dengan patella, sedangkan di atas 90° fleksi, patella akan berotasi kearah external sehingga hanya facet medial femur yang bersendi dengan patella. Sebaliknya gerakan kearah extensi penuh akan menyebabkan patella slide kearah cranial (kembali ke posisinya semula). Hal ini terjadi akibat dari kontraksi otot quadriceps yang menarik patella kembali ke posisi semula.
Arthrokinematik adalah gerakan yang terjadi pada permukaan sendi. Pada arthrokinematik gerakan yang terjadi berupa gerak roll dan slide. Dari kedua gerak tersebut dapat diuraikan lagi menjadi gerak traksi-kompresi, translasi, dan spin.
Pada kedua permukaan sendi lutut pergerakan yang terjadi meliputi gerak sliding dan rolling, maka disinilah berlaku hukum konkaf-konvek. Hukum ini menyatakan bahwa “jika permukaan sendi cembung (konvek) bergerak pada permukaan sendi cekung(konkaf) maka pergerakan sliding dan rolling berlawanan. Dan “Jika permukaan sendi cekung, maka gerak slidding dan rolling searah” (Mudasir, 2002). Pada permukaan femur cembung (konvek) bergerak, maka gerakkan slidding dan rolling berlawanan arah. Saat gerak fleksi femur rolling ke arah belakang dan sliddingnya kebelakang. Dan pada permukaan tibia cekung (konkaf) bergerak, fleksi ataupun ekstensi menuju ke depan atau ventral.
Artrokinematika sendi lutut adalah pada femur (cembung) maka gerakan yang terjadi adalah rolling dan sliding berlawanan arah. Saat fleksi femur rolling ke arah belakang dan sliding ke arah depan. Untuk gerakan ekstensi, rolling ke depan dan sliding ke belakang ,dan jika tibia (cekung) bergerak fleksi maupun ekstensi maka rolling maupun slidding akan searah, saat gerakan fleksi menuju ke dorsal sedang pada saat bergerak ekstensi menuju ke depan (Slamet Pardjoto,2000).
5. Wobble Board a) Definisi
Wobble board adalah papan keseimbangan yang biasanya terbuat dari kayu atau plastik dengan lingkaran kecil yang berbentuk seperti setengah bola dibawahnya. Latihan menggunakan wobble board merupakan latihan keseimbangan pada posisi tubuh statis, yaitu kemampuan tubuh untuk menjaga keseimbangan pada posisi tetap.
b) Prinsip latihan
Wobble board exercise termasuk dalam statik kontraksi karena posisi yang tetap saat melakukan latihan. Prinsip dari wobble board exercise ialah meningkatkan fungsi sistem informasi sensorik dan effektor untuk bisa beradaptasi dengan perubahan lingkungan serta meningkatkan proprioseptif.
c) Jenis wobble board exercise (1) Teknik aplikasi
(a) Sebelum dilakukan latihan sample terlebih dahulu diberikan penjelasan tentang cara melakukan latihan dengan wobble board. Wobble board ialah latihan untuk meningkatkan kemampuan seperti meningkatkan konsentrasi serta stabilitas, melatih keseimbangan, mengatur posisi tubuh. (b) Lalu sample tersebut diinstruksikan untuk gerakan yang
akan dilakukan diatas wobble board. Gerakan yang akan dilakukan pada dasarnya yaitu gerakan yang mudah seperti
side to side yaitu ke samping kanan dan samping kiri, front back yaitu latihan dengan gerakan ke depan dan ke belakang, one leg exercise yaitu latihan dengan berdiri satu kaki pada wobble board dan eyes closed yaitu latihan dengan berdiri satu kaki dan menutup kedua matanya di atas wobble board. Latihan diatas wobble board tersebut diperhatikan dengan alat pengukur waktu dan mencatat setiap adanya perubahan yang dihasilkan guna sebagai evaluasi untuk latihan berikutnya.
(c) Latihan ini dilakukan sebanyak 3 set diselingi istirahat selama satu menit dan dilakukan lima kali seminggu.
(2) Prosedur latihan
(a) Side to side
Latihan stabilisasi dinamik dengan menggunakan wobble board, posisi pasien berdiri dengan kedua kakinya dan posisi badan tegak lurus diatas wobble board kemudian pasien tersebut di berikan penjelasan oleh fisioterapis untuk menggerakan kakinya ke samping kanan dan ke samping kiri di atas wobble board. Kemudian fisioterapis melihat tingkat stabilitas pasien tersebut dalam pertahanan posisinya. Fungsi dari latihan ini adalah meningkatkan proprioseptif dan meningkatkan stabilitas.
Dosis latihan :
Intensitas : 3 set latihan Repetisi : 17x pengulangan. Prosedur latihan side to side:
(i) Fisioterapi memberitahukan cara melakukan latihan tersebut kepada sample.
(ii) Posisi berdiri dengan kedua kaki dan posisi badan tegak lurus diatas wobble board kemudian pasien tersebut di berikan penjelasan oleh fisioterapi untuk menggerakan kakinya ke samping kanan dan ke samping kiri di atas papan wobble board
Gambar 2.15 Side to Side Sumber : Data pribadi Di ambil tanggal 26 April 2013
(b) Front back
Latihan stabilitas dinamik dengan menggunakan wobble board, posisi pasien berdiri tegak lurus, dengan kedua kakinya berada di atas wobble board kemudian pasien di berikan penjelasan oleh fisioterapi. Pasien tersebut diminta untuk melakukan gerakan ke depan dan ke belakang di atas
wobble board. Kemudian terapis melihat tingkat stabilitas pasien tersebut dalam pertahanan posisinya. Latihan ini tidak memakai sepatu atupun alas kaki lainnya. Karena latihan ini berfungsi untuk meningkatkan stabilitas dinamik pada orang normal, meningkatkan sistem informasi sensoris, meningkatkan koordinasi yang baik, meningkatkan motorik saat tubuh bergerak.
Dosis latihan :
Frekuensi : 5x seminggu Intensitas : 3 set latihan Repetisi : 17x pengulangan. Prosedur latihan front back :
(i) Fisioterapi memberitahuan cara melakukan latihan tersebut kepada sample.
(ii) Posisi sample berdiri tegak lurus, dengan kedua kakinya berada di atas wobble board kemudian pasien di berikan penjelasan oleh fisioterapi. Pasien tersebut diminta untuk melakukan gerakan ke depan dan ke belakang di atas papan wobble board.
Gambar 2.16 Front Back Sumber : Data pribadi Di ambil tanggal 26 April 2013
(c) One leg exercise
Latihan stabilisasi dengan menggunakan wobble board dengan posisi berdiri semi fleksi dengan satu kaki di atas wobble board dan mempertahankan posisi agar tetap seimbang dengan kaki tidak jatuh menyentuh lantai. Latihan ini pasien tidak di perkenankan memakai sepatu atau alas kaki lainnya. Latihan ini berfungsi untuk meningkatkan stabilitas dinamik.
Dosis latihan :
Frekuensi : 5x seminggu Intensitas : 3 set latihan Time : 2 Menit
Prosedur latihan one leg exercise :
(i) Fisioterapi memberitahuan cara melakukan latihan tersebut kepada sample.
(ii) Posisi sample berdiri dengan satu kaki dengan posisi semi fleksi di atas wobble board kemudian pertahankan posisi tubuh untuk tetap stabil
Gambar 2.17 One Leg Exercise Sumber : Data pribadi Di ambil tanggal 26 April 2013
(d) Eyes closed
Latihan stabilisasi dengan menggunakan wobble board. Posisi pasien berdiri dengan satu kaki di atas wobble board dengan menutup kedua matanya kemudian mempertahankan posisi tubuh untuk tetap stabil. Latihan ini tidak di perkenankan memakai sepatu atau alas sepatu lainnya. Fungsi dari latihan ini adalah untuk meningkatkan sistem proprioseptif sehingga terbentuknya stabilitas yang baik.
Dosis latihan :
Frekuensi : 5x seminggu Intensitas : 3 set latihan Time : 2 Menit
Prosedur latihan eyes closed:
(i) Fisioterapi memberitahuan cara melakukan latihan tersebut kepada sample.
(ii) Posisi sample berdiri dengan satu kaki di atas wobble board dengan menutup kedua mata kemudian pertahankan posisi tubuh untuk tetap stabil
Gambar 2.17 Eyes Closed Sumber : Data pribadi Di ambil tanggal 24Juni 2013
d) Mekanisme wobble board exercise terhadap peningkatan stabilisasi lutut
Meningkatkan aktivasi recruitment motor unit yang akan mengaktivasi golgi tendon dan memperbaiki koordinasi serabut intrafusal dan serabut ekstrafusal dengan saraf afferent yang ada di muscle spindle sehingga dapat meningkatkan fungsi proprioseptif. Dengan meningkatnya fungsi dari proprioseptif maka hal tersebut
juga akan meningkatkan input sensoris yang akan diproses diotak sebagai central processing.
Central processing berfungsi mengorganisasikan respon sensorimotor yang diperlukan tubuh. Selanjutnya, otak akan meneruskan impuls tersebut ke effektor agar tubuh mampu menciptakan kestabilan yang baik ketika bergerak ataupun keadaan diam.
Latihan ini perlu dilakukan berulang kali untuk meningkatkan koordinasi antara sistem muskuloskeletal dengan reseptor agar dapat menerima impuls dari lingkungan semakin baik. Hal tersebut juga akan meningkatkan kemampuan otak untuk merekam perubahan-perubahan yang ada sehingga tercipta respon sensorimotor yang lebih efisien untuk dikirim ke effektor. Jika otot, sendi dan ligamen baik maka dapat dihasilkan respon motorik yang tepat dan benar. Hal tersebut akan menciptakan suatu kestabilan yang baik karena adanya peningkatan dari sistem sensori perifer, sistem saraf pusat serta muskuloskeletal.
6. Kinesio Taping a) Definisi
Dalam sejarahnya kinesio taping adalah modalitas treatment yang berdasar pada proses penyembuhan alamiah tubuh. Kinesio taping merupakan metode penyembuhan yang berperan juga dalam aktivasi sistem saraf dan peredaran darah. Metode ini pada dasarnya
berasal dari ilmu kinesiology, memahami pentingnya gerakan tubuh dan otot dalam kehidupan sehari hari. Oleh karena itu nama “kinesio“ digunakan. Kinesio tidak hanya digunakan untuk otot yang mengontrol gerakan tubuh, tetapi juga mengontrol sirkulasi vena, getah bening, dan suhu tubuh. Karena itu, ketidakmampuan otot untuk berfungsi dengan baik akan menginduksi berbagai macam penyakit kesehatan.(Kase, 2005)
Kinesio taping adalah semacam plester yang ditempel ke kulit yang dimaksudkan untuk memfasilitasi proses penyembuhan alami tubuh dan memungkinkan untuk menstabilisasi otot dan sendi tanpa membatasi ruang gerak sendi dan penguluran dari otot tersebut. Dalam hal ini kinesio taping mengganti kerja otot agar sirkulasi darah serta lymfe bisa lancar. Kinesio taping itu sendiri, tidak membatasi peregangan dari otot yang akan dipasangkan kinesio taping sehingga tidak akan membatasi gerak/ aktivitas dari seseorang yang menggunakan kinesio taping. (Kase, 2005 )
Kinesio taping digunakan untuk re-educate sistem neuromuskuler, mengurangi rasa sakit, meningkatkan kinerja otot, mencegah cidera, meningkatkan sirkulasi dan mengaktivasi saraf dan juga sangat fleksibel serta dapat dikenakan pada tubuh yang memungkinkan kita untuk melakukan gerakan penuh (Muro, 2009).
