KAJIAN ERGONOMI DARI BIOMEKANIKA OLAHRAGA DAN HUBUNGANNYA
DENGAN DESAIN DAN MATERIAL SEPATU OLAHRAGA
ERGONOMIC RESEARCH OF SPORTS BIOMECHANICS AND ITS RELATION
WITH SPORTS SHOE DESIGN AND MATERIALS
San Teresia Penglipurati
Prodi S1 Desain Produk, Fakultas Industri Kreatif, Universitas Telkom [email protected], [email protected]
Abstrak
Dalam kegiatan olahraga banyak terdapat biomekanika yang dilakukan baik sekali maupun berulang dengan usaha yang tinggi. Tenaga dan energi yang dikeluarkan sangat jauh berbeda dengan aktivitas biasa. Kerja otot terjadi dalam intensitas tinggi. Kecepatan, kontak fisik, eksplosivitas, kelincahan dan lain-lain menjadi pertimbangan penilaian performa seorang atlit. Bagian kaki biasanya perlu perhatian khusus karena kaki rentan terkena cedera dan bekerja lebih berat dari bagian lain. Pola gerakan yang terjadi di kaki memiliki kompleksitasmya sendiri. Diperlukan support tambahan dalam sepatu untuk mendukung gerakan olahraga dengan repetisi intensitas tinggi. Kenyamanan dan kekuatan bisa didapat dari bentuk dan material yang tepat. Untuk itu bentuk dan material yang diterapkan dalam sepatu harus dikaji lebih dalam agar performa atlit dapat ditingkatkan melalui kajian ergonomi yang tepat. Bentuk dan material seperti apa yang tepat dan baik diterapkan dalam sepatu olahraga harus dipertimbangkan dalam perancangannya.
Keywords: ergonomi, biomekanika, performa, bentuk, material.
1. Pendahuluan
Biomekanika mempelajari tentang cara gerak manusia di suatu kegiatan tertentu. Praktik penelitiannya memakai metode kuantitatif dan kualitatif. Cara bergerak seseorang diteliti untuk mengetahui gerakan manakah yang paling optimal untuk dilakukan. Sudah banyak penelitian tentang biomekanika, khususnya biomekanika dalam olahraga. Salah satu tujuan utamanya adalah untuk menganalisa pola gerakan manusia saat berolahraga dan membantu meningkatkan performa atlit dalam cabang olahraganya, dan mengurangi resiko terkena cedera (Roger Bartlett, 2007).
Otot dan tulang yang terlibat, sendi yang bergerak, sudut yang tercipta, rangkaian pola gerakan yang terjadi dalam sebuah kegiatan diteliti dan dimaksimalkan hasilnya untuk mencari pola yang paling optimal dan mengurangi resiko cedera. Dalam berolahraga, gerakan-gerakan yang terjadi begitu cepat dan full force. Untuk itu, memperbaiki gerakan yang salah diperlukan repetisi dalam jumlah banyak untuk melatih dan mengurangi kesalahan gerakan.
Olahraga memiliki banyak sekali biomekanika yang terjadi. Banyak gerakan berulang yang dilakukan dalam sebuah olahraga. Jenis kegiatan berulang tersebut dapat terjadi ratusan bahkan ribuan kali terjadi dalam satu kegiatan olahraga. Sendi, otot, dan tulang yang bergerak terkadang menjadi lelah bahkan cedera karena tekanan dan intensitas yang tinggi dalam suatu kegiatan olahraga. Salah satu bagian tubuh yang paling rentan terkena cedera atau kelelahan adalah kaki.
2. Kajian Pustaka
Manusia bergerak dengan melibatkan otot, tulang, dan sendi. Setiap gerakan manusia terjadi karena adanya perintah dari otak melalui syaraf dan diteruskan menjadi gerakan dengan cara kontraksi ataupun relaksasi dari otot. Setiap gerakan, sudut yang memungkinkan, otot yang bereaksi, tulang yang terlibat dicatat menjadi bahan penelitian biomekanika. Dalam biomekanika olahraga sendiri terdapat tambahan tambahan variabel khusus, karena olahraga berbeda dengan aktivitas biasa. Dalam olahraga, momentum, kecepatan, intensitas kerja otot, kontak fisik, repetisi, refleks, dan eksplosivitas dari atlit menjadi variabel tersendiri. Olahraga merupakan kegiatan dengan biomekanika yang terlatih dan terukur. Gerakan-gerakan khas dari setiap cabang olahraga menjadikan biomekanika memiliki kompleksitas tersendiri. Tujuan dari kajian biomekanika dalam kegiatan olahraga adalah untuk meningkatkan produktivitas kerja otot dari atlit, memahami gerakan seperti apa yang dapat diakomodasi oleh tubuh, dan mengurangi resiko terkena cedera.
Dalam kegiatan olahraga, kaki adalah bagian tubuh yang paing sering bergerak, karena merupakan sarana mobilitas manusia. Seseorang mengunakan kaki untuk berlari, melompat, menopang beban, dan lain-lain. Setiap cabang olahraga memiliki intensitas dan penekanan yang berbeda pada kaki. Misalnya, pada cabang olahraga atletik, kaki diayun dan menginjak tanah dengan tingkat pengulangan tinggi. Cabang olahraga lompat tinggi, seseorang mengayunkan kaki dan mengkaselerasi kecepatan sebelum akhirnya berhenti dengan lompatan. Cabang olahraga sepak bola, ketika seorang atlit berlari tanpa bola dan dengan bola, sudut kaki ketika menyentuh permukaan tanah berbeda. Ketika menendang bola, kaki akan diayun jauh ke belakang dengan sudut tertentu untu mendapatkan momentum yang tepat dan ditambah dengan usaha aga ketika menyentuh bola, energy dapat diteruskan dan menambah kecepatan pada bola yang menjadi proyektil. Cabang olahraga basket, seseorang berlari dan kemudian mengganti gerakan dan arah dengan cepat, kaki harus bergerak dengan cepat bahkan sebelum mata lawan merespon gerakannya. Ketika melompat untuk menembak bola, mengambil bola, menerima operan, dan lain-lain, posisi telapak kaki harus berada dalam posisi tertentu ketika mendarat. Begitu seterusnya dengan cabang-cabang olahraga yang berbeda. Posisi kaki dalam hal ini paha, lutut, telapak kaki dan semua persendian juga otot yang terlibat, mempunyai biomekanika berbeda-beda yang terjadi pada kaki atlitnya. Selain cabang olahraga, yang menjadi penentu perbedaan biomekanika adalah permukaan lapangan olahraga. Permukaan kayu, beton, rumput, tanah, karpet, aspal, dan lain-lain memiliki karakteristik berbeda-beda. Kaki merespon permukaan tersebut dengan cara berbeda. Kaki telanjang akan merespon dan bergerak secara natural. Tetapi kulit manusia tidak terlalu mengakomodasi permukaan tersebut bila kegiatan berlangsung dalam jangka waktu lama. Oleh karena itu dibutuhkan alas kaki yang dapat mengakomodir segala biomekanika yang berlangsung saat olahraga.
Saat bertelanjang kaki, sesorang dengan leluasa berlari. Namun kaki tidak dapat meredam tekanan saat telapak kaki menyentuh permukaan. Kemampuan kaki dalam meredam disebut dengan pronation (Gambar 2). Jika memakai sepatu olahraga, tekanan dapat diredam lebih baik karena sepatu memiliki cushion atau bantalan di telapak kaki. Berikut adalah hasil penelitian A. Rakotomamonjy, M. Barbaud, M Tronel, dan P. Marché (1997) yang bejudul Time Frequency Analysis of Impact Shock During Running yang membahas perbedaan telanjang kaki dan pengenaan sepatu saat berlari.
Tabel 1. Rata-rata dan standar deviasi dari 10 subjek penelitian respon kaki terhadap tekanan
Dalam tabel 1 dan gambar 1ditunjukkan data bahwa telanjang kaki (barefoot) memiliki kecenderungan tekanan dalam jumlah yang lebih besar daripada kaki dengan penggunaan sepatu. Hal ini menjelaskan bahwa seseorang akan lebih cepat merasa kelelahan dan beresiko terkena cedera bila tidak memakai sepatu saat berkativitas olahraga.
Gambar 2. Gerakan telapak kaki saat berlari.
Sepatu olahraga yang baik akan mengakomodasi gerakan supination dan pronation dengan baik. Untuk mencapainya, sepatu olahraga khususnya lari, harus memiliki sole yang baik untuk meredam pengaruh gaya dari eksternal sepatu ke kaki. Karena beban gaya yang ditopang pada tumit 3 kali berat badan saat berlari. Sole harus mampu memberikan rasa nyaman saat kegiatan berlangsung (Sadayuki Ujihashi, 1997).
Forefoot atau telapak kaki depan adalah bagian dari telapak kaki yang fleksibilitasnya tinggi. Bagian forefoot adalah bagian yang paling sering terjadi abduksi maupun aduksi. Sepatu olahraga yang baik dapat membuat kaki bergerak bebas seperti biasa tanpa terhalang atau terbebani bahkan menghambat biomekanika kaki. Karena bentuk forefoot adalah asimetris, maka diperlukan bentuk rancangan yang tepat untuk meningkatkan performa (P.Freychat, 1997)
Karena pergerakan kaki begitu kompleks saat melakukan kegiatan olahraga, pengembangan desain sepatu olahraga terus dilakukan untuk mencapai tingkat performa atlit yang maksimal. Bentuk dari sebuah sepatu harus disesuaikan dengan kaki dan cabang olahraganya. Selain bentuk, material yang digunakan harus tepat dan nyaman dipakai. Sirkulasi udara, ukuran sepatu, ketebalan, sudut yang diakomodasi dan segala sesuatu yang terkait dalam perancangan sebuah sepatu harus menjadi pertimbangan.
Material yang tepat dan nyaman dapat membantu meningkatkan performa atlit. Material di setiap bagian sepatu harus dipertimbangkan agar menjadi sebuah sistem yang dapat menopang kaki dengan baik dan mengurangi resiko terkena cedera. Bentuk dan sambungan dari setiap bagian harus sesuai dan mengakomodasi gerakan kaki.
3. Kesimpulan
Daftar Pustaka
Bartlett, Roger. 2007. Introduction to Sport Biomechanics – 2nd Edition : Analyzing Human Movement Patterns.
New York, Amerika Serikat. Routledge.
Freychat, P. 1997. Forefoot Abduction in Various Sport Situations and Its Application to Sport Shoe Design (Jurnal). Decalthon Production, R&D Footwear Department, Prancis.
Knudson, Duane. 2007. Fundamentals of Biomechanics – Second Edition. California State University of Chico, USA. Spinger Science + Business Media, LLC.
