biomekanika kuliah.ppt

FISIKA KEDOKTERANUSWATUN HASANAH

PENDAHULUANTujuan Instruksionalsetelah mengikuti mata kuliah ini, 80 % mahasiswa dapat menjelaskan prinsip dasar Biomekanika sebagai pengantar mempelajari Fisiologi sistem gerak tubuh manusiaDeskripsi singkatMata kuliah ini menjelaskan tentang prinsip-prinsip Biomekanika dan manfaatnya dalam sistem gerak tubuhRelevansiprinsip-prinsip mekanika dipakai dalam penyusunan konsep, analisis gerak tubuh, dan desain pengembangan peralatan dan kedokteran.

Biomekanika/ikun/2003*biomekanika Mekanika & BiomekanikaKonsep dasar: - gaya (force) Hukum Newton - kelembaman (inertia) - massa dan berat - gravitasi dan pusat gravitasi manusiaAplikasi biomekanika dalam Kedokteran

Biomekanika/ikun/2003

DefinisiMekanika adalah salah satu cabang ilmu dari bidang ilmu fisika yang mempelajari gerakan dan perubahan bentuk suatu materi yang diakibatkan oleh gangguan mekanik yang disebut gaya (Tipler, 2002)Mekanika studi tentang bagaimana sesuatu bergerak dan apa yang menyebabkan bergerak (Hickman, 1995)

DefinisiBiomekanika didefinisikan sebagai bidang ilmu aplikasi mekanika pada system biologi. Biomekanika merupakan kombinasi antara disiplin ilmu mekanika terapan dan ilmu-ilmu biologi dan fisiologi. Biomekanika menyangkut tubuh manusia dan hampir semua tubuh makhluk hidup. Biomekanika studi tentang gerakan yang dihasilkan oleh sistem muskuloskeletal

GayaGaya adalah sebuah konsep yang digunakan untuk menerangkan interaksi fisik dari obyek dengan sekelilingnya. Gaya dalam fisika didefinisikan sebagai kuantitas yang dapat menyebabkan perubahan posisi dari suatu benda sehingga terjadi percepatan pada benda itu.

Gaya PokokGaya GravitasiGaya ListrikGaya Nuklir Gaya Listrik penting dipelajari pada tingkat sel, sebuah atom kalsium akan menjadi bagian dari kristal tersebut apabila atom tersebut mendekati tempat khusus untuk kalsium dan gaya-gaya listrik mampu menangkapnya.Penderita kanker kehilangan kristal-kristal tulang sehingga tidak punya cukup gaya listrik untuk menangkap kalsium

Berkaitan dengan kedokteran tubuh

Gaya Gravitasi berkaitan dengan massa tubuh.Efek Gravitasi pada tubuh :1. Varises , jumlah gaya pada mekanisme peredaran darah vena tidak seimbang sehingga tidak mampu melawan gaya gravitasi dalam perjalanan menuju jantung.2. Sikap baring berkepanjangan, sebagian besar berat tubuh tidak mampu bertumpu pada tulang sehingga dapat terjadi kehilangan mineral tulang yang serius

Hukum DasarHukum Newton pertama ( Kelembaman )Dipakai untuk mengukur suatu pengamatanHukum Newton keduaF = m aHukum Newton ketiga ( aksi reaksi )

Biomekanika/ikun/2003*Hukum DasarHukum NEWTON II F = m . a Apabila ada gaya yang bekerja pada suatu benda maka benda akan mengalami suatu percepatan yang arahnya sama dengan arah gaya

Hukum NEWTON III Untuk setiap aksi, selalu ada reaksi yang arahnya berlawanan


Biomekanika/ikun/2003*Prinsip & konsep dasarMassa jumlah unsur suatu obyek satuan: kg besaran skalar Berat jumlah unsur suatu obyek yang dipengaruhi gaya tarik bumi/gravitasi satuan: kg m/s(Newton) besaran vektor


Biomekanika/ikun/2003*Prinsip & konsep dasarGaya gravitasi gaya tarik bumi terhadap suatu benda Pengaruh gaya gravitasi thd tubuh manusia - berat badan, - varises, - edema tungkai, dll. Gaya yang mempengaruhi tubuh manusia - gaya pada tubuh manusia spt saat tubuh menabrak suatu benda - gaya di dalam tubuh manusia gaya otot mempengaruhi sirkulasi darah dan pernapasan


Fisikawan peneliti : Aristotle (384-322 SM) Galen (131-201), Galileo (1564-1643), Borelli (1608-1679), Newton (1642-1727), dan Marey (1830-1904).Gerakan tubuh manusia merupakan konsekuensi dari interaksi antara otot dan gaya yang diakibatkan oleh lingkungan sekitar tubuh manusiaBiomekanika pada manusia

Biomekanika/ikun/2003*Biomekanika pada manusiaGaya yang bekerja pada manusia - dalam keadaan statis - dalam keadaan dinamis

Gaya pada tubuh manusia dalam keadaan statis dalam keadaan setimbang/ jumlah gaya dlm segala arah (F=0) sistem muskuloskeletal bekerja sbg pengumpil/pengungkit


Biomekanika/ikun/2003*Biomekanika pada manusiaSistem Pengungkit Tipe I Titik tumpuan terletak di antara gaya berat (W) dan gaya otot (M) W

MContoh: Posisi diam/ tegak


Biomekanika/ikun/2003*Biomekanika pada manusiaSistem Pengungkit Tipe II Gaya berat (W) di antara titik tumpuan dan gaya otot (M) M W

Contoh: posisi jinjit


Biomekanika/ikun/2003*Biomekanika pada manusiaSistem Pengungkit Tipe III Gaya otot (M) di antara titik tumpuan dan gaya berat (W) M

W

Contoh: Posisi tangan mengangkat beban


Biomekanika/ikun/2003*Biomekanika pada manusiaKeuntungan Mekanik (KM) Perbandingan antara gaya otot (M) dan gaya berat (W) KM = M/W = Iw/Im Iw Im

W M


Biomekanika/ikun/2003*Biomekanika pada manusiaMekanika tubuh (body mechanic) Suatu usaha sistem muskuloskeletal dan sistem saraf yang terkoordinasi untuk mempertahankan keseimbangan, postur, dan kesegarisan tubuh selama mengangkat, membungkuk, bergerak, dan melakukan aktivitas sehari-hari Kesegarisan tubuh (body alignment) posisi sendi, tendon, ligamen, dan otot ketika posisi berdiri, duduk, dan berbaring


Biomekanika/ikun/2003*Biomekanika pada manusiaBerat badan gaya pada tubuh yang dipengaruhi oleh gravitasiPusat gravitasi pada manusia 55-57% tinggi badanKeseimbangan tubuh - keseimbangan labil - keseimbangan stabil


Biomekanika/ikun/2003*Biomekanika pada manusiaKeseimbangan labil garis pusat gravitasi jatuh di luas dasar penyokong dan luas dasar penyokong terlalu kecil Keseimbangan stabil apabila: 1. Kontak dengan dasar/permukaan pijakan luas 2. Pusat gravitasi terletak rendah dan garis pusat gravitasi terletak di dalam benda


Biomekanika/ikun/2003*Biomekanika pada manusiaKeseimbangan tubuh - Tercapai dan meningkat bila: 1. Letak pusat gravitasi direndahkan, spt posisi duduk atau berbaring. 2. Peningkatan luas permukaan penyangga, spt posisi tidur, posisi duduk, berjalan dengan telapak kaki - Berkurang bila: 1. Menaikkan pusat gravitasi, dgn cara angkat tangan ke atas, menjunjung barang di atas kepala 2. Mengurangi dasar permukaan penyangga, spt berjalan menjinjit atau berjalan dengan satu kaki


Faktor yang mempengaruhi Gerakan TubuhStuktur dari lingkungan (bentuk dan stabilitas). Medan dari gaya (arah relatif terhadap gravitasi, kecepatan gerakan). Stuktur dari sistem (susunan tulang, aktifitas otot, sususan segment dari tubuh, ukuran, integrasi motorik yang dibutuhkan untuk mendukung postur). Bentuk gerakan yang akan dikerjakan (kerangka dari organisasi dari gerakan).

Biomekanika/ikun/2003*Aplikasi biomekanikaMekanika tubuh (body mechanic)

Kesegarisan tubuh (body alignment)

Pengaturan posisi

Traksi


Penggunaan KlinikTraksi leherwArah tarikkatrolArah tarikotot

Traksi tulangwBerat pemberat 1/7 kali BB

wBerat pemberat 1/10 kali BB hanya untuk anak-anak dibawah 12 tahunTraksi kulit

TERIMA KASIH

biomekanika kuliah.ppt

Documents