Biomekanik Otot

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI DAN FISIKA BLOK MUSKULOSKELETAL

Oleh : KELOMPOK A-4 Ketua Sekertaris Anggota : Arief Gusaseano : Dewi Ajeng R.K.N : 1. Ismi Asmarani Nugraha 2. Anggia Fitri Widyani 3. Annishya Sari Parmana 4. Chairunnisa Kurnia P. R 5. Dryan Ariapratita 6. Gwendry Ramadhany 7. Lelly Sembodo 8. Lia Pradita (1102010033) (1102010069) (1102007154) (1102010023) (1102010030) (1102010055) (1102010083) (1102010115) (1102010150) (1102010151)

FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS YARSI 2011/2012

DASAR TEORI Otot Rangka adalah salah satu tipe/jenis dari 3 tipe otot penyusun tubuh dengan ciri sebagai berikut : banyak inti,terdapat pada hampir semua bagian tubuh melekat pada tulang, bergaris melintang (mikroskop elektron) diinervasi oleh saraf somatik. Pemberian nama otot rangka disebabkan karena otot ini menempel pada sistem rangka. Bagian-bagian otot: 1. Sarkolema Sarkolema adalah membran yang melapisi suatu sel otot yang fungsinya sebagai pelindung otot 2. Sarkoplasma Sarkoplasma adalah cairan sel otot yang fungsinya untuk tempat dimana miofibril dan miofilamen berada 3. Miofibril Miofibril merupakan serat-serat pada otot. 4. Miofilamen Miofilamen adalah benang-benang/filamen halus yang berasal dari miofibril.Miofibril terbagi atas 2 macam, yakni : a. Miofilamen homogen (terdapat pada otot polos). b. Miofilamen heterogen (terdapat pada otot jantung/otot cardiak dan pada otot rangka/otot lurik).

Mekanisme kerja otot pada dasarnya melibatkan suatu perubahan dalam keadaan yang relatif dari filamen-filamen aktin dan myosin. Selama kontraksi otot, filamen-filamen tipis aktin terikat pada dua garis yang bergerak ke Pita A, meskipun filamen tersebut tidak bertambah banyak.Namun, gerakan pergeseran itu mengakibatkan perubahan dalam penampilan sarkomer, yaitu penghapusan sebagian atau seluruhnya garis H. selain itu filamen myosin letaknya menjadi sangat dekat dengan garis-garis Z dan pita-pita A serta lebar sarkomer menjadi berkurang sehingga kontraksi terjadi. Kontraksi berlangsung pada interaksi antara aktin miosin untuk membentuk komplek aktin-miosin.

Metode pergeseran filamen dijelaskan melalui mekanisme kontraksi pencampuran aktin dan miosin membentuk kompleks akto-miosin yang dipengaruhi oleh ATP. Miosin merupakan produk, dan proses tersebut mempunyai ikatan dengan ATP. Selanjutnya ATP yang terikat dengan miosin terhidrolisis membentuk kompleks miosin ADP-Pi dan akan berikatan dengan aktin. Selanjutnya tahap relaksasi konformasional kompleks aktin, miosin, ADP-pi secara bertahap melepaskan ikatan dengan Pi dan ADP, proses terkait dan terlepasnya aktin menghasilkan gaya fektorial

2

Otot rangka memiliki empat karakteristik fungsional sebagai berikut: kontraktilitas; kemampuan untuk memendek karena adanya gaya eksitabilitas; kapasitas otot untuk merespons sebuah rangsang ekstensibilitas; kemampuan otot untuk memanjang

3

FUNGSI OTOT SKELET Mengontrol pergerakan, menghasilkan panas, dan mempertahankan postur tubuh 1. Eksitabilitas adalah kesanggupan sel untuk menerima dan merespons stimulus. Stimulus biasanya dihantarkan oleh neurotransmitter yang dikeluarkan oleh neuron dan respons yang ditransmisikan dan dihasilkan oleh potensial aksi pada membran plasma pada sel otot. 2. Kontraktibilitas adalah kesanggupan sel untuk merespon stimulus dengan memendek secara paksa 3. Ekstensibilitas adalah kesanggupan sel untuk menerima stimulus dengan memperpanjang dan memperpendek serat otot saat relaksasi ketika berkontraksi dan memanjang jika rileks 4. Elastisitas adalah kesanggupan sel untuk menghasilkan waktu istirahat yang lama setelah memendek dan memanjang

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KEKUATAN KONTRAKSI OTOT 1. Suhu Suhu meningkat suhu atau semakin menurun maka akan menyebabkan reaksi enzimatik terganggu dan terjadi denaturasi protein, hal ini menyebabkan kekuatan kontraksi menurun.Bila kekuatan kontraksi menurun terjadi penigkatan masa laten, masa kontraksi dan masa relaksasi pada mekanomiogram. 2. Initial Length Panjang otot sebelum berkontraksi juga mempengaruhi kekuatan kontraksi otot. Untuk setiap serat otot terdapat panjang optimal.yg pada panjang tersebut dapat dicapai gaya maksimum pada kontraksi tetanus berikutnya. Hubungan panjang-ketegangan ini dapat dijelaskan oleh mekanisme pengglinciran filament pada kontraksi otot.3. Jenis Pembebanan

a. Pembebanan langsing, beban diberikan langsung pd ujung otot yg bebas .Otot di regang sebelum berkontraksib. Pembebanan tak langsung, Bbeban diberikan pd ujung otot yg terfiksasi dengan

penumpu .Otot tidak diregang sebelum berkontraksi 4. Cara Perangsangana. Rangsang langsung, rangsang langsung pd otot tidak melalui syaraf motoriknya.Serat

otot yg berkontraksi adalah serat otot yg secara mekanik langsung dipengaruhi oleh stimulator.b. Rangsang tak langsung, perangsangan otot melalui syaraf motoriknya Semua serat

otot dgn ambang rangsang terendah dlm 1 motor unit akan berkontraksi.

4

TIPE KONTRAKSI OTOT1. Treppe atau staircase effect

Meningkatnya kekuatan kontraksi berulang kali pada suatu serabut otot karena stimulasi berurutan berseling beberapa detik. Pengaruh ini disebabkan karena konsentrasi ion Ca2+ di dalam serabut otot yang meningkatkan aktivitas miofibril.2. Summasi,

Berbeda dengan treppe, pada summasi tiap otot berkontraksi dengan kekuatan berbeda yang merupakan hasil penjumlahan kontraksi dua jalan (summasi unit motor berganda dan summasi bergelombang). 3. Fatique Menurunnya kapasitas bekerja karena pekerjaan itu sendiri.4. Tetanik

Peningkatan frekuensi stimulasi dengan cepat sehingga tidak ada peningkatan tegangan kontraksi.5. Rigor

Terjadi bila sebagian terbesar ATP dalam otot telah dihabiskan, sehingga kalsium tidak lagi dapat dikembalikan ke RS melalui mekanisme pemompaan. 6. Tonik Kontraksi sebagian otot secara terus menerus, yang penting dalam mempertahankan postur tubuh7. Isotonik

Kontraksi otot yang menjado tegang, tetapi kontraksi tersebut hanya mengubah panjang otot (menjadi lebih pendek) 8. Isometrik Ketegangan otot meningkat, namun otot menjadi lebih pendek 9. Twich Reaksi sentakan (refleks) pada suatu stimulus 10. Fibillation Kontraksi asincronus pada setiap otot individu 11. Konvulsi Kontraksi titanik yang tidak terkoordinasi secara normal pada kelompok otot tertentu

5

PRAKTIKUM OTOT RANGKA I

TUJUAN Pada akhir percobaan ini mahasiswa harus dapat : 1. Membuat sediaan otot katak sesuai petunjuk umum praktikum 2. Menggunakan alat stimulator induksi sehingga dapat merangsang sediaan otot dengan berbagai macam kekuatan : arus tunggal buka dan arus tunggal tutup 3. Membuat pencatatan kontraksi otot (mekaniomiogram) pada kimograf dan memfiksasinya 4. Merangsang otot katak dengan beberapa macam kekuatan rangsang yakni : Bawah rangsang (sub thereshold) Ambang (thereshold) Submaksimal Supramaksimal

5. Menarik kesimpulan dari hasil latihan ini tentang pengaruh kekuatan rangsang terhadap kekuatan kontraksi otot

PELAKSANAAN PRAKTIKUM Alat dan bahan yang diperlukan : 1. Kimograf, kertas, perekat 2. Statif, klem, pencatat otot, klem femur, batang kuningan 3. Dua buah sinyal maknit : 1 buah untuk mencatat waktu, dan 1 buah lagi untuk mencatat tanda rangsang 4. Stimulator induksi, elektroda perangsang, saklar, kawat-kawat listrik 5. Papan fiksasi, jarum pentul 6. Benang, kapas, gelas arloji 7. Botol plastik berisi larutan ringer laktat, pipet, waskom kecil

TATA KERJA Hubungan antara kekuatan rangsang dan tinggi mekanomiogram akibat kerutan otot 1. Pasanglah semua alat sesuai dengan gambar.6

2. Buatlah sediaan otot menurut petunjuk umum. Sebelum digunakan, bungkuslah sediaan otot tersebut dengan kapas yang dibasahi dengan larutan ringer laktat dan letakkan digelas arloji.

3. Pasanglah sediaan otot sesuai gambar. Manakah yang harus diselesaikan terlrbih dahulu, pemasangan alat atau pembuatan sediaan otot? Lakukan pemasangan alat terlebih dahulu, pada sedian yang masih segar lebih menguntungkan untuk mendapatkan data yang akurat.

4. Dengan tromol tetap diam, otot dirangsang sehingga terdapat suatu kerutan. a. Bila hasil pencatatan memperbesarnya? kontraksi otot sangat otot kecil, bagaimana optimal untuk

Besarkan voltasenya agar mempermudah pendataan.

kontraksi

menjadi

sehingga

b. Bila hanya sebagian kontraksi yang tercatat, apa yang harus diperhatikan atau diperbaiki? Arus yang diberikan, alat percobaan, pergunakan sediaan otot dengan cepat dan berikan cairan Ringer

5. Pencatatan selalu dilakukan pada tromol yang diam. Berilah waktu istirahat selama 15

detik sesudah tiap perangsangan. Putarlah tromol cm pada tiap kali sesudah pemberian rangsang tutup dan 2 cm pada tiap kali sesudah rangsang buka. Mengapa harus diberi waktu untuk istirahat? Agar potensi aksi menghilang sehingga retikulum sarkoplasma berhenti memproduksi ion kalsium dan tidak terjadi kelelahan otot yang diakibatkan oleh kontraksi yang terus menerus, sehingga diberikan waktu untuk istirahat/relaksasi.

6. Rangsanglah sediaan otot dengan rangsang tutup dan rangsang buka berturut-turut dengan kekuatan rangsang yang setiap kali diperbesar 0,5 volt sehingga didapatkan mekaniomiogram sebagai hasil perangsangan bawah ambang, ambang, submaksimal, maksimal dan supramaksimal. a. Apa yang disebut rangsang bawah ambang (subthereshold) ?

7

Rangsangan yang belum mampu menstimulasi respon kontraksi dikarenakan kecilnya besaran rangsangan yang diberikan.

b. Mengapa efek fisiologis arus buka lebih besar daripada arus tutup walaupun

voltase sama? Dikarenakan otot melakukan kontraksi terus menerus tanpa diselingi istirahat

c. Bagaimana kita dapat membedakan rangsang maksimal dan supramaksimal? Maksimal : rangsangan dengan intensitas terbesar, hasil respon maksimal. Supramaksimal : rangsangan dengan intensitas yang lebih besar, hasil respon sama dengan rangsangan maksimal.

8

HASIL PENGAMATAN

Hasil Percobaan otot katak tanpa dipasangkan beban

Kuat Arus Rangsangan < 2.5 V 2.5 V 3.5 V 4V 5V

Intensitas Rangsangan Sub Threshold/Rangsang Ambang Bawah Thershold/Ambang Rangsang Sub Maksimal Maksimal Supra Maksimal

Diskusi :

Pada rangsangan < 2.5 V merupakan rangsang sub threshold, dikarenakan ketika otot katak mendapatkan rangsangan dibawah < 2.5 V, otot tersebut tidak menimbulkan respon pada kimograf. Pada rangsangan 2.5 V merupakan rangsang threshold karena rangsangan tersebut merupakan rangsang terkecil yang dapat menimbulkan kontraksi otot sekaligus pergerakan kimograf. Pada rangsangan 3.5 V merupakan rangsang sub maksimal, dikarenakan rentangan dari 2.5 4 V terdapat variasi rangsangan, semakin tinggi rangsangan semakin meningkat kontraksi otot. Pada rangsangan 4 V merupakan rangsang maksimal, dikarenakan rangsangan tebesar diberikan sehingga respon menjadi maksimal. Pada rangsangan 5 V merupakan rangsang supra maksimal, dikarenakan dengan intensitas rangsang yang lebih besar daripada rangsang maksimal otot, tetapi tetap memberikan kontraksi yang sama besarnya ketika diberikan rangsang maksimal.

9

KESIMPULAN Ketika otot akan melakukan kontraksi diperlukan rangsangan yang memadai, jika terlalu sedikit maka otot tidak berhasil terangsang, atau terangsang tetapi sangat sedikit, sebaliknya jika rangsang otot melebihi kapasitas yang bisa dikerjakan oleh otot, kekuatan otot juga tidak bisa meningkat melebihi ambang batasnya. Pada saat itu otot mencapai tingkat rangsang maksimal.

10

PRAKTIKUM OTOT RANGKA II TUJUAN Pada Akhir latihan ini mahasiswa harus dapat : 1. Merangsang sediaan otot katak dengan arus faradic dengan pelbagai kekuatan rangsang. 2. Membebani sediaan otot katak dengan cara pembebanan langsung dan tidak langsung 3. Mendemonstrasikan hubungan antara panjang awal otot dengan kekuatan konstrasi 4. Menghitung kerja sediaan otot katak 5. Mendemonstrasikan hubungan antara panjang awal otot dengan kerja otot 6. Mengukur kekuatan konstraksi otot ekstensor dan fleksor manusia dalam pelbagai sikap tubuh

PELAKSANAAN PRAKTIKUM Alat dan binatang percobaan yang diperlukan 1. Kimograf + kertas + perekat 2. Statit + klem +pencatat otot + klem femur 3. Stimulator induksi + elektroda perangsang 4. Papan fiksasi + jarum-jarum pentul + penusuk katak + katak 5. Beban-beban dan penggantungnya 6. Benang + kapas +gelas arloji 7. Botol plastik berisi + pipet +baskom + kelas beker 8. Dinamometer

11

TATA KERJA Pengaruh panjang awal (Initial Length) otot katak terhadap kekuatan kerutan 1. Pasanglah semua alat sesuai dengan gambar.

2. Buatlah sediaan otot menurut petunjuk umum. Sebelum digunakan, bungkuslah sediaan otot tersebut dengan kapas yg dibasahi dengan larutan Ringer dan letakkanlah digelas arloji

3. Pasanglah sediaan otot sesuai dengan gambar. Manakah yang harus di selesaikan lebih dahulu, pemasangan alat atau pemasangan sediaan otot? Pemasangan alat terlebih dahulu karena untuk mendapatkan rangsangan otot yang baik saat otot masih dalam keadaan segar.

4. Bebanilah otot dengan beban seberat 20 gram. Kendorkan sekrup penumpu sehingga terjadi pembebanan langsung. Dengan memutar tombol, buatlah garis sepanjang 10 cm dan tulislah : garis dasar 20 pada ujung akhir garis tersebut. Apa yang di maksud dengan pembebanan langsung? Beban diberikan secara langsung dengan mengundurkan sekrup pada penumpu.

5. Angkatlah seluruh pembebanan sehingga otot kembali ke panjang semula. Buatlah sekali lagi garis sepanjang 10 cm tepat diatas garis yg pertama dan tulislah garis dasar 0 pada ujung akhir garis tersebut. Mengapa setelah beban diangkat, otot kembali lagi ke panjang semula? Pada pemberian beban, panjang otot yang terlihat merupakan hasil peregangan otot, jika beban dilepas peregangan otot tidak sebesar sebelumnya, hal ini juga dipengaruhi oleh protein titin yang berfungsi untuk mengembalikan posisi awal dari kontraksi menjadi relaksasi.

6. Gantungkanlah lagi beban 20 gram dan dengan sekrup penumpu kembalikan ujung

pencatat otot ke garis dasar 0, sehingga terjadi pembebanan tidak langsung. Apa yang di maksud dengan pembebanan tidak langsung? Pemberian beban yang diberikan secara langsung namun mendapat tumpuan.7. Dengan melakukan pencatatan pada awal garis dasar 0, carilah kekuatan rangsang

faradic maksimal sub.6. untuk perangsangan selanjutnya.12

a. Mengapa harus diberi waktu untuk istirahat? Agar tidak terjadi kelelahan otot , sehingga otot harus direlaksasikan terlebih dahulu. Sama halnya dengan otot manusia yang membutuhkan waktu untuk istirahat dan tidak bisa dipaksakan utuk berkontraksi terus-menerus sehingga tidak terjadi penimbunan asam laktat yang berlebihan.

b. Apa yang dimaksud dengan rangsang faradic maksimal? Faradic maksimal merupakan suatu arus langsung yang mempengaruhi suatu zat durasi pendek sehingga zat tersebut dapat mencapai batas tertinggi untuk terinduksi maksimal.

8. Gunakan selalu kekuatan rangsang faradic maksimal sub.6 untuk perangsangan selanjutnya.

9. Putarlah tromol sejauh 1 cm setiap kali sesudah perangsangan. Carilah besar pembebanan yang pada perangsangan menghasilkan mekaniogram setinggi 1 cm. Untuk percobaan selanjutnya tetap digunakan beban ini.

10. Putarlah tromol sejauh 2 cm dan catatlah sekali lagi mekaniogram yang terakhir

11. Putarlah tromol sejauh 1 cm dan kemudian turunkanlah ujung pencatat otot sehingga terletak tepat ditengah-tengah antara garis dasar 20 dan garis dasar 0 (gunakan sekrup penumpu). Putarlah lagi sejauh 1 cm dan ulangilah perangsangan dan pencatatan. Apa yang kita harapkan terjadi akibat tindakan tersebut? Untuk membuktikan apakah panjang awal berpengaruh terhadap kontraksi yang terjadi pada otot.

12. Putarlah tromol sejauh 1 cm dan turunkanlah ujung pencatat otot sampai garis dasar 20, putar tromol lagi sejauh 1 cm dan ulangilah sekali lagi perangsangan dan pencatatan

Pengaruh beban terhadap kerja otot13

1. Buatlah garis dasar 0 yg baru sepanjang mungkin

2. Dengan menggunakan kekuatan rangsang sebesar ad.I.6. buatlah mekaniogram pada tromol yg diam. Pencatatan selalu dimulai pada garis dasar 0 dengan mengatur sekrup penumpu.

3. Ulangi perangsangan dan pencatatan,dimulai dengan pembebanan 10 gram, sehingga dicapai beban maksimal. Setiap kali setelah pencatatan, putarlah tromol sepanjang 1 cm dan berilah otot istirahat selama 30 detik. Apa yang dimaksud dengan berat maksimal? Beban yang diberikan sama dengan kekuatan maksimal yang dapat dilakukan otot tersebut.

4. Hitunglah kerja sediaan otot pada setiap pembebanan yg saudara berikan.

Bagaimana saudara menghitung besar kerja sediaan otot?

W=LXD

W = hasil kerja L = beban D = jarak pergerakan terhadap beban

5. Simpulkan pengaruh beban kerja terhadap otot. Semakin berat beban yang ditanggung semakin besar kerja otot untuk mengangkat beban tersebut.

Kesimpulan : sebuah otot rangka akan berkontraksi sangat cepat bila berkontraksi tanpa melawan beban, mencapai keadaan kontraksi penuh kira-kira dalam 0,1 detik untuk otot ratarata. Bila beban diberikan, kecepatan kontraksi akan menurun secara progresif dengan14

penambahan beban. Jadi bila beban telah ditingkatkan sampai sama dengan kekuatan maksimal yang dapat dilakukan oleh otot tersebut, maka kecepatan kontraksi menjadi nol dan tidak terjadi sama sekali walaupun terjadi aktivitas serabut otot.

Pengaruh regangan terhadap kekuatan kerutan otot ekstensor dan fleksor pada manusia A. Mengukur kekuatan kerutan otot ekstensor Cara kerja : 1. Suruh op duduk dipinggir meja alat tersebut dengan membelakangi timbangan dan dengan tungkai bawahnya tergantung secara bebas 2. Pasanglah ban kulit pada salah satu pergelangan kaki dan hubungkanlah ban kulit tersebut, dengan kawat baja yang dapat menarik timbangan melalui katrol 3. Suruhlah op meluruskan tungkainya sekuat tenaga dan catatlah kekuatan kerutan otot ekstensor untuk tiap-tiap sikap berikut ini : a. Duduk tegak b. Duduk sambil membungkukkan badan sejauh-jauhnya c. Berbaring telentang

Hasil pengamatan : EKSTENSOR KAKI KANAN DUDUK SAMBIL MEMBUNGKUKKAN BADAN 50 40 48 30 BERBARING TELENTANG 105 57 35 43

NAMA OP Arif Gussaseno Dryan A Gwendry R Lia

DUDUK TEGAK 90 55 58 45

EKSTENSOR KAKI KIRI DUDUK SAMBIL MEMBUNGKUKKAN BADAN 65 45 45 30 BERBARING TELENTANG 95 65 38 4015



B. Mengukur kekuatan kerutan otot fleksor Cara kerja : 1. Suruh op duduk dipinggir meja alat tersebut dengan menghadap timbangan dan dengan tungkai bawah tergantung secara bebas 2. Pasanglah ban kulit seperti A.2 3. Suruhlah op membengkokkan tungkainya sekuat tenaga dan catatlah kekuatan kerutan otot fleksor untuk tiap-tiap sikap seperti pada A.3

Hasil pengamatan : FLEKSOR KAKI KANAN DUDUK SAMBIL MEMBUNGKUKKAN BADAN 63 20 30 25 BERBARING TELENTANG 45 27 13 20



FLEKSOR KAKI KIRI DUDUK SAMBIL MEMBUNGKUKKAN BADAN 53 36 35 25 BERBARING TELENTANG 58 25 15 18



16

PRAKTIKUM BIOMEKANIK OTOT BISEP PELAKSANAAN PRAKTIKUM 1. Tujuan Percobaan a. Mengamati kekuatan dari otot bisep dengan cara pembelokan siku b. Mengkalkulasi kekuatan yang diperlukan untuk pegang beban 2. Alat-alat percobaan a. Seperangkat papan yang telah dilengkapi sudut busur b. Beban dengan berat yang berbeda-beda 3. Teori Dasar Terdapat dua faktor penentu utama kekuatan otot, yaitu : 1. Hubungan tegangan panjangnya yang didasarkan pada interaksi serabutserabut aktin dan miosin yang mikroskopis 2. Biomekanika dari sistem muskuloskeletal.

Kurva Lengthtension dari suatu serabut otot menunjukkan bahwa masing-masing serabut otot mempunyai satu kekuatan pembangkit panjangnya maksimal optimal. Kontraksi otot terjadi karena interaksi protein yang disebut aktin dan miosin dalam miofibril. Interaksi ini menjelaskan bahwa miosin memiliki ikatan jembatan silang dengan aktin. Jembatan silang ini menarik filamen aktin ke filamen miosin selama tenaga ada, sehingga menyebabkan kontraksi (pemendekan) otot. Gaya maksimum dihasilkan ketika jumlah bentuk jembatan silang antara filamen aktin dan miosin maksimum. Sinergi adalah ketika dua atau lebih elemen bekerja bersama untuk mencapai hasil yang tidak dimungkinkan oleh masing-masing komponen untuk bertindak sendiri. Otot-otot juga dapat memiliki gerakan yang antagonis tapi tetap bekerja sama untuk melakukan fungsi. Gerakan mengulur pergelangan tangan adalah hasil dari otot sinergis. Kedua otot-otot yang terlibat adalah M. extensor carpi radialis dan M. extensor carpi ulnaris. Kedua otot tersebut memiliki komponen yang berlawanan dan serupa. Komponen berlawanan tersingkir, dan dengan demikian hanya gerakan serupa terjadi.17

Biomekanika adalah studi dari tubuh dalam kaitan dengan menggunakan istilah, pengungkit-pengungkit, dan friksi, menggunakan prinsip-prinsip dari ilmu fisika Newtonian untuk meneliti gerak manusia. Suatu cara yang sederhana untuk menjelaskan biomekanika yang berhubungan dengan otot bisep yakni persamaan momen gaya yang berikut: M x MA = R x RA M MA R RA = Momen gaya atau tenaga putaran (torsi) yang diperlukan untuk menggerakan berat/beban = Jarak yang tegak lurus dari garis aksi kekuatan otot ke sumbu rotasi (persendian) = Berat/beban untuk diangkat = Jarak yang tegaklurus dari persendian ke berat/beban

MA, RA, R mudah dihitung, M Diperlukan untuk mengangkat atau menggerakan beban melalui cakupan gerakan yang dapat dihitung. Tenaga putaran adalah suatu kekuatan menerapkan atas suatu lengan-tuas yang menyebabkan perputaran. Keuntungan memiliki insersi otot jauh dari sendi yang terkait adalah karena dapat meningkatkan jarak MA dan menurunkan M.

Ketika lengan bawah dilenturkan pada sudut 45o: MA dan RA berkurang, sedangkan R sama. Insersi tetap tepat sama jaraknya dari persendian MA berubah karena ditentukan oleh jarak tegak lurus dari garis aksi kekuatan otot ke persendian RA berubah karena RA adalah jarak yang tegak lurus dari persendian ke berat/beban Di sudut yang baru, lengan tangan mempunyai suatu keuntungan yang mekanis

4. Prosedur Pelaksanaan Praktikum18

a. Pengukuran dari Bobot Maksimum pada Otot Bisep Para siswa akan mengukur bobot maksimum bahwa dapat diadakan pada berbagai sudut-sudut yang hubungkan. Para siswa akan menguji bahwa mengubah sudut yang hubungkan mengubah panjang otot dan mengubah keuntungan yang mekanis dari sistem pengungkit. Jadi, dengan demikian bobot maksimum dapat berbeda-beda seperti ketika sudut yang hubungkan berubah.1. Dengan bantuan dari suatu busur derajat (dapat dilihat pada alat dimeja

pratikum), dengan sudut-sudut dari 0o, 20o, 45o, 60o dan 90o.

2. Taksir bobot maksimum yang hal dapat pegang pada masing-masing

sudut-sudut yang ditetapkan pada tahap satu. Tempatkan suatu berat/beban lebih kecil dibanding maksimum yang diperkirakan didalam tangan kanan.3. Tambahkan berat/bedan tambahan di dalam kenaikan-kenaikan yang

mungkin sampai lengan tidak bisa lagi menahan berat/bedan lalu catat bobot maksimum yang hal dapat pegang. 4. Buatlah grafiknya berdasarkan data yang diperoleh.b. Menghitung Gaya Tegang pada Otot

Para siswa akan menghitung kekuatan (gaya) otot bisep. Para siswa itu akan mencatat perubahan jarak beban ke siku (RA) dan perubahan jarak gaya otot kesiku dengan sudut yang berbeda-beda (MA). 1. Ukur panjang lengan bawah (RA) kiri dan kanan. Pengukurannya dari epicondyle.

19

2. Ukur panjangnya lengan bawah yang benar di sumbu-x dari grafik 2,

(panjang ini mewakili: menunjukkan RA ), dan sumbu-y mewakili: menunjukkan lengan atas yang benar.

3. Ukur panjangnya dari siku dengan tujuan untuk penyisipkan bisep

disumbu-x dari grafik 2 (panjangnya ini mewaliki: menunjukkan MA) lalu, itu diperkirakan bahwa penyisipan bisep adalah 2,54 cm untuk wanita dan 5 cm untuk pria.

4. Lakukan berulang pada langkah 1-3 dengan sudut yang berbeda-beda lalu catat jarak RA dan MA20

5. Kendala Langkah-langkah dan bahasa yang digunakan pada buku praktikum kurang mudah dipahami, dikarenakan tidak menggunakan bahasa Indonesia yang baku sesuai dengan EYD. HASIL PRAKTIKUM

1. Tabel Hasil PengamatanTabel 1 dan 2. Berat Beban Maksimum Pada Tangan Kanan dan Kiri Dengan Sudut dan O.P Berbeda. Tabel 1. O.P 1: Dryan A. Sudut 10 20 45 60 90 Berat Beban pada Tangan Kanan 2,5 Kg 3 Kg 3,5 Kg 5 Kg 5 Kg Berat Beban pada Tangan Kiri 2 Kg 2.5 Kg 3.5 Kg 5 Kg 5 Kg

Tabel 2. O. P 2: Arif G. Sudut Berat Beban pada Tangan Kanan 3 Kg 3.5 Kg 3,5 Kg 5 Kg 5 Kg Berat Beban pada Tangan Kiri 2.5 Kg 3 Kg 3.5 Kg 5 Kg 5 Kg

10 20 45 60 90

21

Tabel. 3-6 Penghitungan Besar Gaya Otot Bisep M Beban Maksimum R (Newton) 25 30 35 50 50 Besar Gaya Otot Bisep M (Newton) 150 150 140 150 100

Angle 10 20 45 60 90

Jarak RA (cm) 30 25 20 15 10

Jarak MA (cm) 5 5 5 5 5

Tabel 4. Lengan kiri O. P 1: Dryan A. Angle 10 20 45 60 90 Beban Maksimum R (Newton) 20 25 35 50 50 Jarak RA (cm) 30 25 20 15 10 Jarak MA (cm) 5 5 5 5 5 Besar Gaya Otot Bisep M (Newton) 120 125 140 150 100

Tabel. 5 Lengan kanan O.P 2: Arif G. Angle 10 20 45 60 90 Beban Maksimum R (Newton) 30 35 35 50 50 Jarak RA (cm) 35 30 25 20 15 Jarak MA (cm) 5 5 5 5 5 Besar Gaya Otot Bisep M (Newton) 210 210 175 200 150

22

Tabel 6. Lengan kiri O.P 2: Arif G. Angle 10 20 45 60 90 Beban Maksimum R (Newton) 25 30 35 50 50 Jarak RA (cm) 35 30 25 20 15 Jarak MA (cm) 5 5 5 5 5 Besar Gaya Otot Bisep M (Newton) 175 180 175 200 150

2. Grafik Hasil Pengamatan

Grafik 1. Perbandingan dari beban maksimum pada setiap sudut Lengan kanan O.P 1: Dryan A.

23

Grafik 2. Perbandingan dari beban maksimum pada setiap sudut Lengan kiri O.P 1: Dryan A.

Grafik 3. Perbandingan dari beban maksimum pada setiap sudut Lengan kanan O.P 2: Arif G.

Grafik 4. Perbandingan dari beban maksimum pada setiap sudut Lengan kiri O.P 2: Arif G.

24

Grafik 5. Perbanding panjang lengan awal dengan pada sudut O. P 1: Dryan A.

Grafik 5. Perbanding panjang lengan awal dengan pada sudut O. P 2: Arif G.

25

3. Hasil Analisa 1. Pada sudut berapakah otot bisep dapat menahan berat/beban terbesar? Sudut 90o pada kedua lengan O.P 1 maupun O.P 2.2. Pada sudut berapakah tubuh dalam suatu mekanika keuntungan?

Mengapa? Pada sudut 45o, dikarenakan terjadi keseimbangan antara gaya otot dengan gaya beban. Pada sudut 45o M. triceps brachii berkontraksi maksimal untuk menahan berat yang diberikan, jika sudut telah melebihi 45o kerja M. triceps brachii telah tergantikan sehingga pemberian beban pada sudut yang melebihi 45o tidak bertujuan untuk melatih M. triceps brachii.3. Pada sudut berapakah tubuh dalam suatu keuntungan tegangan

panjangnya? Mengapa? Sudut 90o, dikarenakan pada sudut 900 otot mengalami kontraksi yang lebih besar dibandingkan dengan sudut-sudut yang lainnya, sehingga lebih mudah untuk menahan beban yang ada akibat banyaknya tenaga yang dihasilkan. KESIMPULAN Tumpuan beban maksimal pada : 1. Perbedaan beban maksimal yang di tumpu oleh tangan kanan dan kiri. Kedua O.P pada sudut 10o-20o menunjukkan hasil yang berbeda pada tangan kanan dan kiri, dikarenakan kedua O.P lebih aktif mengunakan tangan kanannya daripada tangan kirinya. Selanjutnya pada sudut 45o-90o kedua tangan kanan dan kiri menunjukkan hasil yang sama, dikarenakan pada sudut tersebut, kekuatan otot untuk menahan beban sama besarnya.2. Perbedaan beban maksimal pada kedua O.P

Kedua O.P menghasilkan data dengan perbedaan beban maksimal yang dapat di tahan. Faktor yang mempengaruhi adalah Kebiasaan melatih otot O.P 2 lebih banyak melakukan aktivitas olahraga dibandingkan O.P 1 sehingga massa otot O.P 2 lebih besar yang menyebabkan O.P 2 lebih kuat dalam menahan beban yang diberikan.

Asupan makanan Dari hasil wawancara pada kedua O.P, O.P 2 lebih banyak dan sering mengkonsumsi makanan yang kaya protein, lemak, dan karbohidrat daripada O.P1. Perbedaan panjang lengan Semakin panjang lengan semakin banyak pula jumlah sarkomer yang ada dalam suatu berkas otot, sehingga mempengaruhi kontraksi otot tersebut. Dari hasil pengamatan O.P 2 memiliki panjang lengan yang lebih panjang dibandingakan dengan O.P 1.

Dari hasil percobaan, semakin besar sudutnya, semakin besar gaya otot bisep, sehingga semakin kuat otot mengangkat sesuatu26

DAFTAR PUSTAKA DiCarlo, S. E., E. Sipe, J. P. Layshock, and R. L. Rosian. Experiments and Demonstrations in Physiology. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1998. Kreighbaum, E. Biomechanics, A Quantitative Approach for Studying Human Movement. Minneapolis, MN: Burgess, 1981. Lister, M. J. Biomechanics. Alexandria, VA: American Physical Therapy Association, 1985. Low, J. L., and A. Reed. Biomechanics Explained. Boston, MA: Butterworth-Heinemann, 1996. Nigg, B. M., and W. Herzog. Biomechanics of the Musculo-Skeletal System. Chichester, UK: Wiley, 1994. Valenta, J. Biomechanics. New York: Elsevier, 1993.

27

Biomekanik Otot

Documents