LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA BIOMEKANIK OTOT BISEP

Kelompok B-10Muhammad Al Faatih Muhammad Ardyansyah P. Muhammad Arman P. Radi Tri Hadrian Rahayu Raka Adtya Sri Fatmawati Sri Rahayu Indrawati Rizka Putri A. Ricky Rizki F. (1102009178) (1102009179) (1102009180) (1102009232) (1102009233) (1102009234) (1102009273) (1102009274) (1102008305) (1102008302)

UNIVERSITAS YARSI FAKULTAS KEDOKTERAN TAHUN PELAJARAN 2009-2010 ( Laporan Fisika) Page 1

DAFTAR ISIDaftar isi... 2 1. Biomekanik Otot Bisep

1.1 Tujuan percobaan.. 3 1.2 Teori dasar.. 3

1.3 Prosedur.. 5 1.3.1 1.3.2Pengukuran dari bobot pada otot bisep.. Menghitung gaya tegang pada otot.. 6 9 6 6

1.4 Hasil diskusi 1.5 Kesimpulan.

Daftar Pustaka.. 10

( Laporan Fisika)

Page 2

Biomekanik Otot Bisep1.1 Tujuan percobaan 1. Mengamati kekuatan dari otot bisep dengan cara pembelokkan siku. 2. Mengkalkulasi kekuatan yang diperlukan untuk pegang bahan Alat-alat Percobaan 1. Seperangkat papan yang telah dilenkapi sudut busur 2. Beban yang berbeda-beda.

1.2 Teori DasarOtot rangka skeletin adalah suatu sangat mengorganisir jaringan. Seluruh otot terdiri atas serabut-serabut otot yang individu, yang terdiri dari myofibril-miofibril unit-unit yang lebih kecil. Filament, aktin dan myosin, komponen-komponen bertanggung jawab untuk kontraksi otot, Ada dua faktor penentu utama dari kekuatan otot. Pertama adalah hubungan tegangan panjangnya yang didasarkan pada interaksi serabut-serabut aktin dan myosin yang mikroskopis. Bioemekanika dari sistem musculoskeletal adalah komponen yang kedua. Kurva lengthtension dari suatu serabut otot menunjukkan bahwa masing-masing serabut otot mempunyai satu kekuatan pembangkit panjangnya maksial optimal. Bagaimanapun, panjangnya ini tidak berpasangan dengan posisi paling menguntungkan menurut biomekanika dari otot-otot kita. Eksperimen yang berikut akan menguji bagaimana dua faktorfaktor ini pengaruhi gerakan-gerakan dan kekuatan kita.

( Laporan Fisika)

Page 3

Kontraksi otot dijelaskan oleh teori filamen gelongsor. Di awali saling silang filament-filamen myosin bersama aktin, kemudian saling tarik aktin ke seberang myosin. Filamen aktin tertarik menuju myosin, dengan demikian memendekkan serabut otot dan menghasilkan suatu kontraksi otot. Kapan gaya maksimum dihasilkan? Kekuatan maksimum dihasilkan ketika keadaan maksium dari tarik-menarik antara aktin dan myosin dibentuk. Formasi the cross-bridge bersesuaian dengan lengkung tegangan panjangnya suatu serabut otot di dalam Gambar 3, di mana Lmax mewakili; menunjukkan panjangnya di mana tegangan yang terbesar dihasilkan. Grafik ini mewakili; menunjukkan serabut otot hanya in vitro (karena tubuh). Otot di dalam tubuh itu dibatasi oleh tulang dan jaringan ikat dari peregangan di luar Lmax.

Ahli angkat besi menggunakan hubungan tegangan panjangnya. Otot-otot mereka meningkat di dalam ukuran oleh karena keberadaan dari angka-angka yang lebih

( Laporan Fisika)

Page 4

besar dari myofibril-miofibril. Karena myofi-brils terdiri atas aktin dan myosin, otot-otot dari ahli angkat besi mempunyai lebih contractile protein-protein untuk saling berhubungan satu sama lain. Lebih banyak tarik-menarik dan membentuk selama kontraksi otot, dan oleh karena itu lebih banyak kekuatan dihasilkan di dalam otot. Diskusikan sinergi. Kebanyakan otot-otot mempunyai suatu tindakan primer dan sekunder. Konsep ini dapat digambarkan oleh contoh yang berikut. Pernahkah Anda mencatat bahwa ketika Anda memutar suatu sekrup dengan suatu obeng,yang lebih keras anda berjuang semakin banyak sering kali obeng mengeluarkan dengan cepat alur di sekrup. Hal ini terjadi karena otot bisep melayani dua fungsi; itu terutama melenturkan lengan tangan dan secondarily supinates lengan tangan (putaran lengan tangan dari sisi telapak tangan hingga menuju ke atas tatapan sisi telapak tangan). Biomekanika adalah studi dari tubuh dalam kaitan dengan menggunakan istilah,pengungkit-pengungkit, dan friksi, menggunakan prinsip-prinsip dari ilmu fisika Newtonian untuk meneliti gerakan manusia. Suatu cara yang sederhana untuk menjelaskan biomekanika sebab ini berhubungan dengan otot bisep ada bersama penyamaan momen gaya yang berikut

2. M x MA = R MxMA = RxRA

di mana M adalah waktu kekuatan atau tenanga putaran yang diperlukan untuk menggerakkan berat/badan, MA (lengan tangan gerakan) adalah jarak yang tegak lurus dari garis aksi kekuatan otot kepada sumbu rotasi, R adalah berat/beban untuk diangkat, dan RA adalah jarak yang tegak lurus dari sambungan ke berat/beban. MA, RA, dan R dengan mudah diperoleh; oleh karena itu, M yang diperlukan untuk mengangkat atau menggerakkan beban melalui cakupan gerakan dapat dihitung.

( Laporan Fisika)

Page 5

Ketika lengan bawah milik lengan dilenturkan pada sudut 45 keduanya MA dan RA berkurang, sedangkan R tinggal yang sama. Penyisipan tetap tepat sama jarak dari sambungan, tetapi MA berubah. MA mengubah karena MA ditentukan oleh jarak yang tegak lurus dari garis aksi kekuatan otot kepada sambungan. RA berubah juga, karena RA adalah jarak yang tegak lurus dari sambungan ke berat/beban. Di sudut yang baru, lengan tangan mempunyai suatu keuntungan yang mekanis. Biomekanika digunakan di dalam mesin-mesin hambat yang dapat diatur. Mengapa akan menjadi itu satu keuntungan untuk memiliki penyisipan otot lebih jauh dari padanya berhubungan sambungan? Adalah mudah untuk melihat dari penyamaan momen-gaya bahwa satu keuntungan untuk memiliki suatu penyisipan otot lebih jauh dari padanya berhubungan sambungan. Pria pada umumnya mempunyai penyisipan-penyisipan otot yang bersifat lebih jauh dari titik perputaran; ini adalah salah satu dari banyak pertimbangan mengapa orang pada umumnya lebih kuat dari wanita-wanita. Ada kedua-duanya keuntungan-keuntungan mekanis dan fisiologis melibatkan di dalam kontraksi otot dan tegangan maksimum dihasilkan. Konsep tegangan panjangnya yang tegangan yang maksimum yang dihasilkan oleh otot terjadi pada beristirahat panjangnya ketika ada sebanyak-banyaknya filamen antara myosin dan aktin. 1.6 Prosedur 1.6.1 Pengukuran dari bobot pada otot bisep

1. Dengan bantuan dari suatu busur derajad dengan sudut-sudut dari 0 0, 200, 450, 600,dan 900 seperti yang ditunjukkan pada gambar 7. 2. Taksir bobot maksimum pada masing-masing sudut-sudut yang ditetapkan pada tahap satu. Tempatkan suatu berat/beban lebih kecil disbanding maksimum yang diperkirakan di dalam tangan kanan. 3. Tambahkan berat/beban perlahan-lahan sampai lengan tidak bisa lagi menahan berat/beban lalu catat bobot maksimum. 4. Buatlah grafik 1.6.2 Menghitung gaya tegang pada otot

1. Ukur panjang lengan bawah (RA) kiri dan kanan.

( Laporan Fisika)

Page 6

2. Ukur panjangnya lengan bawah yang benar di sumbu-x dari grafik 2 3. Ukur panjangnya dari siku dengan tujuan untuk penyisipan bisep di sumbu-x dari grafik 2 4. Lakukan berulang pada langkah 1-3 dengan sudut yang berbeda-beda lalu catat jarak RA dan MA pada table 2.

1.7 Hasil diskusi Tabel 1 Berat beban maksimum pada tangan kanan dan kiri dengan sudut berbeda

Sudut 0 20 45 60 90

Berat Beban Pada Tangan Kanan 5 kg 5 kg 5 kg 5 kg 5 kg

Berat Beban Pada Tangan Kiri 5 kg 5 kg 5 kg 3.5 kg 5 kg

( Laporan Fisika)

Page 7

6 5 4 3 2 1 0 0 50 100Berat Beban Pada Tangan Kanan Berat Beban Pada Tangan Kiri

1) Otot bisep dapat memegang berat/beban terbesar pada sudut 90. 2) Tubuh berada pada kondisi keuntungan mekanik adalah pada sudut 90. 3) Tubuh pada suatu keuntungan tegangan panjangnya adalah pada sudut 0.

Untuk Lengan Kanan (Laki-laki) Angle 10 20 45 60 90 120 Beban Max ( Newton ) 70 70 70 50 50 50 Jarak RA ( cm ) 35,45 33,82 25,45 18 0 Jarak MA ( cm ) 5 5 5 5 5 5 Besar Gaya Otot Bisep (N) 496,3 473,48 356,3 180 0 -

RINCIAN

RA = 36 X COS 10 = 35,45 RA = 36 X COS 20 =33,82 RA = 36 X COS 45 =25,45 RA = 36 X COS 60 =18 RA = 36 X COS 90 =0

M = 70 X 35,45 / 5 = 496,3 M = 70 X 33,82 /5 = 473,48 M = 70 X 25,45 / 5 = 356,3 M = 50 X 18 / 5 = 180 M = 50 X 0 /5 = 0

( Laporan Fisika)

Page 8

Untuk Lengan Kiri (Laki-laki) Angle 10 20 45 60 90 120 RINCIAN RA = 34 X COS 10 =33,48 RA = 34 X COS 20 =31,94 RA = 34 X COS 45 =24,04 RA = 34 X COS 60 =17 RA = 34 X COS 90 =0 M = 70 X 33,48 / 5 = 468,72 M = 50 X 31,94 / 5 = 319,4 M = 50 X 24,04 / 5 = 240,4 M = 50 X 17 /5 = 170 M = 50 X 0 /5 = 0 Beban Max ( Newton ) 70 50 50 50 50 50 Jarak RA ( cm ) 33,48 31,94 24,04 17 0 Jarak MA ( cm ) 5 5 5 5 5 5 Besar Gaya Otot Bisep (N) 468,72 319,4 240,4 170 0 -

Untuk Lengan Kanan (Perempuan) Angle 10 20 45 60 90 120 Beban Max ( Newton ) 50 50 50 35 35 35 Jarak RA (cm ) 30,5 29,13 21,92 15,5 0 Jarak MA (cm) 3 3 3 3 3 3 Besar Gaya otot bisep (N) 508,3 485,5 365,3 180,83 0 -

Rincian sda

Untuk Lengan Kiri (Perempuan) Angle 10 20 Beban Max ( Newton ) 25 25 Jarak RA (cm ) 33,48 31,95 Jarak MA (cm) 3 3 Besar Gaya otot bisep (N) 279 266,25

( Laporan Fisika)

Page 9

45 60 90 120 Rincian sda

25 25 25 25

24,04 17 0 -

3 3 3 3

200,3 141,67 0 -

Pada percobaan biomekanika otot bisep ini, tangan kanan mampu mengangkat beban lebih besar dibandingkan dengan tangan kiri . Tangan kanan telah terbiasa melakukan aktivitas dan intensitasnya lebih sering dibandingkan tangan kiri , ini menyebabkan terjadinya hipertrofi pada jaringan otot tangan kanan yang menimbulkan kontraksi yang lebih besar pula . Hal ini berlaku bukan karena tangan kanan tetapi karena intensitas aktivitas yang lebih sering , sama halnya dengan orang yang kidal yang memakai tangan kirinya yang lebih sering intensitasnya dibandingkan dengan tangan kanan yang menyebabkan hipertrofi pada jaringan otot kiri

Faktor sudut juga mempengaruhi kekuatan otot tangan dalam mengangkat beban . Semakin besar sudut semakin kecil gaya yang diperlukan oleh otot tangan , ini menunjukan bahwa semakin besar sudut semakin mudah pula untuk mengangkat beban .

1.8 Kesimpulan Semakin sering intensitas aktivitas dari otot dan semakin besar sudut maka semakin besar pula kekuatan kontraksi untuk mengangkat beban. Semakin besar ketegangan yang dibentuk oleh serat yang berkontraksi, semakin kuat kontraksi otot keseluruhan

( Laporan Fisika)

Page 10

Daftar Pustaka

Buku Penuntun Praktikum Mahasiswa Blok Muskuloskeletal. 2010. Jakarta: Fakultas Kedokteran Universitas Yarsi. Sherwood, Lauralee. 2004. Fisiologi Manusia dari Sel ke Sistem edisi 2. Jakarta: EGC. Ganong, WF. 2008. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 22. Jakarta: EGC. Guyton, H., 1997. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.

( Laporan Fisika)

Page 11