Biomekanika

Biomekanika adalah suatu bidang kajian dalam Ergonomi yang berhubungan dengan mekanisme pergerakan tubuh dalam melakukan suatu pekerjaan/aktivitas.

a.       Franklin & Nordin (1980) mendefinisikan biomekanika sebagai berikut : Biomekanika menggunakan konsep fisika dan teknik untuk menjelaskan gerakan pada bermacam-macam bagian tubuh manusia dan gaya yang bekerja pada bagian tubuh pada aktifitas sehari-hari.

b.      Chaffin (1991) membuat istilah biomekanika kerja (Occupational Biomechanic) yang didefinisikan sebagai berikut : Biomekanika kerja adalah studi mengenai interaksi pekerja dengan peralatan, mesin dan material, sehingga pekerja dapat meningkatkan performansinya dan di sisi lain dapat meminimalkan resiko cedera kerja (muskuloskeletal).

c.       Biomekanika 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 mahluk hidup. Dalam biomekanika prinsip-prinsip mekanika dipakai dalam penyusunan konsep, analisis, disain dan pengembangan peralatan dan sistem dalam biologi dan kedokteran.

d.      Filosof Yunani Aristotle (384-322 SM) adalah orang yang pertama kali melakukan studi secara sistematik terhadap gerakan tubuh manusia. Banyak prinsip yang mendeskripsikan aksi dan karakteristik geometri dari otot. Walaupun penemuan Aristotle untuk menerangkan gerakan banyak mengandung kontradiksi, usaha awal yang telah ia rintis menjadi pondasi bagi studi berikutnya seperti Galen (131-201), Galileo (1564-1643), Borelli (1608-1679), Newton (1642-1727), dan Marey (1830-1904).

Studi dari para filosof dan ilmuwan tersebut telah mengakibatkan kita bisa membuktikan bahwa gerakan tubuh manusia merupakan konsekuensi dari interkasi antara otot dan gaya yang diakibatkan oleh lingkungan sekitar tubuh manusia. Seperi yang ditulis oleh Aristotle bahwa binatang yang berjalan membuat posisisnya berubah dengan menekan apa yang ada dibawahnya.

Dengan demikian gerak tubuh merupakan sebuah system biologis yang dapat diakui sebagai hasil interaksi system biologis dengan lingkungan sekelilingnya. Interaksi ini dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya :

·         Stuktur dari lingkunngan (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).

·         Peranan dari keadaan psikologis (level keatifan, motivasi).

·         Bentuk gerakan yang akan dikerjakan (kerangka dari organisasi dari gerakan).

PEMODELAN

Dibutuhkan asumsi-asumsi tertentu untuk membuat penyederhanaan dari sebuah sistem yang kompleks sehingga penyelesaian analitis bisa dicapai. Sebuah model yang lengkap memperhitungkan efek-efek dari keseluruhan bagian penyususn sistem secara detail. Akan tetapi model yang lengkap dan detail sulit diwujudkan dan bila dapat akan sulit menghasilkan solusi dari masalah yang akan diselesaikan. Tidak selalu mungkin untuk memodelkan system secara lengkap dan bahkan kadang-kadang tidak perlu untuk menyertakan setiap detail dari sistem dalam analisis. Sebagai contoh adalah pada hampir semua gerakan tubuh manusia, banyak kelompok otot (muscle) yang terlibat untuk menggerakkan organ-organ tubuh. Akan tetapi untuk keperluan analisis gaya yang terlibat pada sendi dan otot pada suatu gerakan tertentu, pendekatan yang terbaik adalah dengan memprediksi kelompok otot yang mana yang paling aktif dan mengabaikan kelompok otot-otot yang lain.

Pemodelan gerakan tubuh manusia dapat digolongkan berdasarkan pendekatan yang diambil. Pendekatan teori yang menggunakan basis pengetahuan dalam bidang fisiologi, mekanika, dan robotika untuk merancang persamaan matematika yang mengekspresikan gerakan tubuh manusia.

Selanjutnya dapat dipelajari dengan simulasi menggunakan model tersebut dan hasilnya dibandingkan dengan data asli yang diukur dari manusia.
Pengukuran gaya secara langsung untuk mendapatkan model yang representatif menggambarkan hibungan antar variabel dalam gerakan tubuh manusia.
Kedua pendekatan ini akan bertemu, utamanya bila sebuah studi gerakan tubuh manusia diarahkan pada aplikasi tertentu, misalnya analysa patologi maupun rehabilitasi dari suatu kelumpuhan tertentu.

1PENDAHULUAN

Penggunaan Fisika di Kesehatan :

·         Faal Fisika : untuk menentukan fungsi tubuh meliputi kesehatan dan penyakit.

·         Pengetahuan tentang benda yang digunakan dalam kesehatan seperti alat ultrasonik, laser, radiasi, dan sebagainya.

2PENGUKURAN

Fisika maupun disiplin ilmu lain pengukuran kwantitas merupakan dasar utama.Dalam pengukuran ini akan dicari korelasi atau interpretasi dan sering pula diadakan perbandingan dengan prediksi teoritis.

2.1.PROSES PENGUKURAN

a.       Proses pengukuran pengulangan

Pada proses ini biasanya melibatkan sejumlah pengulangan perdetik,permenit,perjam dan sebagainya.

b.      Proses pengukuran yang tidak ulang

Proses pengukuran ini hanya dilakukan sekali terhadap individu.

2.2.FAAL POSITIF DAN FAAL NEGATIF

Ø  Faal Positif

Error yang terjadi dimana penderita dinyatakan menderita suatu penyakit padahal tidak.

Ø  Faal negatif

Error yang terjadi dimana penderita dinyatakan tidak sakit padahal menderita suatu penyakit.

Untuk menghindari atau mengurangi faal positif dan faal negatif :

1. Dalam pengambilan pengukuran

2. Pengulangan pengukuran

3. Penggunaan alat yang dapat dipercaya

4. Kalibrasi terhadap alat.

3HUKUM DASAR DALAM BIOMEKANIKA

Dasar dari prinsip kerja Biomekanika adalah Hukum Newton yang terdiri dari :

a.       Hukum I Newton

Bunyi Hukum I Newton : Selama jumlah gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol (ΣF = 0) maka benda akan berada dalam keadaan diam atau bergerak secara lurus beraturan (Kecepatannya konstan).Konsep dari hukum ini dikenal dengan kelembaman (Inersia) yaitu sifat suatu benda untuk cenderung mempertahankan kedudukannya. Benda yang diam cenderung untuk diam dan benda yang bergerak cenderung untuk terus bergerak.

Contoh :

Ketika tubuh dalam keadaan istirahat semua otot dan organ lain juga dalam keadaan relaks. Maka ketika kita akan menggerakkannya harus dimulai dari perlahan lahan ( perlu pemenasan ).Jika secara tiba-tiba digerakkan maka kemungkinan akan mengakibatkan cedera pada organ tersebut.

b.      Hukum II Newton

Jika sebuah benda diberikan gaya maka benda tersebut akan bergerak dan mengalami Percepatan. Percepatan gerak sebuah benda berbanding lurus dengan besarnya gaya yang bekerja dan berbanding terbalik dengan besar masanya.

F = m.a

F = gaya ( newton)

m = massa ( kilogram )

a = percepatan ( meter/sekon2)

konsep berat sama dengan gaya grafitasi berat merupakan hasil kali antara masa dengan percepatan grafitasi ( w = mg )

Contoh :

·         Gaya otot yang diperlukan akan lebih besar ketika mengangkat beban yang berat dibandingkan dengan ketika mengangkat beban yang ringan.

·         ketika mendorong sebuah sebuah kereta pasien atau kursi dorong gaya yang diperlukan lebih besar ketika mendorong pasien yang berbadan besar dibandingkan dengan ketika mendorong pasien yang bertubuh kecil.

c.       Hukum III Newton

Jika sebuah benda melakukan gaya pada benda lain maka benda tersebut akan mendapatkan balasan gaya yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. Hukum ini dikenal dengan hukum aksi dan reaksi.

Contoh :

Ketika telapak kaki menginjak tanah dan mendorong kearah belakang maka tanah akan membalas dengan memberikan gaya yang besarnya dengan arah kedepan sehingga badan akan terdorong maju.

  

4GAYA PADA TUBUH DAN DI DALAM TUBUH

Gaya didefinisikan sebagai tarikan atau dorongan pada suatu benda sehingga menyebabkan benda mengalami perubahan gerak atau perubahan bentuk.Demikian juga pada tubuh manusia,setiap gerak pada tubuh pasti ada suatu gaya yang bekerja.

1.      Klas pertama sistem pengumpil

Titik tumpuan terletak di antara gaya berat dan gaya otot

2.      Klas kedua sistem pengumpil

Gaya berat di antara titik tumpuan dan gaya otot

3.      Klas ketiga sistem pengumpil

Gaya otot terletak di antara titik tumpuan dan gaya berat.

Keuntungan Mekanik

            Keuntungan mekanik didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya otot (M) dan gaya berat (W).

5ANALISA GAYA DAN KEGUNAAN KLINIK

Gaya adalah konsep pokok dalam ilmu fisika.Bila kita mendorong atau menarik suatu benda,dikatakan kita member gaya (force) pada benda tersebut.Gaya merupakan besaran vektor (mempunyai nilai dan arah).Untuk membahas suatu gaya,kita perlu membahas arah beraksinya,maupun besarnya,yang merupakan pernyataan kuantitatif berapa banyak atau berapa kuat gaya tersebut mendorong atau menarik,dalam standar satuan gaya.

a       Gaya Vertikal

Apabila seseorang berdiri di atas suatu benda,maka orang tersebut member gaya terhadap benda tersebut, sedangkan benda akan member gaya reaksi yang besarnya sama dengan gaya yang diberikan orang tersebut tatapi arahnya berlawanan (hukum III Newton: aksi = reaksi).

b       Gaya Horisontal

Gaya-gaya yang dapat digabungkan dengan menggunakan operasional vektor.

1.      Benda di Atas Lantai Kasar Ditarik dengan Gaya Horisontal

2.      Balok di Atas Lantai Kasar Ditarik melalui Katrol oleh Benda dengan Gaya Membentuk Sudut dengan Bidang Horisontal

3.      Benda di Atas Papan Ditarik melalui Katrol oleh benda Lain dalam Arah Vertikal ke Bawah

Aplikasi gaya dalam praktik klinik adalah pada mesin traksi,yaitu :

a.       Traksi leher

b.      Traksi tulang

c.       Traksi kepala

6PUSAT MASSA

Pusat massa sebuah benda atau kelompok benda merupakan titik di mana gaya total dapat dianggap bekerja untuk tujuan menentukan gerak translasi benda sebagai satu kesatuan.

7PUSAT MASSA UNTUK TUBUH MANUSIA

Jika kita memiliki sekelompok benda yang diperluas, yang masing-masing pusat massanya diketahui,kita dapat menentukan pusat massa kelompok tersebut.Pusat massa juga bisa berada di luar tubuh.contohnya para atlit peloncat tinggi,posisi massa mereka sebenarnya dapat melewati bagian bawah palang,sementara tubuh merekalewat diatasnya,yang berarti bahwa untuk suatu laju loncatan tertentu,mereka dapat melewati palang yang lebih tinggi.Inilah yang  sebenarnya mereka coba lakukan.

8TORSI

Jarak tegak lurus antara garis kerja sebuah gaya dan sumbu rotasi dinamakan lengan gaya tersebut atau lengan torsi. Hasil kali sebuah gaya dengan lengannya disebut torsi

9ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Suatu benda memiliki kesanggupan untuk melakukan usaha oleh karena keadaan tempatnya. Jenis tenaga yang demikian disebut tenaga tempat atau energi potensial (E_p).

E_p = w.h

E_p =m.g.h

Keterangan :

E_p = energy potensial dalam joule (J)

m = massa benda dalam kilogram (kg)

g = percepatan gravitasi dalam m.s²

h = tinggi benda di atas tanah dalam meter (m)

1 ENERGI KINETIK

Setiap benda yang berada dalam keadaan bergerak selalu memiliki kemampuan untuk melakukan usaha.Tenaga yang dimiliki oleh benda yang bergerak disebut tenaga gerak atau energi kinetic (E_k).

           

E_k = ½ m.v²

Keterangan :

E_k = energy kinetic dalam joule (J)

m = massa benda (kg)

v = kecepatan benda (ms^-1)

Anatomi dan fisiologi sistem reproduksi Wanita

Anatomi sistem reproduksi wanita terbagi atas genetalia eksterna dan genetalia interna:

Genetalia eksterna adalah :

a.       mons pubis (bagian yang menutupi tulang kemaluan/ossa pubis, pada masa pubertas akan ditumbuhi bulu)

b.      labiya mayora (organ yg serupa/homolog dg scrotum pd pria, agian eksterna yang paling tampak)

c.       lbiya minora (bagian medial dari labiya mayora, bagian depan kedua labiya minora bersatu atas membentuk glitoris,bagian belakang kedua labia minora bersatu membentuk fourchefft)

d.      klitoris (organ yang serupa/homolog dengan penis pada pria, terletak didepan muara uretra)

e.       himen (lapisan kulit tipis, elastis, merupakan pintu masuk {batas genetalia eksterna dan genetalia interna})

f.       kelenjar (kelenjar parauretra/skene, kelenjar bartolini, terletak dikanan dan dikiri himen, mudah infeksi karena ada muara, disebut bartolinitis.

Genetalia interna adalah :

a.       vagina (berbentuk tabung, memiliki banyak lipatan yang disebut rugae =sepaya tidak robek dilewati kepala bayi, tidak halus, panjangnya kurang lebih 8-10 cm dan berdiameter 4 cm, dibagian depan vagina terdapat buli-buli, dibagian belakang nya terdapat rektum)

b.      serviks (disebut juga dengan mulut rahim, panjang kurang lebih 2-4 cm, berfungsi menahan kehamilan pada saat partus serviks akan membuka, terdapat kanalis servikalis, lendir serviks bermanfaat untuk mencegah hubungan antara rongga rahim dengan vagina)

c.       uterus (berbentuk seperti buah alpukad,terletak didalam cavum uteri, dinding uterus terdiri atas tiga lapisan otot / miometrium, yaitu: oblique, transversal, dan sejajar/longitudinal, berat 30-50 kg, hamil kurang lebih 100 gr sampai dengan 30 kal lebih berat, berfungsi sebagai tempat janin.

d.      Tuba falopi (merupakan sluran telur, panjang 17-18 cm, berdiameter 1-3 mm, dinding terdapat otot untuk pristaltik, bagian dalam yaitu mukosa dinding sel berambut getar, fungsi dari tuba falopi sebagai tempat fertilisasi, dan sebagai jalan zigot menuju cavum uteri)

e.       Fibra (bagian tuba falopi yang berfungsi untuk menangkap telur dan menyalurkannya kedalam tuba falopi)

f.       Ovarium (berbentuk oval, diameter kurang lebih 3x2x1 cm, bagian tengah disebut medula{terdapat pembuluh darah, limfe dan syaraf}, bagian tepi disebut korteks didalamnya terdapat folikel sebagai tempat terbentuknya calon ovum didalam tubuh manusia, fungsi dari ovarium sebagai produksi ovum pada folikel yang sudah matang akan pecah dan mengeluarkan ovum, produksi hormon esterogen dan progesteron)

Pribadi Muslim Berprestasi

Sekiranya kita hendak berbicara tentang Islam dan kemuliaannya, ternyata tidaklah cukup hanya berbicara mengenai ibadah ritual belaka. Tidaklah cukup hanya berbicara seputar shaum, shalat, zakat, dan haji. Begitupun jikalau kita berbicara tentang peninggalan Rasulullah SAW, maka tidak cukup hanya mengingat indahnya senyum beliau, tidak hanya sekedar mengenang keramah-tamahan dan kelemah-lembutan tutur katanya, tetapi harus kita lengkapi pula dengan bentuk pribadi lain dari Rasulullah, yaitu : beliau adalah orang yang sangat menyukai dan mencintai prestasi!

            Hampir setiap perbuatan yang dilakukan Rasulullah SAW selalu terjaga mutunya. Begitu mempesona kualitasnya. Shalat beliau adalah shalat yang bermutu tinggi, shalat yang prestatif, khusyuk namanya. Amal-amal beliau merupakan amal-amal yang terpelihara kualitasnya, bermutu tinggi, ikhlas namanya. Demikian juga keberaniannya, tafakurnya, dan aneka kiprah hidup keseharian lainnya. Seluruhnya senantiasa dijaga untuk suatu mutu yang tertinggi.

            Ya, beliau adalah pribadi yang sangat menjaga prestasi dan mempertahankan kualitas terbaik dari apa yang sanggup dilakukannya. Tidak heran kalau Allah Azza wa Jalla menegaskan, "Sesungguhnya telah ada pada diri Rasulullah itu suri tauladan yang baik bagimu (yaitu) bagi orang-orang yang mengharap rahmat Allah ..." (QS. Al Ahzab [33] : 21)

            Kalau ada yang bertanya, mengapa sekarang umat Islam belum ditakdirkan unggul dalam kaitan kedudukannya sebagai khalifah di muka bumi ini? Seandainya kita mau jujur dan sudi merenung, mungkin ada hal yang tertinggal di dalam menyuritauladani pribadi Nabi SAW. Yakni, kita belum terbiasa dengan kata prestasi. Kita masih terasa asing dengan kata kualitas. Dan kita pun kerapkali terperangah manakala mendengar kata unggul. Padahal, itu merupakan bagian yang sangat penting dari peninggalan Rasulullah SAW yang diwariskan untuk umatnya hingga akhir zaman.

            Akibat tidak terbiasa dengan istilah-istilah tersebut, kita pun jadinya tidak lagi merasa bersalah andaikata tidak tergolong menjadi orang yang berprestasi. Kita tidak merasa kecewa ketika tidak bisa memberikan yang terbaik dari apa yang bisa kita lakukan. Lihat saja shalat dan shaum kita, yang merupakan amalan yang paling pokok dalam menjalankan syariat Islam. Kita jarang merasa kecewa andaikata shalat kita tidak khusyuk. Kita jarang merasa kecewa manakala bacaan kita kurang indah dan mengena. Kita pun jarang kecewa sekiranya shaum Ramadhan kita berlalu tanpa kita evaluasi mutunya.

            Kita memang banyak melakukan hal-hal yang ada dalam aturan agama tetapi kadang-kadang tidak tergerak untuk meningkatkan mutunya atau minimal kecewa dengan mutu yang tidak baik. Tentu saja tidak semua dari kita yang memiliki kebiasaan kurang baik semacam ini. Akan tetapi, kalau berani jujur, mungkin kita termasuk salah satu diantara yang jarang mementingkan kualitas.

            Padahal, adalah sudah merupakan sunnatullah bahwa yang mendapatkan predikat terbaik hanyalah orang-orang yang paling berkualitas dalam sisi dan segi apa yang Allah takdirkan ada dalam episode kehidupan dunia ini. Baik dalam urusan duniawi maupun ukhrawi, Allah Azza wa Jalla selalu mementingkan penilaian terbaik dari mutu yang bisa dilakukan.

            Misalnya saja shalat, "Qadaflahal mu’minuun. Alladziina hum fii shalaatihim" (QS. Al Mu’minuun [23] : 1-2). Amat sangat berbahagia serta beruntung bagi orang yang khusyuk dalam shalatnya. Artinya, shalat yang terpelihara mutunya, yang dilakukan oleh orang yang benar-benar menjaga kualitas shalatnya. Sebaliknya, "Fawailullilmushalliin. Alladziina hum’an shalatihim saahuun" (QS. Al Maa’uun [107] : 4-5). Kecelakaanlah bagi orang-orang yang lalai dalam shalatnya!

            Amal baru diterima kalau benar-benar bermutu tinggi ikhlasnya. Allah Azza wa Jalla berfirman, "Padahal mereka tidak disuruh, kecuali supaya menyembah Allah dengan memurnikan ketaatan kepada-Nya dalam (menjalankan) agama dengan lurus dan supaya mereka mendirikan shalat serta menunaikan zakat, dan yang demikian itulah agama yang lurus" (QS. Al Bayyinah [98] : 5). Allah pun tidak memerintahkan kita, kecuali menyempurnakan amal-amal ini semata-mata karena Allah. Ada riya sedikit saja, pahala amalan kita pun tidak akan diterima oleh Allah Azza wa Jalla. Ini dalam urusan ukhrawi.

            Demikian juga dalam urusan duniawi produk-produk yang unggul selalu lebih mendapat tempat di masyarakat. Lebih mendapatkan kedudukan dan penghargaan sesuai dengan tingkat keunggulannya. Para pemuda yang unggul juga bisa bermamfaat lebih banyak daripada orang-orang yang tidak memelihara dan meningkatkan mutu keunggulannya.

            Pendek kata, siapapun yang ingin memahami Islam secara lebih cocok dengan apa-apa yang telah dicontohkan Rasul, maka bagian yang harus menjadi pedoman hidup adalah bahwa kita harus tetap tergolong menjadi orang yang menikmati perbuatan dan karya terbaik, yang paling berkulitas. Prestasi dan keunggulan adalah bagian yang harus menjadi lekat menyatu dalam perilaku kita sehari-hari.

            Kita harus menikmati karya terbaik kita, ibadah terbaik kita, serta amalan terbaik yang harus kita tingkatkan. Tubuh memberikan karya terbaik sesuai dengan syariat dunia sementara hati memberikan keikhlasan terbaik sesuai dengan syariat agama. Insya Allah, di dunia kita akan memperoleh tempat terbaik dan di akhirat pun mudah-mudahan mendapatkan tempat dan balasan terbaik pula.

            Tubuh seratus persen bersimbah peluh berkuah keringat dalam memberikan upaya terbaik, otak seratus persen digunakan untuk mengatur strategi yang paling jitu dan paling mutakhir, dan hati pun seratus persen memberikan tawakal serta ikhlas terbaik, maka kita pun akan puas menjalani hidup yang singkat ini dengan perbuatan yang Insya Allah tertinggi dan bermutu. Inilah justru yang dikhendaki oleh Al Islam, yang telah dicontohkan Rasulullah SAW yang mulia, para sahabatnya yang terhormat, dan orang-orang shaleh sesudahnya.

            Oleh sebab itu, bangkitlah dan jangan ditunda-tunda lagi untuk menjadi seorang pribadi muslim yang berprestasi, yang unggul dalam potensi yang telah dianugerahkan Allah SWT kepada setiap diri hamba-hambanya. Kitalah sebenarnya yang paling berhak menjadi manusia terbaik, yang mampu menggenggam dunia ini, daripada mereka yang ingkar, tidak mengakui bahwa segala potensi dan kesuksesan itu adalah anugerah dan karunia Allah SWT, Zat Maha Pencipta dan Maha Penguasa atas jagat raya alam semesta dan segala isinya ini!

            Ingat, wahai hamba-hamba Allah, "Kamu adalah umat terbaik yang dilahirkan untuk manusia, menyuruh yang ma’ruf dan mencegah yang munkar dan beriman kepada Allah ...!’ (QS. Ali Imran [3] : 110).