BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Kondisi Anak Cacat Penderita Cerebral Palsy (CP)
Masing – masing anak yang terserang penyakit cerebral palsy
bervariasi dampaknya. Seorang anak yang terkena penyakit cerebral
palsy ringan akan dapat berjalan dengan sedikit alat bantu
keseimbangan. Anak yang mengalami penyakit cerebral palsy berat
mungkin memerlukan bantuan untuk belajar duduk dan kesulitan
berjalan walaupun sambil dipegangi dibawah ketiaknya karena anak
tersebut tidak bisa menapakan kedua kakinya dipermukaan lantai.
2.1.1 Jenis – Jenis Cerebral Palsy (CP)
A.Spastik
Spastik adalah otot – otot yang kaku atau tegang.
Kekakuannya membuat gerakan menjadi lambat dan sulit.
Instruksi – instruksi yang diinginkan dari bagian otak
ketubuh selalu tidak sesuai keinginan yang dipikirkan oleh
penderita cerebral palsy menyebabkan tubuh dalam kondisi
abnormal. Perlu diketahui kekakuan otot lebih parah bila
anak sedang dipengaruhi oleh emosinya seperti dalam keadaan
sedih, marah, senang. Seorang anak spastik digambarkan
menurut bagian tubuh mana yang terkena.
Spastik sendiri dibedakan menjadi 3 jenis :
1. Hemiplegia :
Anak yang menderita Hemiplegia dapat dilihat dengan
ciri – ciri sebagai berikut :





Lengan tubuh dan tungkai pada satu
terkena.
Lengan terputar kedalam dan menekuk.
Tangan terkepal.
Tungkai terputar kedalam dan menekuk.
Berdiri berjingkat.
sisi
2. Diplegia
Anak yang menderita Diplegia dapat dilihat
dengan ciri – ciri sebagai berikut :
6
http://digilib.mercubuana.ac.id/
7




Tungkai yang terkena lebih parah dari lengan.
Lengan sedikit canggung.
Tungkai merapat dan terputar kedalam.
Berdiri berjingkat.
3. Kuadriplegia
Anak yang menderita Diplegia dapat dilihat dengan
ciri – ciri sebagai berikut :






Seluruh tubuh terkena.
Kontrol kepala kurang.
Lengan terputar kedalam dan menekuk.
Tangan terkepal.
Tungkai merapat dan terputar kedalam.
Berdiri berjingkat.
Sumber Gambar :
http://www.google.co.id/search?q=cerebral+palsy+hemiplegia&hl=id&gbv=2&i
mgrefurl=http://wikieducator.org/Lesson_20:_Disability_and_Rehabilitation_Part
_2&imgurl=http://wikieducator.org/images/f/fc/Plegia.jpg&w=1231&h=859&tb
m=isch&tbs=simg:CAQSEglXVTLacGrMVSGBgWOS8NbUyg&sa=X&ei=0hb
LT-H7BJDzrQfKmc3ADg&ved=0CAUQrBE&biw=1366&bih=60
http://digilib.mercubuana.ac.id/
8
B.Athetoid
Athetisis adalah gerakan – gerakan yang tidak
terkontrol pada gerakan – gerakan dibagian lengan, tungkai
yang lambat, atau wajah yang berkedut kedut. Gerakan –
gerakannya bisa menjadi buruk ketika anak terlalu bergairah
atau bersemangat seperti sedang marah, sedih, senang. Lebih
baik anak tersebut sedang diam atau tenang. Posisi tubuh
yang abnormal menyebabkan ketegangan otot berubah - ubah
secara cepat, sehingga keseimbangannya dibawah standar anak
yang normal kondisinya. Jika wajah yang terkena sulit untuk
berbicara jelas sehingga sulit dimengerti.
Anak – anak yang terkena penyakit cerebral palsy
jenis Athetoid umumnya seperti bayi yang lemah lunglai atau
terkulai. Mereka biasanya mulai mempunyai gerakan –
gerakan yang tidak terkontrol pada usia 2 tahun sampai 3
tahun, hal ini terjadi secara perlahan - lahan.
Ciri – ciri anak yang menderita penyakit cerebral palsy
jenis Athetoid, yaitu :




Gerakan – gerakan dibagian tungkai lengan sangat
sulit dikontrol.
Tangannya kaku dibagian lengan.
Dibagian wajah akan agak berbeda ketika sedang
berbicara.
Keseimbangan tubuhnya kurang baik.
C.Ataksik
Ataksia adalah gerakan – gerakan yang tidak
sempurna atau labil. Gerakan – gerakan yang tidak
sempurna atau labil ini terlihat ketika sedang menjaga
keseimbangan ketika sedang berdiri atau mengambil sesuatu.
Misalnya mau mengambil sesuatu harus berkali kali.
Keseimbangan tubuhnya kurang begitu baik, maka
mempengaruhi perkembangan tumbuh kembang anak untuk
berjalan.
Ciri – ciri anak yang menderita penyakit cerebral palsy
jenis Ataksia, yaitu :




Gerakan – gerakan gemetar tidak sempurna.
Berjalan tidak sempurna.
Keseimbangan tubuh kurang baik.
Tubuh selalu kaku pada otot - ototnya.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
9
2.1.2 Pertanyaan Yang
Cerebral Palsy.
1. Apakah operasi
cerebral palsy?
Diajukan
dapat
Oleh
mengobati
Keluarga
penderita
Mengenai
penyakit
Operasi tidak dapat menyembuhkan penyakit Cerebral
Palsy. Tujuan operasi untuk membetulkan kontraktur (Otot
– otot yang telah memendek), atau untuk melemahkan
tarikan otot – otot spastik untuk mencegah timbulnya
kontraktur. Tetapi operasi bisa juga membuat kesulitan
bergerak semakin parah. Hanya anak – anak penderita
cerebral palsy yang telah bisa berdiri dan berjalan
walaupun harus dipegangi dibagian bawah lengannya atau
lebih
tepatnya
dibawah
ketiaknya
baru
dapat
dipertimbangkan untuk operasi.
Cara terbaik untuk membantu anak - anak penderita
cerebral palsy ialah mencegah terjadinya kontraktur yang
mendorong gerakan yang aktif sehingga dapat mencegah
posisi tubuh yang baik. Membantu penyembuhannya
dengan cara meregangkan otot – otot yang kaku melalui
terapi pelemasan otot dengan cara direfleksi dengan orang
yang berpengalaman atau yang memang lulusan sekolah
fisiologi.
2. Apakah anak yang menderita cerebral palsy bisa berjalan?
Banyak orang tua yang ingin anaknya bisa berjalan, anak
yang menderita cerebral palsy mulai bisa berjalan ketika
berusia 7 tahun atau lebih. Anak – anak yang tidak begitu
parah terkena cerebral palsy akan bisa berjalan lebih cepat
walaupun harus dipegangi kedua tangannya posisi lebih
tepatnya dibawah ketiak anak tersebut.
Anak – anak yang berdiri kaku dan berjingkat bila
dipegangi, berarti belum siap untuk bisa berjalan.
Langkahnya yang berkedut – kedut disebabkan oleh
gerakan bayi yang disebut langkah refleks, yang harusnya
hilang sebelum anak tersebut dapat berjalan dengan
semestinya.
2.1.3 Organ Tubuh Yang Sering Bermasalah Pada Anak Anak Penderita Cerebral Palsy (CP).
Masalah yang sering timbul dianak - anak penderita cerebral
palsy (CP), biasanya :
http://digilib.mercubuana.ac.id/
10
a)
Penglihatan
Masalah yang paling umum bila yang terserang
dibagian organ dalam saraf bagian mata ialah posisi bola
mata sulit digerakan oleh saraf - saraf diorgan mata. Maka
terkadang posisi kedua bola mata tertuju satu tujuan sehingga
akan terjadi matanya juling. Beberapa anak membutuhkan
operasi mata. Bila yang ringan bisa terbantu dengan
mengenakan kaca mata menurut resep dokter mata. Bila tidak
terserang dibagian organ saraf mata maka kondisi kedua bola
matanya seperti anak – anak normal.
b)
Pendengaran, Makan Dan Berbicara
Bila yang terserang bagian saraf telinga, hidung,
tenggorokan (THT) maka anak – anak tersebut yang
menderita
Cerebral Palsy
jenis
athetoid,
ada
yang
pendengarannya kurang jelas, ada yang normal dalam
pendengarannya, untuk mengendalikan cairan dihidung sangat
kesulitan sehingga kadang - kadang cairan yang dihidung
masuk kesaluran pernafasan maka sering tersedak.
Makan dan berbicara keduanya saling tergantung pada
kemampuan untuk mengontrol otot – otot lidah, bibir dan
tenggorokan. Bila kontrol otot tidak berfungsi dengan baik
mungkin ada kesulitan belajar mengunyah dan menelan.
Makanan untuk penderita cerebral palsy boleh padat tetapi
tidak boleh keras dan kenyal. Anak penderita cerebral palsy
itu suka makanan yang suka manis – manis dan yang berasal
dari tepung terigu, kalau bisa dikontrol untuk penggunaan
gulanya karena bisa menyebabkan sakit gigi.
Untuk membersihkan giginya jangan menyikat giginya pakai
odol karena anak tersebut belum bisa mengumur. Dengan
dukungan orang tua yang selalu memberikan kasih sayang
bisa membuat anak ingin bisa berbicara, walapun bicaranya
terpatah – patah.
c)
Pertumbuhan
Anak - anak penderita cerebral palsy biasanya bisa
dikenali
sejak
balita
dengan
cara
memperhatikan
perkembangan perilaku sejak balita pada umumnya.
Bayi yang terkena penyakit cerebral palsy biasanya tidak bisa
meminum asi. Karena organ saraf dibagian mulut tidak bisa
memerintah otot - otot di organ bagian mulut.
Banyak orang tua tidak sadar kalau anaknya menderita
cerebral palsy.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
11
Anak - anak penderita cerebral palsy biasanya mereka lebih
kurus karena anak - anak tersebut tidak melakukan aktifitas
seperti anak - anak lainnya.
Pada anak - anak penderita cerebral palsy spastik hemiplegia
pada bagian lengan dan tungkai yang terkena biasanya lebih
kurus dan pendek daripada bagian lengan dan tungkai yang
lain.
d)
Lambat Belajar
Anak – anak yang tidak dapat berbicara dengan jelas
atau tidak dapat mengontrol wajah mereka dengan baik,
sering kali dikira lambat kemampuan mentalnya, namun tidak
selalu demikian.
Banyak anak – anak yang menderita cerebral palsy terutama
jenis athetoid itu mempunyai kesulitan belajar, tetapi
mempunyai kecerdasan rata – rata bagus atau mempunyai
kelebihan mengingat sesuatu yang anak tersebut membuatnya
tertarik.
e)
Kepribadian Dan Perilaku
Penyakit
Cerebral
Palsy
dapat
mempengaruhi
perkembangan kepribadian anak, karena mempunyai kesulitan
bergerak dan berkomunikasi jadi lebih mudah frustasi dan
marah ketika melakukan sesuatu yang mengakibatkan gampang
menyerah dan tidak mau berusaha kembali. Hal yang penting
adalah berusaha memahami kenapa dia marah – marah pasti
ada alasannya, lalu membantunya sehingga anak tersebut ceria
kembali.
f)
Penyakit Epilepsi
Penyakit Epilepsi dapat terjadi pada usia berapapun
tetapi tidak semua anak terkena. Penyakit Epilepsi pada anak
– anak yang menderita penyakit Cerebral Palsy adalah hasil
komplikasi penyakit yang dibiarkan selama pertumbuhan
waktu balita, biasanya berasal dari :
1. Sisa makanan yang ada disaluran pernafasan
dikarenakan seringnya kesalahan posisi dalam memberi
makan dan minum ke anak tersebut sehingga anak
memproses makanan atau minuman sering terjadi
tersedak atau cegukan (berasal dari saluran pernafasan
yang tidak sengaja terisi makanan yang mengakibatkan
makanan terdorong keluar tetapi meninggalkan sisa
disaluran pernafasan sehingga menyebabkan infeksi
disaluran pernafasan.
2. Karena otot – ototnya tegang, terkadang mempengaruhi
otot tulang belakang sampai ke otot leher sehingga
aliran darah yang beredar kurang lancar sehingga anak
http://digilib.mercubuana.ac.id/
12
tersebut sering kepalanya pusing – pusing, terasa berat
dan air liurnya sering keluar.
2.2
Mengenali Kondisi Anak Cerebral Palsy
2.2.1 Perkembangan Anak Normal Dengan Anak Yang
Menderita Cerebral Palsy Pada Usia 10 – 15 Tahun
Tabel : 2.2
Perkembangan anak normal dengan anak yang menderita CP
Usia Perkembangan
CP
Anak normal
Anak yang menderita
10 – 15 Tahun
Fisik
Fisik
-Sehat, Kuat, Normal.
-Tubuh nya masing agak
-Lincah, menarik.
kaku, bisa di gerakkan
-Bersahabat.
dengan bantuan orang lain
Mental
Mental
-Sekolah duduk di kelas -Lambat berfikir.
5 SD – 1 SMA.
-Duduk di bangku kelas 4
-Suka belajar.
SDLB.
-Bicara nya terpatah-patah
Dicampur dengan isyarat.
Sosial
-Suka menolong
-Ego nya tinggi
-Mengenal rasa cemburu
-Pemalu
-Sudah mau protes
-Belum bersosialisasi
Sifat
-Perasaan nya stabil
2.3
Sosial
Merencanakan Latihan
2.3.1 Prinsip – Prinsip Latihan
A. Asesmen
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Sifat
-Perasaan labil suka marah
13
Pengukuran perkembangan anak dengan menggunakan dari
daftar perkembangan anak yang didapat dari dokter spesialis
anak dan pengetahuan yang sudah diuraikan diatas, berbagai
jenis cerebral palsy.
Untuk memenuhi kebutuhan aktifitas anak, bikinlah daftar
untuk aktifitas latihan menurut kebutuhan dengan melihat
tahap – tahap perkebangan anak tersebut.
B. Teknik Menangani Dan Melatih
Ketika melatih anak, kita harus memberitahu anak tersebut
apa saja yang akan dilatih, gerakannya seperti apa supaya
anak tersebut tidak kaget atau mengkakukan otot – otot nya.
Berilah pujian bila anak tersebut bisa melakukan apa yang
sedang dilatih, tapi jangan membentaknya karena akan
melabilkan emosinya sehingga otot – ototnya akan menjadi
tegang.
Seorang anak spastik tidak boleh menjadi kaku, gerakan –
gerakan anak athetoid tidak boleh menjadi semakin tak
terkontrol.
C. Perkembangan Anak – Anak Cerebral Palsy
Banyak anak – anak yang menderita cerebral palsy
kemajuannya lambat, bisa juga karena yang bikin melambat
kemajuannya dari beberapa faktor seperti :
1. Keluarga tidak yakin melatih dengan cara yang benar
(bisa juga salah dalam latihan).
2. Aktifitas latihan tidak sering diulang.
3. Banyak orang tua yang terburu – buru ingin anaknya
cepat sembuh atau bisa lebih baik dari yang kemarin.
(Tidak bersyukur dengan perkembangan yang sedikit
tapi berarti bagi anak tersebut).
4. Anak yang menderita cerebral palsy sudah terlalu
parah, dikarenakan terlambat dalam menangani sejak
bayi.
5. Keluarga tidak ikut
dalam proses latihan.
berpatisipasi
atau
mendukung
2.3.2 Mengatur Posisi Tubuh Anak Penderita Cerebral Palsy
Dalam Melakukan Aktifitas Sehari - Hari
Posisi tubuh anak penderita cerebral palsy selalu
berbeda dengan penderita cerebral palsy lainnya.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
14
Beberapa contoh cara mengatur posisi duduk adalah :
Posisi duduk yang baik :




Kepala sedikit maju, punggung tegak, tidak condong
kesatu sisi.
Pantat rata bersandar
Tungkai sedikit renggang
Kaki menapak lantai atau disangga dengan alas kaki.
Gambar 2.3.1
Posisi duduk yang salah :




Panggul terlalu lurus
Anak tersebut selalu mendorong
meluncur keluar kursi
Tubuhnya jatuh atau jatuh kedepan
Panggul ditekuk
http://digilib.mercubuana.ac.id/
kebelakang
dan
15
Gambar 2.3.2
Penanganan tungkai kaki anak penderita cerebral palsy :
Jika otot - ototnya spastik jangan menarik tungkai kakinya agar
terbuka, hal ini akan membuat tungkainya semakin rapat.
Gambar 2.3.3
2.4
Cara Komunikasi Anak - Anak Penderita Cerebral Palsy
Berbagai cara anak - anak penderita cerebral palsy
melakukan komunikasi dengan orang tuanya untuk menyampaikan
pesan - pesannya yang sedang dipikirkan, seperti kebutuhannya,
keinginannya, serta perasaannya yang sedang anak tersebut sedang
rasakan.
Ciri - ciri anak penderita cerebral palsy sedang melakukan aktifitas
komunikasi, sebagai berikut :
http://digilib.mercubuana.ac.id/
16





Suara menangis yang berirama, merengek, tertawa.
Gerakan tubuh, misalkan menganggukan kepala.
Ekspresi wajah seperti tersenyum, sedih.
Gerakan - gerakan tangan seperti melambai.
Menunjuk dengan menggerakkan bola mata atau jarinya.
Anak - anak yang mengalami kesulitan mengontrol gerakan
kepala, wajah, mulut dan lidah akan mengalami kesulitan untuk
mengucapkan kata - kata dengan jelas. Jika orang tuanya yang tidak
mengerti apa yang sedang dikomunikasikan oleh anak tersebut maka
anak tersebut sering menjadi frustasi dan terkadang berhenti
berusaha.
2.5
Ergonomi
Sutalaksana (1979) mendefinisikan istilah ergonomi sebagai
suatu cabang ilmu yang sistematis, untuk memanfaatkan informasi informasi mengenai sifat, kemampuan, dan keterbatasan manusia
untuk merancang sistem kerja sehingga orang dapat hidup dan
bekerja pada sistem itu dengan baik, yaitu mencapai tujuan yang
diinginkan melalui pekerjaan itu dengan efektif, aman dan nyaman.
Sistem kerja adalah suatu sistem hubungan manusia – mesin yang
dipertimbangkan sebagai sistem integral, saat ini dengan ergonomi
perancangan suatu peralatan dan fasilitas kerja telah memperlihatkan
interaksi manusia secara lebih baik. Hal ini dimaksudkan untuk :
1)
Memperbaiki performansi kerja;
2)
Mengurangi waktu dan biaya pelatihan;
3)
Memperbaiki pendayagunaan sumber daya manusia melalui
peningkatan ketrampilan yang diperlukan;
4)
Mengurangi waktu yang terbuang sia – sia dan
meminimalkan kerusakan peralatan yang disebabkan “human
error”,
5)
Memperbaiki kenyamanan manusia dalam kerja.
Berdasarkan berbagai pendefinisian ergonomi oleh beberapa
pakar tersebut, dapat disimpulkan bahwa didalam ergonomi
dibutuhkan studi tentang sistem dimana manusia, fasilitas kerja dan
lingkungannya saling berinteraksi satu sama lain. Tujuan yang
http://digilib.mercubuana.ac.id/
17
hendak dicapai adalah meningkatkan efektifitas kerja yang dihasilkan
oleh system manusia dan alat - alat, mempertahankan unsur
kenyamanan serta kesehatan kerja sebaik mungkin. Sedangkan
pendekatan utama yang dapat dilakukan adalah dengan menggunakan
data yang tersedia pada perancangan system maupun prosedur.
Secara sederhana merancang suatu perangkat antara (interface) yang
memungkinkan mengubah kebutuhan atas suatu pekerjaan berada
dalam daerah kemampuan manusia.
Disiplin ilmu yang terlibat dalam ergonomic, adalah:
1. Anatomi dan fisiologi
2. Antropometri
3. Fisiologi psikologi
4. Psikologi Eksperimen
2.5.1
: struktur dan fungsi pada
manusia
: ukuran - ukuran tubuh
: sistim saraf dan otak
: perilaku manusia
Anatomi Dan Fisiologi
Dapat dipahami tentang sistim lokomotor merupakan
tentang prinsip dalam literatur keperawatan orthopedic dan
asuhan individu - individu yang mengalami masalah mobilitas
atau gerakan tubuh.
Gerakan tubuh melibatkan biomekanika, sistim muskulos keletal, sendi dan pengungkit, sistim saraf, dan biokimia.
Gabungan elemen tersebut dapat mempengaruhi manusia cara
mempertahankan postur, bentuk, fungsi tubuh manusia.
2.5.1.1 Sistem Skeletal
Sistem skeletal adalah kerangka tubuh. Kerangka tubuh
terdiri atas tulang dan jaringan ikat yang berkaitan, seperti
kartilago dan jaringan fibrosa padat. Tulang merupakan
bentuk khusus dari jaringan ikat dan berguna pada fungsi
mekanis dan pemeliharaan homeostasis mineral.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
18
2.5.1.2 Fungsi Kerangka
Fungsi kerangka adalah:
1. Penyangga
tubuh, dengan ciri
penyisipan otot.
:kerangka memberi struktur untuk
permukaan untuk pelekatan dan
2. Pelindung
:kerangka mempertahankan bentuk
tubuh, melindungi banyak organ internal, seperti otak,
jantung, paru - paru, dan medulla spinalis dari cedera.
3. Pergerakan
:tulang dan otot bertindak sebagai
pengungkit, menghasilkan pergerakan tubuh melalui sendi.
4. Penyimpanan mineral
:tulang
seperti kalsium dan fosfor.
menyimpan
mineral,
5. Pembentukan sel darah :sumsum merah menghasilkan sel
darah merah, sel darah putih, dan trombosit. Proses ini
disebut hematopoiesis
2.5.1.3 Jenis Tulang
Densitas tulang bervariasi. Ada dua jenis tulang yang
utama, yang memiliki berat, kekuatan, dan fungsi yang
berbeda:
a. Tulang padat (rapat)
b. Tulang konselosa (spons)
Tulang padat adalah jaringan tulang yang lebih rapat dengan
rongga sedikit, sedangkan tulang konselosa memiliki rongga
yang lebih besar berisi sumsum merah. Distribusi tulang
padat dan tulang konselosa tampak pada gambar dibawah ini:
http://digilib.mercubuana.ac.id/
19
Gambar 2.5.1.3
Tulang panjang matur, yang dibagi dua (dari Waugh dan Grant, 2001).
2.5.1.4 Karakteristik Jaringan Otot
Jaringan otot memiliki empat karakteristik utama.
1. Kontraktilitas
: kontraksi otot bertanggung jawab
terhadap
pergerakan
tubuh.
Kontraktilitas
adalah
kemampuan jaringan otot untuk menghasilkan kekuatan
secara aktif dengan memendek dan menebal sebagai
respon terhadap stimulus.
2. Eksitabilitas
: otot dikatakan peka rangsang jika
merespons terhadap stimulus dari saraf, hormon, dan
cedera. Stimulus adalah perubahan dalam lingkungan
internal atau eksternal yang cukup kuat untuk
menghasilkan impuls.
3. Ekstensibilitas
:
Kemampuan
otot
untuk
dapat
diregangkan. Otot bekerja dalam kelompok yang
berlawanan (saat salah satu otot berkontraksi dan
memendek, otot yang lain merelaksasi dan memanjang).
4. Elastisitas : Otot bersifat elastis dan dapat kembali
kebentuk semula jika direnggangkan.
2.5.1.5 Fungsi Otot
Otot skeletal meliputi sekitar 40% dari berat tubuh. Bersama
dengan kerangka, otot melakukan tiga fungsi.
1.
Pergerakan (refleks dan volunter) :
pergerakan
bergantung pada kerja sama antara tulang, sendi, dan
otot skeletal yang melekat pada tulang.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
20
2.
3.
Mempertahankan postur
:
kontraksi
otot
skeletal mempertahankan tubuh pada posisi stasioner.
Produksi panas
:
kontraksi
otot
skeletal menghasilkan sebagian besar panas tubuh
sehingga membantu mempertahankan suhu tubuh
normal.
2.5.1.6 Fisiologi Otot Skeletal
Kontraksi otot skeletal merupakan respons terhadap stimulus
elektrokimia. Melalui sistim saraf pusat, sel saraf
mengendalikan dan mengordinasikan kontraksi otot.
2.5.1.7 Sumber Energi Otot
Kontraksi dan relaksasi otot memerlukan energi. Adenosin
trifosfat (ATP) merupakan sumber energi tercepat dalam
kontraksi. Didalam tubuh kita, 400 otot skeletal menggunakan
ATP untuk menghasilkan pergerakan diseluruh bagian yang
diaktifkan oleh kekuatan, gravitasi, friksi, dan inersia.
Serabut otot skeletal berisi molekul berenergi tinggi yang
disebut fosfokreatin. Fosfokreatin dan ATP merupakan sistim
fosfagen yang memberi ATP yang cukup untuk aktifitas
berat, sekitar 15 detik.
Jika aktifitas dilanjutkan lebih lama lagi, suplai fosfagen
tubuh menurun. Glukosa kemudian menjadi sumber energi,
yang berasal dari pemecahan glikogen. Glikogen disimpan
didalam otot dan hati.
Pemecahan glikogen disebut glikosis. Glikosis dapat terjadi
dengan atau tanpa adanya oksigen yang berkelanjutan.
Saat suplai oksigen yang ada telah digunakan untuk respirasi
aerob, kemudian respirasi anaerob terjadi dan asam laktat
diproduksi. Sistem glikogen - asam laktat ini memberi ATP
yang cukup untuk aktifitas otot yang berat selama 30 - 40
detik. Setelah itu, otot perlu istirahat atau secara signifikan
menurunkan aktifitasnya untuk mengganti oksigen yang telah
dipakai.
Dalam aktifitas yang ringan dan lama, proses metabolic
respirasi selular hanya terjadi dalam kondisi tersedia oksigen
secara kontinu. Sistim aerob yang dikombinasikan dengan
glikosis ini akan berlajut selama tersedia nutrien dan oksigen
yang kuat.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
21
2.5.1.8 Jenis Kontraksi Otot
Kontraksi Otot skeletal dapat bersifat isometrik atau isotonik.
Kontraksi isometrik terjadi saat panjang otot tidak berubah,
tetapi jumlah tegangan selama kontraksi meningkat, misalnya
kontraksi otot postural. Kontraksi isotonik terjadi saat otot
menjadi lebih pendek, tetapi jumlah tegangan yang dihasilkan
otot selama kontraksi bersifat konstan. Sebagian besar
kontraksi otot cenderung mengkombinasikan kontraksi
isometrik dan isotonic.
2.5.1.9 Otot Skeletal Dan Pergerakan Tubuh
Pergerakan tubuh dihasilkan oleh aksi otot, tulang, saraf, dan
sendi yang terkoordinasi. Ketika otot berkontraksi sebagai
respon terhadap impuls saraf, suatu kekuatan digunakan pada
tendon yang menarik tulang. Dalam pergerakan tubuh, tulang
bertindak sebagai pengungkit dan sendi berfungsi sebagai
tumpuan atau titik sumbu. Proses ini memungkinkan kekuatan
dipindahkan sepanjang pengungkit kebeberapa titik lain pada
pengungkit
tersebut.
Otot
memberi
kekuatan
untuk
menggerakkan pengungkit.
2.5.1.10Pengungkit
Pengungkit dapat dikategorikan menjadi 3 jenis:
1.
Pengungkit kelas satu: tumpuan diletakkan antara
kekuatan (usaha) dan beban (tahanan), misalnya papan
jungkat - jungkit atau kepala yang ada diatas tulang atlas
dengan sendi atlantooksipital sebagai tumpuan, tengkorak
sebagai beban, dan otot dibelakang leher sebagai
kekuatannya.
2.
Pengungkit kelas dua: beban (tahanan) berada antara
kekuatan (usaha) dan tumpuan, misalnya kereta dorong
beroda satu atau berdiri dengan satu kaki dengan tubuh
sebagai beban, tumit sebagai tumpuan, dan otot betis yang
berkontraksi sebagai kekuatannya.
3.
Pengungkit kelas tiga: beban dan tumpuan berada pada
ujung yang berlawanan dan kekuatan berada diantaranya. Ini
merupakan bentuk pengungkit yang paling umum dalam
tubuh. Misalnya, individu yang membawa beban dengan
lengan bawah difleksikan pada siku, sedangkan tangan
menahan beban, siku sebagai tumpuan dan otot bisep
bertindak sebagai kekuatan yang menarik lengan bawah yang
bertindak sebagai pengungkit.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
22
Gambar 2.5.1.10 Klasifikasi Pengungkit
2.5.1.11Origo Dan Insersi Otot
Origo otot biasanya merupakan pelekatan proksimal otot dan
melekat pada dua tulang yang lebih stasioner. Pelekatan
distal atau insersi adalah tempat otot melekat ke tulang,
yang melakukan pergerakan terbesar. Beberapa otot memiliki
pangkal yang berbeda - beda.
Gambar 2.5.1.11
Gambar Pangkal Dan Insersi Otot Gastroknemius
http://digilib.mercubuana.ac.id/
23
2.5.1.12Kelompok Aksi
Sebagian besar otot skeletal bekerja dalam kelompok yang
berlawanan, seperti abduktor dan adductor fleksor dan
ekstensor. Otot atau kelompok otot yang bekerja sama untuk
menghasilkan gerak disebut sinergis atau agonis, sedangkan
otot atau kelompok otot yang bekerja berlawanan disebut
antagonis. Otot dinamakan “penggerak utama” jika dominan
dalam menghasilkan gerak. Terkadang penggerak utama dan
antagonis bekerja bersama sebagai fiksator atau penstabil
untuk memberi posisi yang sesuai sehingga penggerak utama
yang lain dapat berfungsi. Misalnya bahu difiksasi posisinya
oleh otot bahu sehingga memungkinkan gerakan sendi bahu.
Istilah pokok yang digunakan dalam aksi otot dijelaskan
oleh table dibawah ini:
Tabel 2.5.1.12 Prinsip Aksi Otot
2.5.1.13
Sendi
Posisi sendi terletak pada pertemuan dua tulang atau lebih. Sendi terdapat
diantara tulang yang berdekatan atau area osifikasi. Area osifikasi meliputi
struktur tengkorak yang setelah osifikasi tidak mungkin ada pergerakan.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
24
2.5.1.14
Klasifikasi Sendi
Klasifikasi sendi berdasarkan ada atau tidak adanya rongga synovial dan
jenis jaringan ikat yang mengikat tulang bersama. Klasifikasi sendi yang
utama:
1. Sinovial
2. Fibrosa
3. Kartilaginosa.
Tabel 2.5.1.14.1 Jenis Sendi Sinovial
http://digilib.mercubuana.ac.id/
25
Tabel 2.5.1.14.2 Jenis Sendi Fibrosa
Gambar 2.5.1.14.1 Gambar Sendi Fibrosa
Sendi Fibrosa (Dari Waugh & Grant, 2001)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
26
Tabel 2.5.1.14.3 Jenis Sendi Kartilaginosa
2.5.2
Antropometri
Antropometri secara umum dapat diartikan sebagai ilmu yang
secara khusus mempelajari hal yang berkaitan dengan
pengukuran tubuh manusia, digunakan untuk menetukan
perbedaan pada individu, kelompok dan sebagainya. Hal ini
dipandang hanya sebagai suatu pengukuran terhadap tubuh
manusia, mungkin dapat dilakukan dengan mudah. Namun
kenyataan yang ada banyak didapati factor kesulitan dalam
menentukan alat kerja yang baik dan sehat.
Secara
umum
pengukuran
dimensi
dikelompokkan menjadi dua bagian, yaitu:
1.
tubuh
manusia
Dimensi Struktural (Dimensi Statis)
Dimensi structural adalah pengukuran yang dilakukan
pada saat diam (Statis), yang mencakup pengukuran
tubuh, baik berupa kepala, dada, kaki, dan lain - lain
dalam posisi standart.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
27
Gambar 2.5.2.1
Dimensi Tubuh Struktural
Sumber: Mc. Cormick, Human Factor In Engineering And
Design
2.
Dimensi Fungsional (Dimensi Dinamis)
Dimensi fungsional atau dinamis adalah
pengukuran yang ada suatu kondisi dimana
tubuh sedang melakukan aktivitas fisik.
Misalkan pada saat orang sedang menyetir
mobil.
Gambar 2.5.2.2
Dimensi Funfsional (Dinamis)
Sumber: Mc. Cormick, Human Faktor in Engineering and
Design
http://digilib.mercubuana.ac.id/
28
2.5.2.1 Data - Data Antropometri
Antropometri adalah dari kata “antropos” yang artinya
manusia dan kata “metrikos” yang artinya pengukuran.
Gambar 2.5.2.3 Egyptian Law of Human Dimensions
Sumber: (Braunfels, IEE - Aachen University, 2003)
2.5.2.1.1 Data - data antropometri yang digunakan dalam
pengukuran tubuh pengguna alat bantu berjalan:
1.
Posisi berdiri dalam keadaan diam (statis) dan
bergerak (Dinamis)
Definisi
: Jarak ukuran panjang tubuh dari
telapak kaki sampai bahu atau lebih tepatnya bagian
tumpuan yang posisinya dibawah ketiak.
Penerapan
: Data ini diperlukan untuk pengukuran
tinggi alat pada penyangga tubuh.
Persentil
: Pada perancangan alat ini tidak
menggunakan persentil dikarenakan alat ini tidak bisa
diproduksi secara masal. Karena setiap pengguna alat
ini harus diukur terlebih dahulu sesuai keadaan bentuk
tubuh.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
29
Gambar 2.5.2.4
Posisi Berdiri
http://digilib.mercubuana.ac.id/
30
2.
Posisi duduk anak - anak penderita cerebral
palsy umumnya tidak statis atau diikuti oleh
gerakan yang dinamis.
Gambar 2.5.2.5
Posisi Duduk
2.5.2.1.2 Data - data antropometri yang digunakan dalam
perancangan produk:
1.
Popliteal gunanya untuk mendistribusikan berat
badan tubuh pengguna alat keseluruh luas
permukaan pantat, paha, lutut. Sehingga ketika
posisi duduk dapat mengurangi tekanan pada
pantat, paha, lutut.
Definisi
: pengukuran yang diukur secara vertical
mulai dari telapak kaki sampai pada bagian bawah
pantat dan pengukuran dilakukan pada posisi berdiri
lalu dilanjutkan ke posisi duduk.
Aplikasi
: pengukuran ini digunakan untuk
menetukan tinggi alat secara keseluruhan. Dan
diketahui ukuran per parsial yang dimulai dari telapak
kaki lalu ke engsel lutut, lalu dari lutut ke pinggang,
lalu dari pinggang ke bahu atau lebih tepatnya posisi
dibawah ketiak.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
31
Gambar Popliteal 2.5.2.6
2.
Elbow rest height (tinggi siku istirahat)
Definisi
duduk.
: pengukuran dilakukan pada saat
Aplikasi
: digunakan untuk menentukan
tinggi bahu atau lebih tepatnya posisi dibawah
ketiak, sehingga pada saat memakainya tidak
merasa sakit ketika posisi duduk. Karena sudah
disesuaikan dengan ketinggian posisi dari
pinggang ke bahu atau lebih tepatnya posisi
dibawah ketiak pemakai.
Gambar 2.5.2.7
http://digilib.mercubuana.ac.id/
32
3.
Ukuran Tubuh Anak - Anak Yang berumur 13
Tahun
Gambar 2.5.2.8
Ukuran Tubuh Anak - Anak Yang Berumur 13 Tahun
Sumber: Stewart Masberg, The Best Of Children Product
Design
4.
Bentuk posisi tubuh anak ketika menggunakan
alat tongkat keseimbangan dengan catatan anak
tersebut sebenarnya dalam keadaan normal yang
mengalami cedera pada kaki lalu memakai alat
tersebut untuk proses pemulihan otot - otot,
dan posisi tulang persendiannya.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
33
Gambar 2.5.2.9
Sumber: Julius Panero, Human Dimension And Interior Space
5.
Bentuk posisi tubuh anak ketika menggunakan
alat dalam posisi duduk.
Gambar 2.5.2.10
Sumber: Julius Panero, Human Dimension And Interior Space
6.
Rotasi pinggul (pelvis) posisi tubuh dalam
keadaan berdiri dan keadaan duduk.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
34
Gambar 2.5.2.11
Sumber: Eko Nurmianto, Ergonomi Konsep Dasar Dan
Aplikasinya.
2.5.3
Sistim Saraf Pusat
Sistim saraf pusat terdiri atas otak dan medulla spinalis.
Bagian terbesar otak adalah serebrum yang terbagi menjadi
dua hemisfer. Salah satu hemisfer bersifat dominan karena
melakukan peran utama mengakibatkan ekstremitas pada satu
sisi tubuh menjadi dominan. Setiap hemisfer memiliki lapisan
permukaan subtansia grisea dengan subtansia alba
dibawahnya. Sebaliknya dengan medulla spinalis, subtansia
alba menutup inti subtansia grisea.
2.5.3.1 Otak
Korteks serebral berisi:
1.
2.
3.
Area sensorik primer: merupakan area penerima impuls
yang datang.
Area motorik primer: mengirim impuls untuk
menstimulasi respon aksi, seperti kontraksi otot dan
sekresi kelenjar
Area asosiasi
: memiliki fungsi umum dalam
memperlancar kerja antara pusat sensorik dan motoric
http://digilib.mercubuana.ac.id/
35
Area motorik memicu semua gerakan volunter tubuh
dan terdapat di lobus frontal, anterior terhadap fisura
serebral. Secara umum, area motorik salah satu
hemisfer mengendalikan pergerakan sisi tubuh yang
berlawanan.
Otot tubuh ditunjukkan pada jalur motorik dalam area
fisura longitudinal
Gambar 2.5.3.1
Area Motorik serebrum. (Dari Waugh Dan Grant, 2001.)
Jumlah permukaan otak yang berkaitan dengan bagian tubuh
tertentu sebanding dengan aktifitas, bukan ukuran bagian
tubuh tersebut. Impuls sensorik yang berkaitan dengan
sentuhan,
tekanan,
nyeri,
suhu,
dan
posisi
tubuh
ditransmisikan ke lobus parietal yang terletak di posterior
fisura sentral. Sama halnya dengan area motorik, sensasi
tubuh bagian bawah diterima pada bagian tengah jalur
http://digilib.mercubuana.ac.id/
36
sensorik. Impuls dari kepala diterima pada bagian terbawah
jalur tersebut.
Gambar 2.5.3.2
Representasi tubuh pada area sensorik serebrum. (Dari Waugh Dan
Grant, 2001.)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
37
2.5.3.2 Refleks
Refleks merupakan mekanisme pertahanan melalui respons
otomatis yang cepat terhadap keadaan yang menyakitkan dan
atau akan membahayakan, contohnya reflek mengedip
melindungi mata dari benda asing. Proses refleks berfungsi
melalui lengkung refleks, suatu respons motorik yang diatur
involunter terhadap stimulus sensorik.
Gambar 2.5.3.3
Lengkung refleks tunggal pada satu sisi. (Dari Waugh Dan Grant,
2001.)
Lengkung refleks terdiri atas:
1.
2.
Neuron sensorik atau reseptor (saraf aferen) yang
sensitive terhadap stimulus khusus dan menghubungkan
pusat didalam SSP pada setiap tingkatan dibawah
korteks serebral.
Neuron motorik (saraf eferen) didalam jaringan otot
atau kelenjar.
2.5.3.3 Proses Refleks
Reseptor dirangsang oleh perubahan dalam lingkungan,
misalnya saat meregangkan tendon atau ada tekanan atau
perubahan suhu. Perubahan ini menghasilkan impuls pada
serabut saraf aferen. Impuls berjalan melalui badan sel
neuron sensorik dan sepanjang aksonnya menuju SSP. Impuls
ini dapat berjalan melewati sejumlah neuron penghubung
http://digilib.mercubuana.ac.id/
38
sebelum membangkitkan neuron eferen motorik yang
aksonnya mengirimkan impuls keluar dari SSP menuju
jaringan eferen atau organ. Oleh sebab itu, otot dapat
berkontraksi atau kelenjar menghasilkan sekresi.
Sentakan lutut merupakan contoh refleks regangan yang
melibatkan dua neuron. Sel neuron motorik bawah (sel saraf
motorik yang badan selnya berada diluar sistim saraf pusat)
distimulasi oleh neuron sensorik yang berespons terhadap
ketukan tendon dibawah lutut yang meregang. Tidak ada
neuron penghubung yang terlihat. Saraf motorik bawah
merangsang otot
paha,
yang
berkontraksi,
sehingga
menendangkan kaki kedepan. Sentakan lutut adalah uji yang
digunakan dibagian ortopedik untuk mengkaji integritas
lengkung refleks.
2.5.3.4 Perubahan Keseimbangan
Pemeliharaan keseimbangan bergantung pada respons integrasi
dari sistim visual, sistim vestibular ditelinga bagian dalam,
dan proprioseptor dalam otot dan sendi. Lansia memerlukan
gerakan angular dalam sendi yang lebih sering untuk
mencapai propriosepsi.
Gangguan berjalan biasanya bukan gambaran penuaan, tetapi
cenderung menjadi indikator patologi yang mendasari, seperti
stroke, neuropati perifer, atau defisiensi vitamin B12.
2.5.4
Psikologi Eksperimen
Psikologi eksperimen adalah salah satu cabang dari ilmu
psikologi yang menitik beratkan pada pengunaan metode
penilitian eksperimen dalam meniliti dan mengembangkan
ilmu psikologi.
Observasi yang objektif terhadap suatu fenomena yang dibuat
agar terjadi dalam kondisi yang terkontrol ketat, dimana satu
atau lebih factor divariasikan dan faktor lain dibuat konstan
(Zimley dalam Christensen, 2001).
2.5.4.1 Hukum Dasar Dalam Biomekanika
Dalam biomekanika memakai hukum dasar yang dirumuskan
oleh Isaac Newton (1643 - 1727) untuk mempelajari gerakan
mekanik pada manusia dan hewan. Newton pada awalnya
http://digilib.mercubuana.ac.id/
39
hanya mengembangkan hukum gerakan dan menjelaskan gaya
tarik gravitasi antara dua benda.
Ada 3 hukum dasar mekanika yang diciptakan oleh Newton,
yaitu:
1.
Hukum Newton pertama
Hukum Newton pertama sama dengan hukum inersia
(hukum kelembaman) yang berarti benda tersebut
mempunyai sifat mempertahankan keadaannya, apabila
bendanya sedang bergerak maka bendanya bergerak
terus, begitupun sebaliknya.
Benda
akan
bergerak
bila
ada
gaya
yang
mengakibatkan pergerakan tersebut.
Pandangan ini disimpulkan sebagai hukum Newton
yang berbunyi: “Setiap objek berlangsung dalam
keadaan istirahat, atau gerakan yang sama pada suatu
garis lurus. Kecuali benda itu dipaksa untuk berubah
keadaan oleh gaya yang bekerja padanya”
Hukum Newton pertama ini dipakai untuk mengukur
suatu pengamatan.
2.
Hukum Newton kedua
Apabila ada gaya yang bekerja pada suatu benda
maka benda akan mengalami suatu percepatan yang
arahnya sama dengan arah gaya. Percepatan (a) dan
gaya (F) adalah sebanding dalam besaran. Apabila
kedua besaran ini sebanding maka salah satu adalah
sama dengan hasil perkalian bilangan konstan. Maka
hubungan gaya (F) adalah sebanding dalam besaran.
Apabila kedua besaran ini sebanding maka salah satu
adalah sama dengan hasil perkalian bilangan konstan.
Maka hubungan gaya (F) dan percepatan (a) oleh
Newton dirumuskan:
F
= m . a
M
= massa benda atau massa inisial.
M dinyatakan 1 kg massa
a
= percepatan 1
F
= 1 kg
= 1 N.
Massa benda berlainan dengan berat benda, massa
benda adalah kuantitas skalar sedangkan berat benda
http://digilib.mercubuana.ac.id/
40
adalah gaya gravitasi yang bekerja pada benda tersebut
dan merupakan kuantitas vektor (Fg = gaya gravitasi,
Fg = m.g).
3.
Hukum Newton ketiga
Bilamana suatu benda A memberi gaya F pada suatu
benda B, pada waktu bersamaan benda B memberi
gaya R pada benda A; gaya R sama dengan gaya F
tetapi mempunyai arah yang berlawanan.
Gambar 2.5.4.1
Hukum Newton ketiga
2.5.4.2 Gaya Pada Tubuh Dan Di Dalam Tubuh
Gaya yang bekerja pada tubuh manusia dibagi alam menjadi
2 bagian, yaitu:
1.
2.
Gaya pada tubuh dalam keadaan statis
Gaya pada tubuh dalam keadaan dinamis
2.5.4.2.1 Gaya Pada Tubuh Dalam Keadaan Statis
Tubuh dalam keadaan statis / Stasioner berarti objek /
tubuh dalam keadaan setimbang berarti pula jumlah
gaya dalam segala arah sama dengan nol, dan jumlah
momen gaya terhadap sumbu juga sama dengan nol.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
41
Sistim otot dan tulang dari tubuh manusia bekerja
sebagai pengumpil.
Ada 3 macam sistim pengumpil yang bekerja dalam
tubuh manusia, yaitu:
1.
Klas pertama sistem pengumpil
Titik tumpuan terletak diantara gaya berat dan
gaya otot
Gambar 2.5.4.2
Gambar 2.5.4.2 dikutip dari John R.Cameron And James G.
Skofronick “Medical Physics” 1978, Halaman 17
O = Titik Tumpuan
W = Gaya Berat
M = Gaya Otot
2.
Klas kedua sistem pengumpil
Gaya berat diantara titik tumpuan dan gaya
otot
http://digilib.mercubuana.ac.id/
42
Gambar 2.5.4.3
Gambar 2.5.4.3 dikutip dari John R.Cameron And James G.
Skofronick “Medical Physics” 1978, Halaman 17
O = Titik Tumpuan
W = Gaya Berat
M = Gaya Otot
3.
Klas ketiga sistem pengumpil
Gaya otot terletak diantara titik tumpuan dan
gaya berat
http://digilib.mercubuana.ac.id/
43
Gambar 2.5.4.4
Gambar 2.5.4.4 dikutip dari John R.Cameron And James G.
Skofronick “Medical Physics” 1978, Halaman 17
O = Titik Tumpuan
W = Gaya Berat
M = Gaya Otot
Dari ketiga klas ini, maka klas ketiga sistem pengumpil ini yang
terumum, kemudian klas kedua dan klas pertama.
Beberapa contoh:
http://digilib.mercubuana.ac.id/
44
1.
Gambar 2.5.4.5
Gambar 2.5.4.6
Gambar 2.5.4.5 dan gambar 2.5.4.6 dikutip dari John
R.Cameron And James G. Skofronick “Medical Physics”
1978, Halaman 18
R = Gaya reaksi humerus terhadap ulna
M = Gaya otot
W = Gaya berat
Cg = Titik tengah gravitasi. (titik pusat gravitasi)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
45
2. Apabila lengan
horizontal.
depan
membuat
sudut
terhadap
bidang
Gambar 2.5.4.7
Gambar a: sistem tulang dan otot
Gambar b: arah gaya dan dimensi
Gambar 2.5.4.7 dikutip dari John R.Cameron And James G.
Skofronick “Medical Physics” 1978, Halaman 19
http://digilib.mercubuana.ac.id/
46
3. Tarikan otot deltoideus
Gambar 2.5.4.8
T=2W1 +4W2
Sin ∝
Gambar 2.5.4.8 dikutip dari John R.Cameron And James G.
Skofronick “Medical Physics” 1978, Halaman 21
2.5.4.3 Keuntungan Mekanik
Keuntungan mekanik didefinisikan
antara gaya otot dan gaya berat.
Gambar 2.5.4.9
http://digilib.mercubuana.ac.id/
sebagai
perbandingan
47
Keuntungan mekanik (K.M) =
Oleh karena momen gaya terhadap titik tumpu = 0, maka
W .
= 0
M .
= 0
Atau :
W .
= M .
M =
W =
Keuntungan mekanik (K.M) =
=
2.5.4.4 Pusat Gravitasi Tubuh (Center Of Gravity Of Humans)
Titik yang dipakai gaya gravitasi pada tubuh dikenal sebagai
pusat gravitasi. Pusat gravitasi ini merupakan bagian dari
pusat massa.
Penentuan pusat gravitasi tubuh manusia sangat berguna
dalam pemakaiannya yaitu untuk menganalisa suatu
perbandingan antara gerakan yang dihasilkan gaya otot dan
gaya berat tubuh.
Tehnik menentukan pusat gravitasi ada beberapa cara, yaitu:
1. Menggantungkan sebuah objek (yang akan ditentukan
pusat gravitasi) pada dua titik yang berbeda.
2. Berdiri diatas sebuah papan dimana kedua ujung papan
terletak diatas timbangan.
3. Metode Grafik.
4. Metode Analisa.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
48
2.5.4.4.1 Menggantungkan objek pada titik yang berbeda
Sebuah objek yang akan ditentukan pusat gravitasi
digantungkan melalui sebuah titik (P). Pusat gravitasi
akan berada dibawah titik gantung.
Gambar 2.5.4.10
Kemudian objek tersebut digantung melalui titik
pusat gravitasi akan berada dibawah titik .
,
Gambar 2.5.4.11
Dengan mengetahui garis vertical melalui P dan
maka titik pusat gravitasi dapat dicari dengan mencari
titik potong dari kedua garis tersebut.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
49
Gambar 2.5.4.12
2.5.4.4.2 Berdiri diatas papan yang kedua ujungnya terdapat
timbangan.
Gambar 2.5.4.13
Dikutip dari Joseph W. Kane, Morton M. Sternheim.
“Physics” (Formerly Life Science Physics) John Wiley &
Sons Inc, 1978, Halaman 78
Seseorang yang akan ditentukan pusat gravitasi berdiri diatas
papan tersebut pada timbangan menunjukkan skala
dan
.
Suatu metode untuk mencari pusat gravitasi dari tubuh seseorang.
Pada keadaan ini torsi = 0 pada titik P, maka:
-X ( ) + (L - X) ( ) = 0
http://digilib.mercubuana.ac.id/
50
X =
.L
Lakukan pengukuran dua kali atau lebih dengan memutar posisi
subjek 90 dan subjek ditelentangkan. Dengan demikian akan
diperoleh pusat gravitasi.
Dalam melakukan pengukuran massa, besar / luasnya dan pusat
gravitasi terhadap masing - masing segmen (bagian) tubuh sangat
sulit dan hasilnya bervariasi dari satu individu terhadap individu
lainnya.
Dibawah ini adalah contoh gambar data pusat gravitasi tiap
segment tubuh sesuai dengan posisi tubuh (a dan b).
Gambar 2.5.4.14
Dikutip dari Joseph W. Kane, Morton M. Sternheim.
“Physics” (Formerly Life Science Physics) John Wiley & Sons
Inc, 1978, Halaman 78, 79.
Tabel:
Mengenai massa dan pusat gravitasi bagi tiap segment
tubuh pada posisi (a) dan posisi (b). Total massa adalah m dan
tinggi adalah h.
Sebagai contoh massa tubuh 70kg, sedangkan massa kepala dan
punggung adalah 0,593 m, berarti 0,593 * 70 = 41,5 kg.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
51
Tabel 2.5.4.1
Dari hasil laporan penelitian Borelli, Braune, Fischer dan Dempster
mengenai berat relative tiap segment tubuh (lihat table) dapat dipakai
untuk menentukan pusat gravitasi dari tiap - tiap segment tubuh
melalui kalkulus.
Tabel: Berat relatif dari segment tubuh manusia
(Dikutip dari J.G.P Williams & P.N. Sperryn “Sport Medicine) 1979,
halaman 120.
Tabel 2.5.4.2
2.5.4.4.3 Metode Grafik
Pusat gravitasi dapat ditentukan secara grafik melalui
momen dari pusat gravitasi secara berantai.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
52
Sebagai
lengan.
contoh:
menentukan
pusat
gravitasi
pada
Mula - mula tentukan gaya pada lengan atas ( )
yaitu pertengahan antara titik A dan B,
ini adalah
yaitu
3% dari berat badan. Kemudian tentukan
adalah 2% dari
pertengahan antara titik B dan C,
berat badan. Dengan cara yang sama dapat ditentukan
yang merupakan 1% dari berat badan.
Setelah memperoleh
dan
dapat menentukan
dan
gravitasi dari lengan.
dapat ditentukan
,
yang merupakan pusat
Gambar 2.5.4.15
Dikutip dari J.G.P Williams & P.N. Sperryn “Sport Medicine”
1979, halaman 122
Menghitung pusat gravitasi dari tiap segment tubuh.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
53
2.5.4.4.4 Metode Analisa
Dasar
yaitu
untuk
dalam
metoda analisa adalah teorema dari Varignon
“Jumlah dari momen suatu gaya dalam kaitan
sebarang pole adalah sama dengan momen gaya
kaitan pole yang sama.
Menentukan pusat gravitasi tubuh manusia melalui
kalkulus banyak memperoleh kesalahan. Hal ini
disebabkan:
1. Pusat gravitasi tidak tepat pada aksis
longitudinal.
2. Setiap individu mempunyai pusat gravitasi yang
berbeda - beda.
3. Sistem biomekanika yang berubah bentuk
(semasih ada pergerakan akan terjadi perubahan
posisi dari gravitasi).
Gambar 2.5.4.16
http://digilib.mercubuana.ac.id/
54
Dikutip dari J.G.P Williams & P.N. Sperryn “Sport Medicine”
1979, halaman 122.
Menentukan pusat gravitasi dengan menggunakan metode analisa.
Berdasarkan teorema Varignon, menghitung masing - masing
momen gaya terhadap sumbu X dan Y dengan demikian dapat
menentukan pusat gravitasi tubuh manusia.
Kegunaan pusat gravitasi:
Dengan mengetahui dan dapat menentukan pusat gravitasi sangat
membantu bagi olahragawan.
2.5.4.4.5 Keseimbangan
Ada dua macam keseimbangan yaitu keseimbangan
labil dan keseimbangan stabil.
1.
Keseimbangan labil
Terjadinya keseimbangan labil disebabkan garis
pusat gravitasi jatuh diluar dasar penyokong
dan luas dasar penyokong terlalu kecil.
Keseimbangan Labil
Dasar penyokong kecil
Gambar 2.5.4.17
Dikutip dari Pauline M.Scott & Claytons. “Electrotherapy and
actinotherapy” seventh edition, Bailliere Tindal, London.
2.
Keseimbangan stabil
Keseimbangan stabil dapat
benda dalam kedudukan:
http://digilib.mercubuana.ac.id/
tercapai
apabila
55
1. Kontak dengan dasar / permukaan
pijakan luas.
2. Pusat gravitasi terletak rendah dan garis
pusat gravitasi terletak didalam benda.
Pusat gravitasi dekat dengan
permukaan pijakan
Efek permukaan pijakan
terhadap kesetimbangan
Gambar 2.5.4.18
Gambar 2.5.4.19
Efek pusat gravitasi terhadap kesetimbangan
Gambar 2.5.4.18 dan gambar 2.5.4.19 dikutip dari Claytons dan
Pauline M. Scott. “Electrotherapy and actinotherapy” seventh
edition, Bailliere Tindal, London, 1977, halaman 358.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
56
2.5.4.4.6
Keseimbangan tubuh:
Tubuh dalam status setimbang atau balans apabila
gaya yang bekerja padanya saling meniadakan dan
tubuh tetap dalam keadaan istirahat.
Kalau dilihat dari segi pusat gravitasi dan luas
kontak, keseimbangan tubuh bisa tercapai dan
ditingkatkan apabila:
1. Letak pusat gravitasi direndahkan misalnya pada
posisi duduk atau tidur.
2. Peningkatan luas permukaan penyangga
misalnya dalam posisi tidur, posisi duduk waktu
berjalan, bertinju kedua kaki dilebarkan.
Keseimbangan tubuh dapat dikurangi dengan cara:
1. Meningkatkan pusat gravitasi, dengan cara
angkat tangan ke atas, menjunjung barang
diatas kepala.
2. Mengurangi dasar permukaan penyangga dengan
cara menjinjit atau berdiri dengan satu kaki.
Penilitian ini berdasarkan tinjauan pustaka secara literature dan pengalaman
pribadi yang saya alami pada putri pertama saya yang berumur 13 tahun.
http://digilib.mercubuana.ac.id/