8/17/2019 Dr. Hedison Polii-mekanika Otot
1/14
MEKANIKA OTOT RANGKA Oleh : Hedison Polii
Bagian Fisiologi Fakultas Kedokteran Unsrat
PENDAHULUAN
Sampai seauh ini kita telah mem!ahas proses kontraksi di se!uah serat otot" Kita
sekarang akan mengalihkan perhatian pada kontraksi seluruh otot" Setiap
orang memiliki sekitar enam ratus otot rangka# $ang ukurann$a !erkisar dari otot%
otot mata eksternal $ang halus dengan han$a !e!erapa ratus serat sampai otot
paha $ang !esar dan kuat dan mengandung !e!erapa ratus ri!u serat"
Setiap otot di!ungkus oleh selaput aringan ikat $ang menem!us dari
permukaan ke dalam otot untuk meliputi tiap%tiap serat otot dan mem!agi otot
menadi kolom%kolom atau !erkas%!erkas" åan ikat ini !erlanut mele'ati
uung%uung otot untuk mem!entuk tendon kolagenosa $ang kuat $ang
melekatkan otot ke tulang" Se!uah tendon mungkin !erukuran (ukup panang#
melekat ke suatu tulang $ang terletak (ukup auh dari !agian daging dari otot"
Se!agai (ontoh# se!agian otot $ang terli!at dalam pergerakan ari%ari tangan
terletak di lengan !a'ah# dengan tendon panang !eralan ke !a'ah untuk melekat
ke tulang%tulang ari" )Anda mudah melihat pergerakan tendon%tendon terse!ut di
punggung tangan se'aktu Anda menggeliatkan ari%ari"* Susunan seperti ini
memungkinkan keterampilan $ang le!ih tinggi+ ari tangan akan le!ih te!al
dan (anggung apa!ila semua otot $ang terli!at dalam pergerakan ari tangan
!enar%!enar terletak di ari"
KEKUATAN KONTRAKSI SELURUH OTOT
Se!uah potensial aksi di serat otot menim!ulkan kontraksi lemah dan singkat
$ang dikenal se!agai kedutan (twitch), $ang terlalu singkat dan lemah untuk
dapat digunakan dan dalam keadaan normal tidak !erlangsung di tu!uh" Serat%
serat otot tersusun dalam otot%otot utuh $ang dapat !er,ungsi se(ara kooperati,
untuk menim!ulkan kontraksi dengan !er!agai tingkat kekuatan $ang le!ih kuat
daripada kedutan" Dengan kata lain# ga$a $ang ditim!ulkan oleh suatu otot dapat
-
8/17/2019 Dr. Hedison Polii-mekanika Otot
2/14
di!uat !er.ariasi# !ergantung pada apakah seseorang mengangkat selem!ar kertas#
se!uah !uku# atau !e!an se!erat dua puluh lima kilogram" Untuk menghasilkan
gradasi tegangan seluruh otot terdapat dua ,aktor $ang dapat disesuaikan:
-* umlah serat otot $ang !erkontraksi di dalam se!uah otot dan tegangan $ang
dihasilkan oleh setiap serat $ang !erkontraksi )Tabel 8-2*" Kita akan mem!ahas
kedua ,aktor ini !erikutn$a"
Tabel 8-2. Faktor-faktor penentu teanan otot ke!eluru"an pada
otot ranka
&U/LAH SE0A1 2AN3
BE0KON10AKS4
1E3AN3AN 2AN3 1E0&AD4 OLEH
SE14AP SE0A1
¨ah unit motorik $ang direkrut"
¨ah serat otot per unit motorik
¨ah serat otot $ang tersedia untuk
kontraksi
% ukuran otot )lh serat otot di
dlm otot*
% adan$a pen$akit )miss: distro,i
otot
% tingkat pemulihan setelah
kehilangan aki!at trauma"
Frekuensi rangsangan )penumlahan
kedutan dan tetanus*
Panang serta pada permulaan kontraksi
)hu!ungan panang tegangan*
1ingkat kelelahan
% lama )durasi* akti.itas
% umlah rekrutmen unit%unit
motorik $ang asinkron
% enis serat )oksidati, $ang
resisten kelelahan atau glikolitik
$ang rentan kelelahan*
Kete!alan serat
% enis serat )oksidati, !erdiameter
ke(il
atau glikolitik !erdiameter !esar*
% pola akti,itas sara, )hipertro,i #
atro,i*% umlah ntestosteron )le!ih !esar
serat%serat pada pria daripada
'anita*
REKRUIT#EN UNIT #OTORIK.
Karena semakin !an$ak umlah serat $ang !erkontraksi# semakin !esar tegangan
otot total# otot%otot !esar $ang terdiri dari le!ih !an$ak serat otot elas le!ih
5
8/17/2019 Dr. Hedison Polii-mekanika Otot
3/14
mampu menghasilkan tegangan $ang le!ih !esar daripada otot ke(il $ang
mengandung le!ih sedikit serat"
Setiap otot utuh dipersara,i oleh seumlah neuron motorik $ang !erlainan"
Se'aktu masuk ke otot# se!uah neuron motorik mem!entuk (a!ang%(a!ang#
dengan setiap terminal akson mempersara,i se!uah serat otot $%tr. &'.
%A#(AR &. %a)baran Ske)at*k Un*t #otor*k d* Sebua" Otot
Satu neuron motorik mempersara,i seumlah serat otot# tetapi setiap serat otot
han$a dipersara,i oleh satu neuron motorik " Se'aktu se!uah neuron motorik
diakti,kan# semua serat otot $ang dipersara,in$a terangsang untuk !erkontraksi
se(ara !ersamaan" Unit ,ungsional ini%satu neuron motorik ditam!ah semua serat
otot $ang dipersara,in$a%dise!ut un*t )otor*k. Serat%serat otot $ang
mem!entuk se!uah unit motorik terse!ar di seluruh otot+ dengan demikian#
kontraksi unit%unit motorik terse!ut se(ara simultan menim!ulkan kontraksi otot
keseluruhan $ang terse!ar merata 'alaupun lemah" Setiap otot terdiri dari
seumlah unit motorik $ang !er(ampur%!aur" Untuk menim!ulkan kontraksi
lemah pada suatu otot# han$a satu atau !e!erapa unit motorik $ang diakti,kan"Untuk kontraksi $ang le!ih kuat# le!ih !an$ak unit motorik $ang direkrut , atau
dirangsang untuk !erkontraksi# suatu ,enomena $ang dikenal se!agai rekrut)en
un*t )otor*k.
Se!erapa kuat kontraksi $ang akan teradi pada setiap rekrutmen unit motorik
tam!ahan !ergantung pada ukuran unit motorik )$aitu# umlah serat otot $ang
dikontrol oleh se!uah neuron motorik* $%br. 2'.
6
8/17/2019 Dr. Hedison Polii-mekanika Otot
4/14
%A#(AR 2. +e)band*nan Rekrut)en Un*t #otor*k pada Otot denan Un*t #otor*k Ke,*l
dan Otot denan Un*t #otor*k (e!ar )a* Kenaikan ke(il $ang meningkatkan kekuatan kontraksiteradi selama perekrutan unit motorik pada otot dengan unit motorik ke(il# karena han$a !e!erapa serat
tam!ahan $ang !erperan se'aktu setiap unit motorik direkrut" )!* Kenaikan !esar $ang meningkatkankekuatan kontraksi teradi selama perekrutan unit motorik pada otot dengan unit motorik !esar# karena sangat
!an$ak serat tam!ahan dirangsang dengan perekrutan setiap unit motorik tam!ahan"
¨ah serat otot per unit motorik dan umlah unit motorik per otot !er!eda%
!eda# !ergantung pada ,ungsi spesi,ik otot" Untuk otot%otot $ang menghasilkan
gerakan $ang halus dan (ermat# misaln$a otot !ola mata eksternal dan tangan#
se!uah unit motorik mungkin han$a mengandung selusin serat otot" Setiap
rekrutmen unit motorik tam!ahan han$a sedikit meningkatkan kekuatan kontraksi
otot keseluruhan# karena han$a sedikit serat otot $ang dipersara,i oleh setiap
unit motorik" Unit%unit motorik $ang ke(il ini memungkinkan kita mengontrol
deraat ketegangan otot dengan sangat (ermat" Namun# pada otot%otot $ang
diran(ang untuk melakukan gerakan $ang kuat dan terkontrol se(ara kasar #
misaln$a otot%otot paha# se!uah unit motorik mungkin mengandung -"788 sampai
5"888 serat otot" 0ekrutmen unit%unit motorik pada otot%otot ini men$e!a!kan
peningkatan men(olok tegangan otot keseluruhan" Kontraksi $ang le!ih kuat
teradi dengan mengor!ankan sedikit gradasi $ang terkontrol se(ara (ermat"
Dengan demikian# umlah serat otot $ang !erperan serta dalam usaha kontraksi
total otot keseluruhan !ergantung pada umlah unit motorik $ang direkrut dan
umlah serat otot per unit motorik di otot terse!ut"
9
8/17/2019 Dr. Hedison Polii-mekanika Otot
5/14
KELELAHAN )FA143UE*
Untuk menunda atau men(egah kelela"an (fatigue, ketidakmampuan
mempertahankan ketegangan otot pada tingkat tertentu* selama kontraksi
menetap $ang han$a meli!atkan se!agian unit motorik otot# seperti $ang
diperlukan oleh otot%otot $ang menunang !erat tu!uh terhadap ga$a tarik !umi#
maka teradi rekrut)en un*t )otor*k an a!*nkron. 1u!uh se(ara !erselang%
seling mengakti,kan unit%unit motorik $ang !erlainan# seperti giliran (shift) kera
di pa!rik# untuk mem!eri kesempatan unit motorik $ang telah akti, !eristirahat
sementara $ang lain mengam!il alih" Peru!ahan giliran terse!ut terkoordinasi
dengan (ermat# sehingga kontraksi $ang menetap terse!ut !erlangsung mulus
tidak tersendatsendat" 0ekrutmen unit motorik $ang asinkron terse!ut han$a
dapat teradi untuk kontraksi su!maksimum selama han$a se!agian unit motorik
diperlukan untuk mempertahankan tingkat ketegangan $ang diinginkan" Selama
kontraksi maksimum# saat diperlukan partisipasi semua serat otot# akti.itas unit
motorik tidak mungkin digilir untuk men(egah kelelahan" 4ni adalah salah satu
alasan mengapa Anda tidak dapat menahan se!uah !enda !erat selama !enda lain
$ang ringan"
Selain itu# enis serat otot $ang diakti,kan !er.ariasi sesuai dengan tingkat
gradasi" Se!agian !esar otot terdiri dari (ampuran enis serat $ang se(ara meta!olis
!er!eda!eda# se!agian le!ih resisten terhadap kelelahan di!andingkan dengan
$ang lain" Selama akti.itas enis endurance )le!ih mengutamakan da$a tahan#
seperti olahraga aero!ik* $ang lemah atau sedang# unit%unit motorik $ang le!ih
resisten terhadap kelelahan le!ih dahulu direkrut" Serat%serat $ang paling akhir
direkrut untuk memenuhi ke!utuhan peningkatan ketegangan otot adalah serat%
serat $ang (epat lelah" Dengan demikian# indi.idu dapat melakukan akti.itas
enis da$a tahan untuk 'aktu $ang lama# tetapi han$a dapat mempertahankan
gerakan ti!a%ti!a $ang menguras tenaga )all %out) dalam 'aktu singkat" 1entu saa#
!ahkan serat%serat otot $ang paling tahan terhadap kelelahan pun pada akhirn$a
uga mengalami kelelahan apa!ila digunakan untuk mempertahankan ketegangan
$ang terus menerus pada tingkat tertentu"
7
8/17/2019 Dr. Hedison Polii-mekanika Otot
6/14
FREKUENSI RAN%SAN%AN
Ketegangan otot keseluruhan tidak han$a !ergantung pada umlah serat otot $ang
!erkontraksi# tetapi uga pada ketegangan $ang dihasilkan oleh setiap serat $ang
!erkontraksi" Ber!agai ,aktor mempengaruhi tingkat ketegangan $ang dapat
dihasilkan" Faktor%,aktor terse!ut men(akup:
-" ,rekuensi rangsangan+
5" panang serat pada permulaan kontraksi+
6" tingkat kelelahan+ dan
9" kete!alan serat"
Kita akan mem!ahas tiap%tiap ,aktor terse!ut se(ara !ergiliran# dengan
memusatkan pem!ahasan pertama mengenai e,ek ,rekuensi rangsangan"
alaupun se!uah potensial aksi pada serat otot han$a menim!ulkan kedutan#
kontraksi dengan durasi $ang le!ih lama dan kekuatan $ang le!ih !esar
dapat di(apai dengan stimulasi serat se(ara repetiti," /arilah kita lihat apa $ang
teradi se'aktu tim!ul potensial aksi kedua di serat otot" Apa!ila serat otot
telah mengalami relaksasi sempurna se!elum potensial aksi selanutn$a
!erlangsung# tim!ul kedutan kedua dengan kekuatan $ang sama seperti .ang
pertama $%br. *"
%A#(AR . +en/u)la"an dan Tetanu!
)a* Apa!ila se!uah serat otot dirangsang ulang setelah mengalami relaksasi sempurna# kedutan keduamemiliki kekuatan $ang sama dengan $ang pertama"
;
8/17/2019 Dr. Hedison Polii-mekanika Otot
7/14
)!* Apa!ila serat otot dirangsang ulang se!elum mengalami relaksasi sempurna# kedutan keduaditam!ahkan ke kedutan pertama dan men$e!a!kan penumlahan"
)(* Apa!ila serat otot dirangsang sedemikian (epat sehingga sama sekali tidak memiliki kesempatan untuk !eristirahat di antara rangsangan# teradi kontraksi maksimum $ang menetap dan dikenal se!agaitetanus"
Proses eksitasi kontraksi $ang sama !erlangsung setiap 'aktu# meng%
hasilkan respons kedutan serupa" Namun# apa!ila serat otot dirangsang untuk
kedua kalin$a se!elum serat terse!ut mengalami relaksasi sempurna dari
kedutan pertama# tim!ul potensial aksi kedua $ang men$e!a!kan respons
kontraktil kedua# $ang ditam!ahkan se(ara
8/17/2019 Dr. Hedison Polii-mekanika Otot
8/14
KONTRAKSI ISOTONIK 0AN ISO#ETRIK.
Akti.itas em!atan silang menghasilkan keteanan (tension) di dalam sarkomer #
ko)ponen kontrak!* otot" Namun# sarkomer tidak se(ara langsung melekat ketulang" Ketegangan $ang dihasilkan oleh unsur%unsur kontraksi terse!ut harus
disalurkan ke tulang melalui aringan ikat dan tendon se!elum tulang dapat
digerakkan" åan ikat# serta komponen lain otot# misaln$a retikulum
sarkoplasma# memperlihatkan tingkat elastisitas pasi, tertentu" åan
nonkontraktil ini dise!ut se!agai ko)ponen ranka*an ela!t*k (series-elast ic
components) otot+ komponen ini !er,ungsi seperti pegas )per* $ang dapat
diregangkan $ang terletak di antara unsur%unsur penghasil ketegangan internal
dan tulang $ang akan digerakkan mela'an suatu !e!an eksternal $%br. 1'.
%A#(AR 1 Hubunan antara Ko)ponen Kontrakt*l dan Ko)ponen Ranka*an Ela!t*k padaTran!)*!* Keteanan Otot ke Tulan Ketegangan otot disalurkan ke tulang melalui peregangan dan pengen(angan aringan ikat elastik otot dan tendon aki!at pemendekan sarkomer $ang ditim!ulkan olehsiklus em!atan silang"
Pemendekan sarkomer meregangkan komponen rangkaian elastik" Ketegangan otot
>
8/17/2019 Dr. Hedison Polii-mekanika Otot
9/14
disalurkan ke tulang melalui pengetatan komponen rangkaian elastik " Ketegangan
eksternal inilah $ang menggerakkan tulang mela'an !e!an"
Biasan$a suatu otot melekat ke paling sedikit dua tulang $ang !erlainan $ang
melintasi se!uah sendi melalui tendon $ang !eralan dari kedua uung otot
$%br. '.
•%A#(AR . Ek!ten!* dan Flek!* Send* S*ku
Se'aktu otot memendek selama kontraksi# posisi sendi !eru!ah karena salah
satu tulang !ergerak terhadap tulang $ang lain%se!agai (ontoh# fleksi sendi
siku oleh kontraksi otot !iseps dan ekstensi siku oleh kontraksi triseps" Uung
otot $ang melekat ke !agian kerangka $ang le!ih diam dise!ut or*o (origin),
sedangkan uung $ang melekat !agian kerangka $ang !ergerak dise!ut se!agai
*n!er!* (insertion).
Namun# tidak semua kontraksi otot men$e!a!kan pemendekan otot dan
pergerakan tulang" Agar otot memendek selama kontraksi# ketegangan $ang
ter!entuk di otot harus mele!ihi ga$a%ga$a $ang mela'an pergerakan tulang
tempat insersi otot terse!ut" Pada kasus ,leksi sendi siku# ga$a $ang mela'an#
atau beban3 adalah !erat !enda $ang akan diangkat" Ketika Anda melakukan ,leksi
sendi siku Anda tanpa mengangkat !enda eksternal# masih terdapat !e!an#
'alaupun minimal%!erat lengan !a'ah Anda $ang digerakkan mela'an ga$a tarik
!umi"
1erdapat dua enis utama kontraksi# !ergantung pada apakah teradi
peru!ahan panang otot selama kontraksi" Pada kontrak!* *!oton*k3 ketegangan
otot tetap konstan ketika panang otot !eru!ah" Pada kontrak!* *!ometrik# otot
?
8/17/2019 Dr. Hedison Polii-mekanika Otot
10/14
di(egah untuk memendek# sehingga teradi pem!entukan ketegangan pada
panang otot $ang konstan" Pada kontraksi isotonik dan isometrik teradi proses%
proses internal $ang sama: proses kontraktil $ang menghasilkan ketegangan
diakti,kan oleh eksitasi otot+ em!atan silang mulai melakukan siklusn$a+ dan
pergeseran ,ilamen $ang memperpendek sarkomer# $ang meregangkan
komponen rangkaian elastik untuk menim!ulkan ga$a di tulang tempat insersi
otot"
Am!illah (ontoh otot !iseps Anda se'aktu Anda akan mengangkat se!uah
!enda" Apa!ila ketegangan $ang ter!entuk di !iseps Anda menadi (ukup !esar
untuk mengatasi !erat !enda di tangan Anda# Anda dapat mengangkat !enda
terse!ut# dengan otot keseluruhan memendek selama proses terse!ut" Karena
!erat !enda tidak !eru!ah se'aktu diangkat# ketegangan otot tetap konstan selama
periode pemendekan terse!ut" 4ni adalah kontraksi isotonik )se(ara hara,iah#
8/17/2019 Dr. Hedison Polii-mekanika Otot
11/14
Se!enarn$a terdapat dua enis kontraksi isotonik kon!entr*k dan ek!entr*k.
Pada keduan$a# otot mengalami peru!ahan panang pada ketegangan tetap" Namun#
pada kontraksi konsentrik otot memendek # sedangkan pada kontraksi eksentrik
otot memanang# karena otot terse!ut diregangkan oleh ga$a eksternal selagi !er%
kontraksi" Pada kontraksi eksentrik# akti.itas kontraktil mela'an peregangan"
Suatu (ontoh adalah menurunkan se!uah !e!an ke tanah" Selama tindakan ini#
serat%serat otot !iseps memanang tetapi tetap !erkontraksi mela'an
peregangan" Ketegangan ini menahan !erat !enda"
1u!uh tidak di!atasi untuk melakukan kontraksi isotonik dan isometrik murni"
Panang dan ketegangan otot sering !eru!ah%u!ah dalam seluruh rentang gerakan"
/arilah kita pikirkan mengenai gerakan menarik !usur dan anak panah"
Ketegangan otot !iseps terus meningkat untuk mengatasi peningkatan resistensi
ketika !usur semakin diregangkan" Pada saat $ang sama# otot se(ara progresi,
memendek karena !usur semakin tertarik ke !elakang" Kontraksi sema(am ini
tidak teradi pada ketegangan tetap atau panang tetap"
Se!agian otot rangka tidak melekat ke tulang di kedua uungn$a# tetapi
tetap dapat menim!ulkan gerakan" Se!agai (ontoh# otot%otot lidah tidak melekat di
uung !e!asn$a" Kontraksi isotonik otot%otot lidah menggerakkan !agian lidah
$ang !e!as dan tidak melekat untuk memudahkan kita !er!i(ara dan makan" Otot%
otot mata eksternal melekat ke tengkorak di origon$a# tetapi ke mata untuk
insersin$a" Kontraksi isotonik otot%otot ini menghasilkan gerakan mata $ang
memungkinkan kita mengikuti gerakan !enda# mem!a(a# dan se!again$a"
Be!erapa otot rangka $ang sama sekali tidak melekat ke tulang se!enarn$a
mengham!at pergerakan" Otot%otot ini adalah (in(in otot rangka $ang dikontrol
se(ara .olunter dan dikenal se!agai !f*nter $ang menahan keluarn$a urin dan,eses dari tu!uh dengan !erkontraksi se(ara isotonis"
HU(UN%AN (E(AN 0EN%ANKE4E+ATAN +E#EN0EKAN OTOT
Be!an uga merupakan penentu penting untuk ke(epatan pemendekan $%br. 5'.
Semakin !esar !e!an# semakin rendah ke(epatan serat%serat otot memendek
selama kontraksi tetanik isotonik" Ke(epatan pemendekan maksimum apa!ila
tidak terdapat !e!an eksternal# menurun se(ara progresi, seiring dengan
--
8/17/2019 Dr. Hedison Polii-mekanika Otot
12/14
peningkatan !e!an# dan menadi nol )tidak ada pemendekan kontraksi
isometrik* apa!ila !e!an tidak dapat diatasi oleh ketegangan tetanik maksimum"
Anda sering mengalami hu!ungan !e!an%ke(epatan ini" Anda dapat mengangkat
!enda%!enda ringan $ang memerlukan sedikit ketegangan otot dengan (epat#
sedangkan Anda dapat mengangkat !enda $ang sangat !erat han$a se(ara
lam!at# itupun kalau Anda sanggup" Hu!ungan antara !e!an dan ke(epatan
pemendekan ini merupakan si,at mendasar otot# mungkin karena em!atan
silang memerlukan 'aktu le!ih lama untuk menga$un mela'an !e!an $ang le!ih
!esar"
ENER%I 6AN% 0IU(AH #EN7A0I +ANAS.
Otot melaksanakan kera dalam arti ,isik han$a apa!ila !enda !erpindah" Kera
dide,inisikan se!agai ga$a dikali arak " 3a$a dapat dipersamakan dengan
ketegangan otot $ang diperlukan untuk mengatasi !e!an )!erat !enda*" Dengan
demikian# umlah kera $ang dilakukan oleh suatu otot $ang !erkontraksi
!ergantung pada !erapa !erat !enda terse!ut dan se!erapa auh dipindahkann$a"Pada kontraksi isometrik se'aktu tidak ada !enda $ang dipindahkan# e,isiensi
kontraksi otot se!agai penghasil kera eksternal adalah nol" Semua energi $ang
digunakan oleh otot selama kontraksi diu!ah menadi panas" Pada kontraksi
isotonik# e,isiensi otot adalah sekitar 57" Dari energi $ang digunakan oleh otot
selama kontraksi# 57 direalisasikan se!agai kera eksternal sementara sisa
=7 diu!ah menadi panas" Se!agian !esar panas $ang dihasilkan ini se(ara
,isiologis se!enarn$a tidak di!uang per(uma# karena panas terse!ut digunakan
untuk mempertahankan suhu tu!uh" Pada ken$ataann$a# menggigil# suatu !entuk
kontraksi otot rangka $ang diinduksi se(ara in.olunter# adalah mekanisme
$ang digunakan untuk meningkatkan pem!entukan panas pada hari $ang dingin"
Olahraga !erat pada hari $ang panas# di pihak lain# dapat men$e!a!kan panas
tu!uh !erle!ihan# karena mekanisme pengeluaran panas mungkin tidak mampu
mengkompensasi peningkatan pem!entukan panas ini *"
-5
8/17/2019 Dr. Hedison Polii-mekanika Otot
13/14
SISTE# TUAS OTOT RAN%KA
Otot rangka melekat ke tulang mele'ati sendi# mem!entuk sistem tuas
)pengungkit*" Tua! (lever) adalah struktur kaku $ang mampu !ergerak
mengelilingi suatu poros )sum!u* $ang dikenal se!agai fulkru). Di tu!uh# tulang
!er,ungsi se!agai tuas# sendi se!agai ,ulkrum# dan otot rangka menghasilkan ga$a
untuk menggerakkan tulang" Bagian tuas antara ,ulkrum titik tempat ga$a ke atas
)mengangkat* !ekera dise!ut lenan ga$a (power arm*+ !agian antara ,ulkrum
dan ga$a ke !a'ah $ang ditim!ulkan oleh !e!an dise!ut se!agai lenan beban
(load arm) $%br. '.
&enis sistem tuas $ang paling !an$ak diumpai pada tu!uh di(ontohkan
oleh ,leksi sendi siku" Otot%otot rangka# misaln$a !iseps $ang kontraksin$a
men$e!a!kan ,leksi sendi siku# terdiri dari !an$ak serat penghasil ketegangan
$ang !eralan paralel )seaar# !ersisian* $ang dapat menghasilkan ga$a $ang !esar
pada insersin$a# tetapi memendek han$a dalam arak $ang dekat dan pada
ke(epatan $ang relati, lam!at" Sistem tuas pada sendi siku memper!esar gerakan
!iseps $ang dekat )pendek* dan lam!at terse!ut menadi gerakan tangan $ang
le!ih (epat dan meliputi arak $ang le!ih auh" Pertim!angkan !agaimana se!uah
!enda se!erat 7 kg diangkat oleh tangan $%br. b'.
%A#(AR S*!te) Tua! Otot3 Tulan3 dan Send*
Dengan demikian# otot%otot rangka !iasan$a melakukan kera dalam
-6
8/17/2019 Dr. Hedison Polii-mekanika Otot
14/14
kerugian mekanis# $aitu !ah'a mereka menggunakan ga$a $ang le!ih !esar
daripada !e!an sesungguhn$a $ang akan dipindahkan" /eskipun demikian#
penguatan ke(epatan dan arak $ang dihasilkan oleh sistem tuas memungkinkan
otot%otot menggerakkan !e!an se(ara le!ih (epat dan le!ih auh daripada
kemungkinan se!alikn$a" Penguatan ini menghasilkan peningkatan ke(epatan
dan kemampuan kita !ermanu.er"