2.1.1. Anatomi dan Biomekanik Terapan pada Osteoarthritis Lutut
Lutut memiliki fungsi biomekanik yang penting saat beraktifitas seperti saat berjalan dan berlari. Keadaan jaringan otot dan struktur tulang pada area lutut
mempengaruhi stabilitas dari lutut. Terjadinya cedera pada ligamen dan kartilago adalah akibat dari adanya pembebanan atau kerja yang berlebihan pada lutut
Neumann, 2009. Sendi lutut terbentuk oleh tulang
distal femur, proksimal tibia dan fibula dan
pattela. Lutut terdiri dari lateral dan medial sendi tibiofemoral dan sendi patellofemoral. Gerakan pada lutut terjadi dalam dua bidang, memungkinkan
fleksi dan ekstensi pada bidang sagittal dan internal dan eksternal rotasi pada bidang horizontal. Secara fungsional, jarang terjadi gerakan mandiri dari beberapa
sendi di ekstremitas bawah. Sebagai pertimbangan, contohnya adalah interaksi antara pinggul, lutut dan ankle selama berlari atau memanjat atau berdiri dari
posisi duduk. Hubungan kuat fungsional dalam sendi pada ekstremitas bawah terlihat dari fakta bahwa otot yang melintasi lutut juga melintasi pinggul ataupun
ankle Neumann, 2009. Sendi lutut terbentuk oleh
Tibiofemoral joint dan Pattelofemoral joint. Kemudian dilapisi oleh kapsul sendi yang lentur, dan disertai beberapa jaringan
konektif seperti bursa suprapatellaris, subpopliteal, dan bursa gastrocnemius
dan ligamen-ligamen yang memperkuat dan membantu stabilitas sendi lutut seperti
ligament collateral medial, ligament collateral lateral, ligament popliteal oblique, ligament cruciatum anterior, ligament cruciatum posterior, ligament
tranversal, serta traktus iliotibialis Neumann, 2009.
Pada sendi tibiofemoral dibentuk oleh tulang tibia dan femur dan
membentuk biaxial modified hinge joint. Pada ujung permukaan tulang femur
dilapisi oleh kartilago hyaline, dan pada ujung permukaan tulang tibia juga
dilapisi oleh kartilago hyaline dan dilapisi oleh jaringan fibrokartilago yang
membentuk meniskus. Kartilago hyaline ini berfungsi untuk mengurangi gaya
friksi antar kedua permukaan tulang selama terjadinya gerakan pada sendi lutut dan
meniskus berfungsi memperbaiki kongruenitas dan sebagai peredam gaya antara kedua permukaan sendi Sudaryanto, 2011.
Sendi tibiofemoral memungkinkan perpindahan berat badan dari femur ke tibia ketika
perputaran sendi ,
rotasi bidang sagittal sendi dengan sudut kecil dari rotasi aksial tibia. Secara fungsional, grup otot quadriceps dan pergerakan
patellofemoral – sepanjang dengan anterior tibialis dan sendi ankle – bertindak
untuk menghilangkan penerusan momentum ketika tubuh mengalami fase berdiri dari siklus jalan Fred Flandry, 2011.
Otot pada lutut dibedakan menjadi dua grup yaitu grup ekstensor lutut dan grup fleksi-rotasi lutut. Otot
quadriceps berfungsi sebagai ekstensor sendi lutut dengan arah tarikan yang berbeda-beda setiap bagian otot, sedangkan
otot hamstring berfungsi utama untuk fleksor sendi lutut. Arah tarikan yang berbeda-
beda pada setiap bagian otot quadriceps dapat dilihat pada gambar 2.2. Otot
quadriceps terdiri dari otot rectus femoris, vastus lateralis, vastus medialis, dan vastus intermedius. Sedangkan otot hamstring terdiri dari otot biceps femoris,
semimembranosus, dan semitendinosus. Otot- otot ini berfungsi sebagai
penggerak utama dan juga berfungsi untuk stabilitas aktif sendi lutut Neumann,2009.
Gambar 2.2. Arah tarikan otot Quadricep Femoris
Sumber : Neumann 2009 Bagian medial pada sendi lutut normal mendapatkan pembebanan sekitar
70 dari berat badan. Hal ini terjadi oleh karena lintasan dari vektor ground
reaction force GRF pada sendi lutut. Lintasan GFR berjalan melewati bagian medial dan posterior lutut. Gambar 2.3 menggambarkan perbedaan lintasan GRF
pada lutut normal dan lintasan GFR pada lutut dengan peradangan. Momen yang diciptakan oleh gaya pada sendi lutut ini dibentuk oleh momen gaya fleksi dan
adduksi. Pada pasien dengan osteoarthritis akan terjadi peningkatan momen aduksi pada lutut Reeves Bowling, 2012.
Gambar 2.3. Lintasan GRF pada lutut normal dan lutut dengan peradangan
Sumber : Reeves Bowling 2012
Pada gambar 2.4 menunjukkan bahwa magnitude pada adduksi lutut menghasilkan penyempitan ruang sendi, melonggarnya kapsul bagian medial,
timbulnya nyeri dan terganggunya aktivitas fungsional Reeves Bowling, 2012. Fenomena melonggarnya kapsul sendi tersebut juga dikenal dengan istilah
pseudo-laxity.
Gambar 2.4 Ruang sendi pada osteoarthritis dan pada lutut normal Sumber : Lidtke 2011
Untuk mengatasi sensasi instabilitas sendi ini otot-otot yang memperkuat bagian medial mengalami kontraksi untuk menstabilisasi aspek medial sendi lutut,
yang mana hal ini meningkatkan pembebanan pada bagian medial dan mempercepat proses degeneratif Creaby
et al., 2010. Peningkatan pembebanan di sisi medial lutut pada pasien osteoarthritis ditunjukkan oleh gambar 2.5.
Gambar 2.5. Pembebanan selama berjalan pada osteoarthritis Sumber : Neumann 2009
Penurunan ruang sendi akan meningkatakan gaya reaksi pada sendi pada bagian medial selama aktivitas berjalan yang akan meningkatkan gaya friksi pada
kedua permukaan sendi. Gaya friksi tersebut dapat menyebabkan nyeri yang berdampak pada inhibisi otot dan mempengaruhi aktivitas fungsional. Friksi pada
kartilago akan mengganggu artrokinematika slide roll pada sendi lutut, sehingga akan mempengaruhi osteokinematika sendi lutut Neumann,2009.
2.1.2. Insiden Osteoarthritis Lutut