Penerapan Biomekanika Dalam Kesehatan [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN



A.LATAR BELAKANG Dalam



kehidupan



sehari-hari



ada



banyak



aktivitas



yang



harus



dilakukan.setiap hari tentunya kita bergerak gerak merupakan elemen utama dalam kehidupan. Gerakan dapat berbentuk pergerakan seluruh tubuh atau gerakan benda atau alat yang diakibatkan oleh kerja tubuh. Gerak adalah sebuah fungsi dari kecepatan dan arah . Gerak dapat bersifat horisontal atau vertical, artinya arahnya horisontal atau vertical atau membuat sudut dengan horizontal, atau dapat merupakan sebuah gerak melingkar yang mengelilingi sebuah pusat putaran. Kecepatan ialah perubahan posisi benda pada arahnya pada satuan waktu. Sedangkan Percepatan ialah bertambahnya kecepatan dalam satuan waktu. Dari berbagai gerakan tersebut tentunya menggunakan konsep fisika dalam proses pelaksanaannnya seperti konsep biomekanika. Masih banyak orang yang belum memahami apa itu konsep mekanika padahal dalam kegiatan yang kecil saja itu menggunakan konsep mekanika apalagi dengan kegiatan yang berat yang membutuhkan energi yang lebih besar. Untuk pemenuhan energi yang sesuai sehingga dapat melakukan aktivitas yang berkaitan dengan konsep biomekanika tentunya membutuhkan nutrisi yang seimbang sehingga stamina yang dimiliki dan energi dapat seimbang dengan kegiatan yang dilakukan,sehinga dalam makalah ini akan dibahas lebih mendalam mengenai bagaimana penerapan biomekanika dalam kesehatan serta hubungan dengan ilmu gizi yang mencakup pemenuhan nutrisi.



B.RUMUSAN MASALAH Rumusan masalah yang akan saya bahas dalam makalah ini yaitu bagaimana penerapan biomekanika dalam ilmu kesehatan masyarakat.



1



C.TUJUAN Tujuan dari pembuatan makalah ini agar pembaca dapat lebih mengetahui peran biomekanika dalam kesehatan masyarakat serta sebagai penyelesaian salah satu tugas dari mata kuliah biomedik



D.MANFAAT Manfaat yang dapat diperoleh dari makalah ini yaitu menambah wawasan mengenai biomekanika



2



BAB II PEMBAHASAN



1. PENERAPAN BIOMEDIK DALAM KESEHATAN Mekanika adalah salah satu cabang ilmu dari bidang ilmu fisika yang mempelajari gerakan dan perubahan bentuk suatu materi yang diakibatkan oleh gangguan mekanik yang disebut gaya. Mekanika adalah cabang ilmu yang tertua dari semua cabang ilmu dalam fisika. Tersebutlah namanama seperti Archimides (287212 SM), Galileo Galilei (15641642), dan Issac Newton (16421727) yang merupakan peletak dasar bidang ilmu ini. Galileo adalah peletak dasar analisa dan eksperimen dalam ilmu dinamika. Sedangkan Newton merangkum gejalagejala dalam dinamika dalam hukumhukum gerak dan gravitasi. Mekanika teknik atau disebut juga denagn mekanika terapan adalah ilmu yang mempelajari peneraapan dari prinsipprinpsip mekanika. Mekanika terapan mempelajari analisis dan disain dari sistem mekanik. Biomekanika didefinisikan sebagai bidang ilmu aplikasi mekanika pada system biologi. Biomekanika merupakan kombinasi antara disiplin ilmu mekanika terapan dan ilmuilmu biologi dan fisiologi. Biomekanika menyangkut tubuh manusia dan hampir semua tubuh mahluk hidup. Dalam biomekanika prinsipprinsip mekanika dipakai dalam penyusunan konsep, analisis, disain dan pengembangan peralatan dan sistem dalam biologi dan kedokteran. Biomekanika merupakan ilmu yang membahas aspekaspek mekanika dari gerakangerakan tubuh manusia. Biomekanika merupakan kombinasi antara keilmuwan mekanika, antropometri dan dasar ilmu kedokteran. Pada pendekatan Biomekanika ada beberapa definisi biomekanik yang dapat kita gunakan. Menurut Hatze, Biomekanika adalah ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi sistem biologi dengan menggunakan pengetahuan dan metode mekanika. Sedangkan menurut Hay’s, Biomekanika adalah ilmu yang mempelajari gayagaya yang terjadi pada struktur biologi dan efek yang dihasilkan oleh gayagaya tertentu. Jadi dapat disimpulkan, Biomekanika adalah suatu ilmu yang menggunakan hukumhukum fisika dan konsep keteknikan



3



untuk mempelajari gerakan yang dialami oleh beberapa segmen tubuh dan gayagaya yang terjadi pada bagian tubuh tersebut selama aktivitas normal. Adapun tujuan mempelajari biomekanika dalam penerapan ilmu olahraga adalah : 1. Mengetahui konsep ilmiah dasar yang diaplikasikan dalam bentuk gerak manusia. 2. Memahami suatu bentuk/model gerak dasar dalam olahraga sehingga mampu mengembangkannya dengan baik. 3. Mampu memahami perkembangan gerak dasar. 4. Mampu menerapkan suatu bentuk yang sesuai dengan karakteristik fisik seseorang dalam berolahraga, dengan baik dan benar. Perlunya pengetahuan mekanika gerak dalam memahami teknik cabang olahraga dan seluruh gerak manusia (human movement) sudah tidak disangsikan lagi Menurut agus wibisono Biomekanika diklasifikasikan menjadi 2, yaitu: 1.



General Biomechanic



Adalah bagian dari biomekanika yang berbicara mengenai hukum-hukum dan konsep-konsep dasar yang mempengaruhi organ tubuh manusia baik dalam posisi diam maupun bergerak. Dibagi menjadi 2, yaitu 1) Biostatic adalah bagian dari biomekanika umum yang hanya menganalisis tubuh pada posisi diam atau bergerak pada garis lurus dengan kecepatan seragam (uniform). 2)Biodinamic adalah bagian dari biomekanika umum yang berkaitan dengan gambaran gerakan-gerakan tubuh tanpa mempertimbangkan gaya yang terjadi (kinematika) dan gerakan yang disebabkan gaya yang bekerja dalam tubuh (kinetik). 2.



Occupational Biomechanic



Didefinisikan sebagai bagian dari biomekanika terapan yang mempelajari interaksi fisik antara pekerja dengan mesin, material, dan peralatan dengan tujuan untuk meminimumkan keluhan pada sistem kerangka otot agar produktifitas kerja dapat meningkat.



4



Sistem Kerangka Dan Otot Manusia (Musculoskeletal System) Di dalam tubuh manusia terdapat beberapa sistem koordinasi, dan salah satunya adalah sistem otot dan kerangka (Musculoskeletal system). Sistem ini sebenarnya tersusun oleh dua buah sistem, yaitu otot dan tulang. Keduanya saling berkaitan dalam menjalankan pergerakan tubuh manusia. Otot menempel pada bagian tulang untuk menggerakkan tulang rangka. Organ-organ tubuh manusia yang menyusun sistem ini meliputi :tulang,sambungan tulang rawan,ligamen dan otot.



Dalam bidang kesehatan biomekanika sangat dibutuhkan, karena dari biomekanika sehingga kita dapat mengetahui gerak dan perubahan yang terjadi sehingga menimbulkan gaya yang terjadi. Dalam kegiatan sehari-hari biomekanika berperan 1. Mengevaluasi pekerjaan, apakah berbahaya atau tidak 2. Merancang kembali pekerjaan yang sudah diterapkan 3. Biomekanika membantu memperkecil atau mencegah cidera yang diakibatkan oleh gerakan 4. Biomekanika membantu menciptakan teknik-teknik baru dalam menampilkan suatu keterampilan yang menghasilkan efektivitas yang lebih tinggi Nilai dari analisa biomekanika adalah rentang postur atau posisi



Biomekanika mengatur bagaimana aktivitas kerja, ukuran beban, dan ukuran manusia yang dievaluasi.Sedangkan kriteria keselamatan adalah berdasar pada beban tekan.sehingga berbagai kegiatan yang dianggap itu ringan dan mudah tentunya menggunakan konsep biomekanika seperti halnya dalam menentuka posisi ditunjukan bahwa posisi dengan kekuatan tertinggi adalah posisi lurus. Karena pada posisi ini, pergelangan tidak mendapatkan gaya lebih dari telapak. Karena pada posisi lurus, seluruh otot yang berada di antara tulang pengumpil, dapat bekerja secara maksimal



5



Sedangkan



posisi 90 derajat ke bawah adalah posisi terburuk yang



didapatkan. Pada posisi ini, ada usaha yang digunakan otot untuk membuat telapak tangan 90 derajat kebawah, sehingga ketika menggenggam benda yang lain, membutuhkan tenaga yang berlebih, sehingga hasilnya tidak dapat maksimal . Bukan hanya itu ada banyak pekerjaan yang membutuhkan biomekanika seperti mengangkat, mendorong, memotong dll.Tentunya untuk melakukan hal tersebut diperlukan usaha dan energi yang seimbang. Seperti halnya seorang atlit pengangkat besi tentunya dia membutuhkan nutrisi untuk mengangkat beban yang berat Pengetahuan gizi diperlukan dalam kehidupan, karena dengan memiliki pengetahuan gizi yang baik, maka diharapkan seseorang akan mengetahui bagaimana status gizi yang baik, sehingga mampu menyediakan zat gizi yang diperlukan oleh tubuh sesuai dengan menu gizi seimbang sehingga dapat menjalankan aktivitasnya sehari-hari.



B. PENERAPAN HUKUM BIOLISTRIK Biolistrik adalah daya listrik hidup yang terdiri dari pancaran electronelectron yang keluar dari setiap titik tubuh (titik energy) dan muncul akibatnya ransangan penginderaan.pikiran kita terdiri daya listrik hidup semua daya ini berkumpul di dalam pusat akal di dalam otak dalam bentuk pontensi daya listrik.Dari pusat akal, daya ini kemudian di arahkan ke seluruh anggota tubuh kita, yang kemudian bergerak oleh perangsangnya. Potensi daya listrik hidup ini, yang tertimbun di pusat akal harus di tuntun oleh sesuatu supaya mengalir untuk mengadakan gerakan tubuh kita atau bagian tubuh lainnya. Biolistrik merupakan energy yang di miliki setiap manusia bersumber dari ATP (Adenosine Tri Posphate) di mana ATP ini dihasilkan oleh salah satu energy yang bernama mitochondria melalui proses resprisasi sel.Biolistrik juga merupakn fenomena sel.Sel juga mampu menghasilkan potensial listrik yang merupakan lapisan tipis bermuatan positif pada permukaan luar dan lapisan tipis muatan negative pada permukaan dalam bidang batas/membrane.Kemampuan sel syaraf neurons menghantarkan biolistrik sangat penting.



6



Tranmisi sinyal biolistrik (TSB) mempunyai sebuah alat yang di namakan dendries yang berfungsi mentranmisikan isyarat dari sensor ke neuron.Aktifitas biolistrik pada suatu otot dapat menyebar ke seluruh tubuh seperti gelombang pada permukaan air. Ada beberapa rumus atau hukum yang terkait dengan biolistrik antara lain:hukum ohm dan hokum joule. Perbedaan potensial antara ujung konduktor berbanding langsung dengan arus yang melewati,berbanding terbaik dengan tahanan dari konduktor. 2.1.1 Hukum ohm ini di dapat di nyatakan dalam rumus: R = V̲ I R = dalam ohm (Ω) I = ampere (A) V= tegangan (Volt)



2.1.2 Hukum joule : Arus Listrik yang melewati konduktor dengan perbedaan tegangan (V) dalam waktu tertentu akan menimbulkan panas. Hal ini dinyatakan dalam rumus : H1( kalori )



2. Macam-macam Gelombang Arus Listrik 



Arus bolak balik / sinusoidal







Arus setengah gelombang (telah diserahkan)







Arus searah penuh tapi masih mengandung ripple/desir







Arus searah murni







Faradik







Surged faradic/sentakan faradic







Surged sinusoidal/sentakan sinusoidal







Galvanik yang interuptu 7



3. KELISTRIKAN DAN KEMAGNETAN DALAM TUBUH Kelistrikan dan kemagnetan yang ada dalam tubuh: 1. Sistem syaraf dan neuron System syaraf terbagi dua bagian yaitu system saraf pusat dan otonom Sistem syaraf pusat terdiri dari otak, medulla spinalis dan perifer.saraf perifer ini adalah saraf yang mengirim informasi ke sensoris ke otak atau medulla spinalis di sebut saraf efferen sedangkan saraf yang menghantarkan dari otak atau medulla spinalis ke otot serta kalenjar di sebut system saraf efferen sedangkan saraf otonom mengatur organ tubuh seperti jantung usus dan kalenjar sehingga pengontrolan system ini di lakukan dengan tidak sadar yakni bekerja sendiri. 2. Kelistrikan saraf Dalam bidang neurotami akan dibicarakan kecepatan implus serta saraf,serta yang berdiameter besar mempunyai kemampuan menghantarkan implus lebih cepat daripada serta saraf yang mempunyai diameter lebih kecil.Serat dapat di kelompokan menjadi tiga bagian diantarannya A,B dan C Dengan mikrskop electron serat saraf dibagi menjadi dua tipe serta saraf yang bermenyalim dan serat saraf yang tidak bermenyalim.



3. Perambatan potensial aksi Potensial aksi dapat terjadi bila apabila suatu membrane saraf atau otot mendapat ransangan nilai ambang potensial aksi itu sendiri mempunyai kemampuan untuk merangsang daerah sel sekitar membrane untuk mencapai nilai ambang.Dengan demikian dapat terjadi potensial aksi ke segala jurusan sel membran, keadaan ini di sebut perambatan potensial aksi atau gelombang depolarisasi. Setelah timbul potensial aksi,sel membrane akan mengalami repolerasasi.Proses repolerasasi sel membran di sebut sebagai suatu tingkat refrakter.Tingkat refakter ada dua fase yaitu periode refakter absulot yakni selama peride ini tidak ada ransangan,tidak ada unsur kekuatan yang menghasilkan potensi aksi yang lain sedangkan periode refakter relaktif yakni setelah membran



8



mendekati repolerasasi seluruhnya maka dari periode refakter terabslut akan menjadi periode refakter relaktif dan apabila stimulus yang kuat secara normal akan menghasilkan potensi aksi yang baru.



4. ISYARAT LISTRIK TUBUH



Isyarat listrik (electrical signal) tubuh merupakan hasil perlakuan kimia dari tipe-tipe sel tertentu. Dengan mengukur isyarat listrik tubuh secara selektif sangat berguna untuk memperoleh informasi klinik tentang fungsi tubuh. Yang termasuk dalam isyarat listrik tubuh : ·



EMG (Elektromiogram)



·



ENG (Elektroneurogram)



·



ERG (Elektroretionogram)



·



EOG (Elektrookulogram)



·



EGG (Elektrogastrogram)



·



EEG (Elektroensefalogram)



·



EKG (Elektrokardiogram)



5. Elektromiogram



Pencatatan potensial otot/biolistrik selama pergerakan otot disebut elektromiogram.Otot di ladeni banyak unit motor.Suatu unit motor terdiri dari cabang tunggal neuron/saraf dari otak atau medulla spinalis. Ada 25-2.000 serat otot (sel),di hubungkan dengan saraf via motor end plate,sehingga potensi istirahat yang melewati serat otot serupa dengan potensi istirahat yang melewati serat saraf.



6. ENG=Elektroneurogram



Pembuatan ENG= Ø Untuk mengetahui keadaan lengkungan reflex.



9



Ø Untuk mengetahui kecepatan konduksi saraf motoris dan sensoris Ø Untuk menentukan penderita miastenia gravis



2.3.3 ERG=Elektroretinogram



Suatu pencatatan bentuk kompleks potensial biolistrik yang ada pada retina mata yang dikerjakan melalui rangsangan cahaya pada retina.



2.3.4 EOG=Elektrookulogram



Suatu pengukuran /pencatatan berbagai potensial pada kornea-retina sebagai akibat perubahan posisi dan gerakan mata.



2.3.5 EGG= Elektrogastrogram



Merupakan EGM yang berkaitan gerakan peristaltic traktus gastrointestinalis.



2.3.6 EEG=Elektroensefalogram



Pencatatan isyarat listrik otak disebut EEG. Pencatatan potensial listrik otak merupakan sumasi dari potensial aksi sel saraf di dalam otak.



2.3.7 Elektrokardiogram (EKG,ECG)



Merupakan pencatatan isyarat biolistik jantung,di lakukan pada permukaan kulit.



10



BAB III PENUTUP



A.KESIMPULAN Biomekanika didefinisikan sebagai bidang ilmu aplikasi mekanika pada system biologi. Biomekanika merupakan kombinasi antara disiplin ilmu mekanika terapan dan ilmu-ilmu biologi dan fisiologi. Biomekanika menyangkut tubuh manusia dan hampir semua tubuh mahluk hidup atau dengan kata lain berkaitan dengan kerangka otot manusia .Banyak kegiatan yang dilakukan yang berkaitan dengan biomekanika misalnya saja mendorong mengangkat memotong dan sebagainaya, untuk melakukan aktivitas tersebut tentunya dibutuhkan energy dan energi tidak akan sempurna jika nutrisi yang ada dalam tubuh kita tidak seimbang sehingga dibutuhkan pemenuhan gizi pola makan yang teratur sehingga pemenuhan gizi dalam tubuh bisa tercapai dan dapat melakukan aktivitas sehari-hari baik itu berkaitan dengan konsep biomolekul dan lain-lain



B.SARAN Dalam pembuatan makalah ini masih diperluakan referensi yang lebih sehigga lebih meyakinkan pembaca dan mempermudah penyusun untuk mendapatkan bahan materi sesuai dengan topik makalah serta bimbingan atau arahan dari dosen untuk memberikan masukan mengenaik makalah yang telah dibuat.



11



DAFTAR PUSTAKA



Jelita Asiah.2014.Ilmu Gizi.jurnal of Ilmu Gizi UNS 3-5 Mulyaningrum Rina Azri.2009.Analisa Angkat Beban dari Aspek Biomekanika dan Fisiologipada fsp Universitas Muhamadiyah Surakarta. Mcver Adhie.2015.Biomekanika 2.Makalah pada school work Adhie Wicaksono Prayogi.2014.Biomekanika Analisis Gerak.Diakses dari halaman http://olagragasport.blogspot.co.id/2014/06/makalah-biomekanikaanalisisi.html pada tanggal 09 Oktober pukul 06.29



12