BIOMEKANIK SENDI PERTEMUAN 2

5/13/2018 BIOMEKANIK SENDI PERTEMUAN 2 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/biomekanik-sendi-pertemuan-2 1/20

BIOMEKANIK SENDI

A.Klasifikasi sendi

Pada ahli anatomi telah mengelompokkan sendi dalam beberapa hal yaitu berdasarkan

pada kompleksitas sendi, sejumlah axis yang terjadi, geometris sendi, atau kapabiltas/

kemampuan gerakan. Dalam bab ini kami memfokuskan pada gerakan manusia sehingga

sistem klasifikasi sendi berdasarkan pada kapabilitas/kemampuan gerakan yang terjadi.

Sendi-sendi Tak Bergerak (Immovable Joints)

1. Synarthroses (tak bergerak) : sendi-sendi fibrous ini dapat meminimalkan gaya yang

terjadi (shock absorber) tetapi memberikan sedikit atau tidak ada gerakan pada tulang

yang membentuk sendi.

a. S

utura : pada sendi ini, alur-alur yang tidak beraturan dari lapisan tulang salingmerapat membentuk sendi dan dihubungkan dengan kuat oleh serabut-serabut yang

bersambung dengan periosteum (lihat gambar 1). Serabut-serabut tersebut mulai

mengeras pada awal usia remaja dan pada akhirnya diganti dengan sempurna oleh

tulang. Sebagai contoh pada tubuh manusia adalah sutura tengkorak.

b. Syndesmoses : pada sendi ini, jaringan fibrous yang padat mengikat tulang secara

bersamaan, memberikan gerakan yang sangat terbatas. Sebagai contoh adalah

coracoacromial, mid-radioulnar, mid-tibiofibular dan inferior tibiofibular joints.

Gambar 1. Struktur sutura kepala

Sendi-sendi yang Sedikit Bergerak

2. Amphiarthroses : sendi-sendi kartilaginous ini dapat meminimalkan gaya yang terjadi dan

memberikan lebih banyak gerakan daripada synarthrodial joint.



a. Synchondroses : pada sendi ini, tulang yang membentuk sendi dipertahankan secara

bersamaan oleh lapisan cartilago hyalin yang tipis. Sebagai contoh adalah

sternocostal joint dan epiphyseal plates (sebelum ossification/mengeras)

b. Symphyses : pada sendi ini, dataran cartilago hyalin yang tipis dipisahkan oleh

sebuah diskus fibrocartilago dari tulang. Sebagai contoh adalah sendi-sendi vertebra

dan symphisis pubis (lihat gambar 2).

Gambar 2. Contoh intervertebral joint dan symphisis pubis

Sendi-sendi yang Bebas Bergerak 3. Diarthroses atau synovial : pada sendi ini, permukaan tulang yang membentuk sendi

tertutup dengan cartilago sendi, kapsul sendi yang membungkus sendi, dan membran

sinovial yang membatasi kapsul sendi bagian dalam dimana terdapat cairan yang

mengeluarkan suatu pelumas/lubrikasi dikenal sebagai cairan sinovial (lihat gambar 3).

Gambar 3. Struktur Sendi Sinovial



B.Arsitektur Sendi

Pada ahli anatomi telah mengelompokkan sendi dalam beberapa hal yaitu berdasarkan

pada kompleksitas sendi, sejumlah axis yang terjadi, geometris sendi, atau kapabiltas/

kemampuan gerakan. Dalam bab ini kami memfokuskan pada gerakan manusia sehingga

sistem klasifikasi sendi berdasarkan pada kapabilitas/kemampuan gerakan yang terjadi.

Sendi-sendi yang Bebas Bergerak

Diarthroses atau synovial : pada sendi ini, permukaan tulang yang membentuk sendi tertutup

dengan cartilago sendi, kapsul sendi yang membungkus sendi, dan membran sinovial yang

membatasi kapsul sendi bagian dalam dimana terdapat cairan yang mengeluarkan suatu

pelumas/lubrikasi dikenal sebagai cairan sinovial (lihat gambar 3).

Gambar 3. Struktur Sendi Sinovial

C.Bentuk dan tipe sendi synovial

a. Gliding (plane; arthrodial) : pada sendi ini, permukaan tulang yang membentuk sendi

hampir datar, dan gerakan yang terjadi hanya gerakan nonaxial gliding. Sebagai

contoh adalah intermetatarsal, intercarpal dan intertarsal joint, serta facet joint

vertebra (lihat gambar 4).

b. Hinge (ginglymus) : salah satu permukaan tulang yang membentuk sendi adalah

konveks dan permukaan tulang lainnya adalah konkaf. Ligamen collateral yang kuat



membatasi gerakan pada suatu bidang, seperti gerakan engsel. Sebagai contoh adalah

humeroulnar dan interphalangeal joints (lihat gambar 4).

c. Pivot (sekrup; trochoid) : pada sendi ini, rotasi terjadi disekitar salah satu axis.

Sebagai contoh adalah atlantoaxial joint, proksimal dan distal radioulnar joint (lihat

gambar 4).

d. Condyloid (ovoid/seperti telur; ellipsoidal) : salah satu permukaan tulang yang

membentuk sendi adalah berbentuk konveks ovular, dan permukaan tulang lainnya

adalah berbentuk konkaf dimana saling sebangun/bertautan. Gerakan fleksi, ekstensi,

abduksi, adduksi dan sirkumduksi dapat terjadi pada sendi ini. Sebagai contoh adalah

metacarpophalangeal joint II ± V dan radiocarpal joint (lihat gambar 4).



Gambar 4. Contoh-contoh Sendi Sinovial pada Tubuh Manusia

e. S

addle (sellar) : kedua permukaan tulang yang membentuk sendi adalah berbentuk seperti tempat duduk pada pelana kuda. Kemampuan gerakan adalah sama dengan

condyloid joint, tetapi ROM gerakannya lebih besar. Sebagai contoh adalah

carpometacarpal joint pada ibu jari (lihat gambar 4).

f. Ball and socket (spheroidal) : pada sendi ini, permukaan tulang yang membentuk

sendi adalah saling sebangun antara konveks dan konkaf. Rotasi pada seluruh bidang

gerak (3 bidang gerak) dapat terjadi pada sendi ini. Sebagai contoh adalah hip dan

shoulder joint (lihat gambar 4).

Sendi sinovial sangat beragam strukturnya dan kemampuan gerakannya. Sendi-

sendi sinovial umumnya dikelompokkan sesuai dengan jumlah axis rotasi yang terjadi.

Sendi-sendi yang memberikan gerakan sekitar satu, dua, dan tiga axis rotasi masing-

masing dikenal sebagai uniaxial, biaxial dan triaxial joint. Beberapa sendi yang hanya

terbatas memberikan gerakan pada satu arah dikenal sebagai nonaxial joint. Kemampuan

gerakan sendi juga kadang-kadang menggambarkan istilah derajat kebebasan (df = degree

freedom), atau sejumlah bidang gerak pada sendi tersebut. Pada uniaxial joint memiliki

satu df, biaxial joint memiliki dua df, dan triaxial joint memiliki tiga df.

Dua struktur sinovial seringkali berkaitan dengan diarthrodial joint yaitu bursa dan

pembungkus tendon. Bursa adalah kapsul yang kecil, berbatasan dengan membran

sinovial dan terisi dengan cairan sinovial, dan merupakan struktur bantalan yang terpisah

dengan sendi. Sebagian besar bursa memisahkan (memberi jarak) tendon dari tulang,

mengurangi gaya friksi pada tendon selama gerakan sendi. Beberapa bursa seperti bursa

olecranon elbow yang memisahkan tulang dari kulit. Pembungkus tendon merupakan

struktur sinovial yang berlapis ganda, yang mengelilingi tendon yang terletak sangatdekat dengan tulang. Beberapa tendon otot yang panjang yang melewati wrist dan sendi

jari-jari tangan terlindungi oleh pembungkus tendon.



D.Jaringan Penyambung (konnektif) Sendi

Tendon yang menghubungkan otot ke tulang, dan ligamen yang menghubungkan

tulang ke tulang lainnya, adalah jaringan pasif yang secara utama terdiri dari serabut

collagen dan serabut elastik. Tendon dan ligamen tidak memiliki kemampuan untuk

berkontraksi seperti jaringan otot, tetapi dapat memanjang. Kedua jaringan ini bersifat

elastik dan akan kembali ke posisi panjang awalnya setelah distretching (diregangkan),

kecuali jaringan tersebut diregang melampaui batas elastiknya. Suatu tendon atau

ligamen yang mengalami peregangan (stretch) melampaui batas elastiknya selama injury

akan tetap dalam posisi teregang dan dapat dikembalikan ke posisi panjang awalnya

hanya melalui pembedahan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara rutinitas tendon

akan mengalami penyembuhan untuk memperbaiki kerusakan kecil yang bersifat internal

sepanjang daur kehidupan agar jaringan tetap utuh.

Tendon dan ligamen seperti tulang, dapat merespon terhadap perubahan stress

mekanikal yang habitual dengan menghasilkan hipertropi atau atropi. Penelitian telah

menunjukkan bahwa latihan yang teratur dalam jangka waktu yang lama dapat

menghasilkan peningkatan ukuran dan kekuatan pada tendon dan ligamen, serta

peningkatan kekuatan hubungan antara tendon dan tulang atau antara ligamen dan tulang.

Fakta (Evidence) juga menunjukkan bahwa ukuran ligamen seperti ligamen

cruciatum anterior adalah proporsi dengan kekuatan antagonisnya (dalam hal ini adalahotot quadriceps). Tendon dan ligamen tidak dapat hanya mengalami penyembuhan

setelah ruptur, tetapi pada beberapa kasus/kondisi akan mengalami regenerasi secara

keseluruhan, seperti dalam fakta (evidence) terjadi regenerasi sempurna pada tendon

semitendinosus setelah tindakan pelepasan secara bedah untuk memperbaiki ruptur

ligamen cruciatum anterior.

E.Struktur Jaringan Tulang Rawan

Sendi-sendi dari alat mekanikal harus selalu diminyaki pelumas jika bagian-bagian

mesin tersebut dapat bergerak bebas dan tidak aus satu sama lainnya. Pada tubuh

manusia, tipe khusus yang padat dengan jaringan konektif putih dikenal sebagai cartilago

sendi yang memberikan proteksi lubrikasi (perlindungan pelumas). Lapisan proteksi dari

bahan/unsur ini yang tebalnya 1 ± 5 mm melapisi ujung tulang yang membentuk sendi

pada diarthrodial joint. Cartilago sendi memiliki 2 tujuan penting. Pertama, cartilago



sendi berperan menyebarkan beban diatas area yang luas pada sendi sehingga besarnya

stress pada suatu titik kontak antara kedua tulang dapat diminimalkan. Kedua, cartilago

sendi berperan memberikan gerakan pada tulang-tulang pembentuk sendi dengan

meminimalkan gaya friksi dan keausan.

Cartilago sendi adalah jaringan lunak, berpori-pori (porous), dan permeabel yang

dapat mengeluarkan cairan. Cartilago sendi dapat mengalami deformasi (kelainan bentuk)

dibawah pembebanan, dan meneteskan/memancarkan cairan sinovial. Pada sendi sinovial

yang sehat, ujung tulang yang membentuk sendi ditutup/dilapisi dengan cartilago sendi

sehingga gerakan salah satu ujung tulang terhadap tulang lainnya secara khas disertai

dengan aliran cairan sinovial yang tertekan keluar didepan area kontak yang bergerak dan

juga terhisap dibelakang area kontak yang bergerak. Pada saat yang sama, permeabilitas

cartilago menurun pada area kontak langsung sehingga memberikan suatu permukaan

dengan cairan pelumas film (film lubrikasi) yang dapat terbentuk dibawah pembebanan.

Cartilago dapat mengurangi stress kontak maksimum yang bekerja pada sendi

sekitar 50% atau lebih. Lubrikasi (pelumasan) yang disuplai atau disediakan oleh

cartilago sendi begitu efektif sehingga gaya friksi yang terjadi hanya sekitar 17% - 33%

dari gaya friksi yang dihasilkan oleh skateboard diatas es/salju dibawah beban yang

sama, dan hanya ½ dari penumpuan yang dilumasi/diminyaki.

Komposisi cartilago sendiSolid matriks dari cartilago bertanggung jawab terhadap 20 ± 40 % berat air jaringan

tersebut, yang tersusun dari serabut collagen (60%) dan interfibrillar proteoglycan gel

(40%) yang mempunyai daya tarik-menarik tinggi terhadap air, serta sel-sel

chondrosit (+ 2%). 60 ± 80 % dari jaringan tersebut mengandung banyak air, yang

dapat ditekan keluar dibawah pengaruh beban (lihat gambar 5).

Gambar 5. Komposisi Cartilago Sendi



Sifat biomekanik cartilago sendi

Sifat biomekanis dari cartilago sendi hanya dapat dipahami berdasarkan sifat-

sifat material jaringan tersebut dan interaksi yang terjadi selama pembebanan. Yang

menentukan sifat material jaringan tersebut adalah solid matriks (collagen dan

proteoglycan) dan interstitial water (kandungan air dalam jaringan interstitial) yang

dapat bergerak bebas. Dengan demikian, cartilago sendi dapat dilihat sebagai suatu

porous medium yang berisi cairan (analog dengan spon yang berisi penuh air).

Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat cartilago dibawah pengaruh beban adalah

karakteristik material dari solid matriks dan permeabilitasnya.

Permeabilitas

Permeabilitas merupakan suatu parameter material di dalam jaringan

cartilago yang menggambarkan tahanan friksional dari solid matriks yang

memiliki porous material sehingga cairan bisa mengalir melewatinya.

Permeabilitas jaringan yang rendah akan menghasilkan lebih besar tahanan

terhadap gerakan cairan dibawah pengaruh beban, begitu pula sebaliknya.

Dibandingkan dengan spon biasa, maka cartilago sendi yang normal memiliki

permeabilitas yang sangat rendah.

Ada 2 cara mekanikal untuk mengalirkan cairan melalui media yang berporous

seperti cartilago sendi (Mow and Torzilli, 1975) yakni :1) Cairan dapat dipaksa mengalir melalui solid matriks yang berporous dengan

cara mengaplikasikan tekanan gradient yang tinggi yakni tekanan pada sisi

atas cartilago lebih besar daripada tekanan pada sisi bawah cartilago (lihat

gambar 6).

Gambar 6. Hukum Darcy tentang mekanisme aliran cairan melalui cartilago



2).Jika cartilago sendi berada dibawah balok kaku yang berporous, kemudian

dilakukan kompresi maka cairan akan mengalir juga. Dalam keadaan ini, gerakan

cairan disebabkan oleh compressi yang menghasilkan peningkatan tekanan secara

lokal, dan menghasilkan gaya yang menyebabkan eksudasi cairan dari jaringan

tersebut (lihat gambar 6).

Kedua mekanisme ini bekerja secara simultan pada cartilago sendi selama

gerakan sendi. Hal ini telah ditunjukkan secara experimental oleh Mansour and

Mow (1976), bahwa permeabilitas dari cartilago normal akan menurun secara

dramatis pada saat terjadi peningkatan tekanan dan deformasi.

Dengan demikian, cartilago sendi mempunyai suatu mekanisme regulator

feedback mekanikal yang bertujuan untuk mencegah pelepasan total dari cairan

interstitial. Sistem regulator biomekanis ini mempunyai implikasi yang dalam

terhadap jaringan normal yang membutuhkan nutrisi, lubrikasi (peminyakan)

sendi, kapasitas menahan beban dan kelelahan jaringan.

Pada umumnya, selama terjadi kondisi patologis maka continuitas dari solid

matriks (collagen dan proteoglycan) menjadi terganggu oleh adanya stress

mekanikal atau efek biochemis dari aksi enzim yang abnormal. Dengan demikian,

permeabilitas jaringan akan menjadi lebih besar pada jaringan yang osteoarthritis

daripada jaringan yang normal (karena terjadi kerusakan pada jaringan serabutcollagen dan hilangnya makromolekul proteoglycan).

Selama aktivitas fungsional seperti melompat maka cairan interstitial tidak

sempat tertekan keluar sehingga jaringan cartilago akan bersifat lebih elastis atau

kurang elastis. Dengan demikian, akan terjadi perubahan bentuk pada saat

pembebanan dan dengan segera akan kembali ke bentuk semula pada saat tanpa

beban. Jika beban terjadi dengan perlahan dan tetap konstan terhadap jaringan

cartilago (seperti selama berdiri dalam waktu yang lama), maka deformasi

jaringan akan terus meningkat pada saat cairan tertekan keluar.

Lubrication ( Peminyakan)

Ada 2 jenis fundamental dari lubrication yakni : Boundary lubrication dan

Fluid Film lubrication. Boundary lubrication bergantung pada absorbsi kimiawi

dari molekul-molekul lubricant yang monolayer terhadap permukaan kontak padat



(Bowden and Tabor, 1967). Secara relatif, selama gerakan terjadi maka

permukaan komponen-komponen yang menumpu dilindungi oleh molekul-

molekul lubricant yang slide satu sama lain di atas permukaan lawanannya,

mencegah terjadinya adhesif dan abrasi (luka lecet) yang secara alamiah terjadi

pada permukaan kontak. Ada bukti eksperimen yang kuat bahwa cairan sinovial

di dalam sendi sinovial dapat bekerja dibawah kondisi pembebanan, seperti

halnya dengan boundary lubrication pada cartilago sendi dimana kemampuan

peminyakannya tidak bergantung pada viscositas (kekentalan) cairan sinovial. Hal

ini memungkinkan terjadinya absorbsi kimiawi dari cairan sendi ke permukaan

sendi pada saat kondisi pembebanan yang berat.

Jika dalam kondisi pembebanan yang rendah dan atau terjadi gerakan

oscilasi serta kecepatan yang relatif tinggi pada permukaan kontak, maka

kemungkinan fluid film lubrication sangat diperlukan oleh sendi dalam kondisi

tersebut. Dalam fluid film lubrication, lapisan peminyakannya jauh lebih tebal

daripada ukuran molekul peminyakan boundary lubrication sehingga

menyebabkan pemisahan yang relatif besar dari kedua permukaan tumpuan.

Kapasitas penumpuan beban dari cairan tersebut dapat melalui 3 mekanisme,

yaitu :

1)

Mekanisme hydrostatik lubrication : Mekanisme ini terjadi ketika tidak adagerakan slide dari permukaan tumpuan (cartilago sendi) sehingga tekanan

didalam fluid film dapat dibangkitkan oleh tekanan external melalui

mekanisme hydrostatik lubrication (lihat gambar 7).

2) Mekanisme hydrodinamik lubrication : Mekanisme ini terjadi ketika

permukaan tumpuan bergerak secara tangensial terhadap permukaan tumpuan

lawanannya dan membentuk convergensi pada tepi cairan sehingga tekanan

tersebut dapat dibangkitkan oleh viskositas cairan yang menyebabkan cairan

terserap ke dalam celah diantara kedua permukaan tersebut (lihat gambar 7).

3) Mekanisme squeeze film lubrication : Mekanisme ini terjadi ketika

permukaan tumpuan bergerak secara perpendicular terhadap permukaan

lawanannya, dan cairan harus ditekan keluar dari celah tersebut sehingga

tekanan tersebut dapat dibangkitkan didalam fluid film lubrication untuk



memaksa keluar peminyakan. Dengan demikian, beban tidak dapat disanggah

dalam jangka waktu yang tidak menentu oleh proses squeeze film lubrication.

Pada akhirnya, fluid film akan menjadi tipis ketika terjadi kontak yang tajam

antara kedua permukaan sendi. Meskipun demikian, mekanisme ini cukup

untuk menumpu beban yang tinggi dalam durasi yang pendek (lihat gambar

7).

Gambar 7. Kapasitas suatu cairan atau lubrikasi dalam pembebaban. A.Mekanisme hidrostatik lubrikasi, B. Mekanisme hidrodinamik

lubrikasi, dan C. Mekanisme tekanan film lubrikasi.

K er u sakan / kelelahan (W ear)

Kerusakan adalah terjadinya pelepasan material dari permukaan solid oleh karena

adanya aksi mekanikal. Kerusakan tersebut dapat dibagi kedalam 2 komponen,

yakni :

1) Kerusakan interfacial yang terjadi akibat adanya interaksi dari permukaan

tumpuan.

2) Kerusakan fatigue yang terjadi akibat adanya deformasi dari body kontak

(permukaan sendi).

Jika kedua permukaan tumpuan terjadi kontak maka kerusakan interfacial

dapat terjadi, oleh adanya adhesif atau abrasi (luka lecet). Kerusakan adhesif

dapat terjadi jika kedua permukaan solid mengalami kontak yang lebih kuat

daripada material yang terletak di bawahnya. Kemudian akan muncul fragmen-



fragmen, sebagai akibat dari kerobekan pada salah satu permukaan dan terjadi

perlengketan satu sama lain. A brasi terjadi ketika suatu material yang lunak

tergores oleh salah satu permukaan yang jauh lebih keras, dimana dapat

disebabkan oleh permukaan lawanannya atau adanya partikel-partikel yang

hilang.

Kerusakan permukaan cartilago dapat diobservasi pada in vitro. Jika terjadi

kerusakan ultrastruktural dan atau hilangnya massa permukaan, maka lapisan

permukaan cartilago menjadi lebih lunak dan lebih permeabel. Dalam keadaan ini,

tahanan terhadap gerakan cairan akan berkurang, yang memungkinkan cairan

bocor keluar dari fluid film melalui permukaan cartilago sehingga terpecah di atas

permukaan. Hilangnya cairan akan meningkatkan kemungkinan kontak yang

tajam pada permukaan solid cartilago dan akhirnya dapat lebih memperberat

terjadinya proses abrasi.

Kerusakan fatigue dapat terjadi pada permukaan tumpuan yang baik

lubrication-nya. Kerusakan ini terjadi akibat adanya deformasi yang berulang

secara periodik. Kerusakan fatigue terjadi karena adanya akumulasi dari

kerusakan material secara mikroskopik ketika terjadi stress secara berulang-kali.

Meskipun besarnya stress yang terjadi jauh labih kecil daripada kekuatan

material, tetapi pada akhirnya kerusakan akan terjadi jika cukup sering mengalamistress. Pada sendi sinovial, adanya gerakan rotasi dan slide dapat menyebabkan

area permukaan sendi bergerak kedalam dan keluar dari area kontak. Proses ini

menyebabkan stress yang berulang pada cartilago dan dapat terjadi selama

aktivitas fisiologis manusia. Ketika cartilago terbebani, beban akan disanggah

oleh matriks collagen/proteoglycan dan disanggah pula oleh adanya tahanan

(resisten) dari gerakan cairan yang melewati cartilago. Dengan demikian, beban

yang berulang dan gerakan sendi dapat menyebabkan stress yang berulang pada

solid matriks serta terjadi exudasi dan inhibisi yang berulang dari cairan

interstitial jaringan.

Stress yang berulang pada matriks collagen/proteoglycan akan menyebabkan

kerusakan pada :

0) Serabut collagen



1) Jaringan makromolekul proteoglycan, atau

2) Interface (ruang) antara serabut-serabut dan matriks interfibrillar.

Dari sebagian besar hipotesis yang populer, salah satu hipothesis

menyatakan bahwa kelelahan cartilago disebabkan oleh kerusakan akibat beban

tension pada kerangka serabut collagen. Begitu pula, semakin bertambah usia dan

adanya penyakit sebelumnya dapat menyebabkan perubahan yang berat di dalam

populasi molekul proteoglycan. Perubahan ini merupakan bagian dari akumulasi

kerusakan pada jaringan tersebut.

Exudasi dan inhibisi cairan interstitial yang terjadi secara berulang-kali

dapat menyebabkan pengeluaran molekul proteoglycan dari matriks cartilago

mendekati permukaan sendi. Dengan kata lain, gerakan cairan akan jauh dari area

stress yang terkonsentrasi (area kontak). Menurut Radin and Paul (1977) bahwa

fenomena ini dapat menjelaskan mengapa beban yang tinggi sangat berbahaya

bagi cartilago ; beban yang terjadi dengan cepat dan tiba-tiba akan menyebabkan

cairan tidak sempat untuk bergerak jauh dari area kontak stress yang tinggi,

sehingga dengan demikian akan menghasilkan stress yang tinggi pada matriks

collagen/proteoglycan.

Kerusakan struktural pada cartilago dapat diobservasi melalui X-foto.

Bagian vertikal dari cartilago yang memperlihatkan keretakan disebut denganfibrillasi, yang akhirnya dapat meluas melewati lapisan cartilago yang sangat

dalam. Kadang-kadang, lapisan cartilago mengalami lebih banyak erosi daripada

retak. Sekali terjadi kerusakan mikrostruktur pada cartilago, maka mekanisme

kerusakan yang bersifat mekanikal akan terjadi secara progresif ; terjadi

pengeluaran molekul proteoglycan oleh gerakan cairan yang keras dan

kemampuan self lubrikasi dari cartilago mengalami kerusakan. Proses ini

mempercepat kerusakan interfasial dan terjadi kelelahan cartilago yang telah

merusak matriks collagen/proteoglycan.

Fibrocartilago Sendi

Pada beberapa sendi, fibrocartilago sendi bisa dalam bentuk diskus

fibrocartilaginous atau parsial diskus yang dikenal sebagai meniskus, yang juga terdapat

diantara tulang pembentuk sendi. Diskus intervertebralis dan meniskus knee joint adalah



contoh fibrocartilago sendi. Diskus intervertebralis berperan sebagai bantalan diantara

vertebra, mengurangi level/tingkat stress dengan menyebarkan beban yang terjadi.

Meskipun fungsi diskus dan meniskus tidak jelas, tetapi memungkinkan memiliki peran

sebagai berikut :

1. Mendistribusikan berbagai beban diatas permukaan sendi

2. Memperbaikin kesesuaian/kecocokan dari permukaan sendi.

3. Membatasi translasi atau slip salah satu tulang dengan tulang lainnya.

4. Melindungi perifer (tepi) sendi.

5. Lubrikasi (pelumasan)

6. Shock absorpsi

F.Stabilitas Sendi

Stabilitas suatu sendi adalah kemampuan sendi untuk menahan terjadinya dislokasi.

Secara spesifik, stabilitas sendi adalah kemampuan sendi untuk menahan pergeseran salah

satu tulang terhadap tulang lainnya, sambil mencegah injury pada ligamen, otot, tendon otot

disekitar sendi. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi stabilitas sendi :

1.Bentuk permukaan tulang pembentuk sendi

Pada beberapa sendi mekanikal, bagian-bagian yang membentuk sendi selalu dalam

bentuk yang berlawanan sehingga saling cocok satu sama lain dengan kuat (lihat gambar

8). Pada tubuh manusia, ujung tulang pembentuk sendi biasanya perpaduan antara

permukaan konveks dan konkaf.

Gambar 8. Beberapa bentuk permukaan sendi



Meskipun sebagian besar sendi memiliki bentuk permukaan sendi secara reciprokal,

kedua permukaan tersebut tidak simetris, dan secara khas terjadi satu posisi yang paling

rapat dimana terjadi area kontak yang maksimum. Hal ini dikenal sebagai close-packed

position, dan dalam posisi ini stabilitas sendi biasanya sangat besar. Suatu gerakan tulang

pada sendi yang menjauhi dari close-packed position menghasilkan suatu posisi yang

dikenal sebagai loose-packed position, dimana terjadi penurunan area kontak. Sedangkan

suatu posisi sendi yang menghasilkan kelonggaran maksimal didalam sendi atau tidak

ada kontak dalam sendi dikenal sebagai maximally loose-packed position.

Beberapa permukaan sendi memiliki bentuk yang berbeda-beda sehingga dalam

close-packed position dan loose pack position menghasilkan area kontak yang bervariasi

(area kontak besar atau kecil) dan stabilitas yang berbeda-beda (bisa lebih stabil atau

kurang stabil). Sebagai contoh, acetabulum memberikan socket yang relatif dalam untuk

caput femur, dan selalu terjadi area kontak yang relatif besar antara kedua tulang, hal ini

yang menjadi salah satu alasan bahwa hip adalah sendi yang stabil. Namun demikian

pada shoulder, fossa glenoidalis yang kecil memiliki diameter vertikal sekitar 75% dari

diameter vertikal caput humeri dan diameter horizontal yang 60% dari ukuran caput

humeri. Olah karena itu, area kontak antara kedua tulang tersebut relatif kecil sehingga

memberikan kontribusi terhadap instabilitas relatif pada shoulder kompleks. Ditemukan

adanya variasi anatomikal dalam bentuk dan ukuran permukaan tulang pembentuk sendidiantara beberapa individu ; oleh karena itu, beberapa orang memiliki sendi-sendi yang

lebih atau kurang stabil daripada rata-rata.

2. Susunan ligamen dan otot

Ligamen, otot, dan tendon otot relatif mempengaruhi stabilitas sendi. Pada

beberapa sendi seperti knee dan shoulder, dimana konfigurasi tulang pembentuk sendinya

terutama tidak stabil, namun ketegangan ligamen dan otot dapat memberikan kontribusi

secara signifikan terhadap stabilitas sendi dengan membantu mempertahankan ujung

tulang pembentuk sendi secara bersama-sama. Jika jaringan otot lemah akibat disuse

(inaktivitas) atau ligamen laxity akibat overstretch (peregangan berlebihan), maka

stabilitas sendi akan menurun. Ligamen dan otot yang kuat seringkali dapat

meningkatkan stabilitas sendi. Sebagai contoh, latihan penguatan (strengthening) pada

group otot quadriceps dan hamstring dapat meningkatkan stabilitas knee joint. Susunan



yang kompleks dari ligamen dan tendon yang membungkus knee dapat dilihat pada

gambar 9.

Sudut perlekatan sebagian besar tendon pada tulang tersusun sedemikian rupa

sehingga ketika otot menghasilkan ketegangan maka ujung tulang pembentuk sendi akan

tertarik saling merapat satu sama lain, hal ini akan meningkatkan stabilitas sendi.

Keadaan ini biasanya ditemukan ketika otot sisi lawanannya (antagonis) menghasilkan

ketegangan secara simultan (bersamaan). Namun demikian, ketika otot mengalami

kelelahan, maka otot kurang mampu memberikan kontribusi terhadap stabilitas sendi, dan

injury mungkin lebih sering terjadi. Ruptur ligamen cruciatum paling sering terjadi ketika

ketegangan pada otot yang lelah disekitar knee tidak cukup untuk melindungi ligamen

cruciatum dari peregangan (stretch) yang melampaui batas elastiknya.

Gambar 9. Susunan ligamen dan tendon yang membungkus knee joint



3. Jaringan penyambung lainnya (connective tissue).

Jaringan penyambung fibrous yang berwarna putih dikenal sebagai fascia. Fascia

mengelilingi atau membungkus otot dan bundel serabut otot didalam otot, memberikan

proteksi dan support. Suatu fascia yang sangat kuat atau traktus fascia yang menonjol

dikenal sebagai traktus iliotibial band yang melintas pada sisi lateral knee (lihat gambar

10), dapat memberikan kontribusi terhadap stabilitas knee. Fascia dan kulit pada lapisan

luar tubuh merupakan jaringan lainnya yang memberikan kontribusi terhadap integritas

sendi.

Gambar 10. Traktus Iliotibial band pada sisil lateral knee

G.LuasGerak Sendi (ROM) dan Rasa Akhir Gerakan (Endfeel)

1).Regio Shouder joint

a. Fleksi&Ekstensi : 900&45

0-60

0(endfeel tissue stretch)

b. ABD Shoulder : 900

(endfeel tissue stretch)

c.Eksternal Rotasi Shoulder : 800-90


d.ADD Horizontal : 350- 45




e.ABD Horizontal : 200-30

0

f.Elevasi & Depresi : 200-40

0& 5

0-10

0(endfeel bone to bone)

g.Protraksi & Retraksi : 300

(endfeel bone to bone)

2).Regio Elbow joint

a. Fleksi Elbow : 1400-150

0(elastis endfeel)

b. Ekstensi Elbow : 00-100 (hard endfeel)

c.Supinasi Lengan Bawah : 900

(endfeel tissue stretch)

d.Pronasi Lengan Bawah : 800-900 (endfeel tissue stretch)

3).Regio Wrist joint dan Finger joint

a. Radial Deviasi : 150 (elastis endfeel)

b. Ulnar Deviasi :350-

450

(elastis endfeel)

c. Fleksi Wrist : 800-90

0(elastis endfeel)

d. Ekstensi Wrist : 700-90

0(hard endfeel)

e. Finger Fleksi

1.MCP : 850-90

0

2.PIP : 1000-115

0

3.DIP : 80

0

-90

0

f.Finger Ekstensi

1.MCP : 300-45

0

2.PIP : 00

3.DIP : 200

g.Finger A bduksi :200-30

0

h.Finger Adduksi : 00

i.Thumb Fleksi

1.CMC : 450-50

0

2.MCP : 500-55

0

3.IP : 850-90

0

J.Thumb Ekstensi

1.MCP : 00



2.IP : 00-5

0

k.Thumb A bduksi : 600-70

0

l.Thumb Adduksi : 300

4). Regio Hip joint

a. Fleksi Hip : 1100-120

0(soft endfeel)

b. Ekstensi Hip : 00-150 (hard endfeel)

c. A bduksi Hip :300-50


d. Adduksi Hip : 300 (endfeel tissue stretch)

e. Medial Rotasi Hip : 300-400 (endfeel tissue stretch)

f. Lateral Rottasi Hip : 400-60

0(endfeel tisssue stretch)

5). Regio Knee joint

a. Fleksi : 00-135

0(elastis endfeel)

b. Ekstensi : 00-15

0(hard endfeel)

c. Endorotasi : 200-30


d. Eksorotasi : 300-40


6). RegioA

nkle jointa. Plantar Fleksi : 50


b. Dorso Fleksi :200

(hard endfeel)

c. Supinasi : 450-60


d. Pronasi : 150-30

0(hard endfeel)

B. Asas

BIOMEKANIK SENDI PERTEMUAN 2

Documents

Transcript of BIOMEKANIK SENDI PERTEMUAN 2