STRUKTUR DAN FUNGSI SERTA SISTEM BIOMEKANIKA OLAHRAGA DARI RANGKA OTOT TUBUH MANUSIA

STRUKTUR DAN FUNGSI SERTA SISTEM BIOMEKANIKA OLAHRAGA DARI RANGKA OTOT TUBUH MANUSIA

 

Sejarah Perkembangan Biomekanika 

Sudah sangat lama istilah kinesiologi digunakan untuk menjelaskan bidang pengetahuan yang berkaitan dengan struktur dan fungsi dari sistem rangka otot badan manusia. Kemudian studi tentang prinsip-prinsip mekanika yang diterapkan kepada gerakan manusia diterima secara luas sebagai suatu bagian integral dari kinesiologi. Kemudian lagi istilah itu masih digunakan secara harfiah untuk mencakup aspek-aspek dari semua ilmu yang berkaitan dengan gerakan manusia. Jelas disini bahwa kinesiologi telah kehilangan kegunaannya untuk menjelaskan secara khusus dari bagian ilmu gerak yang berkaitan dengan sistem rangka otot atau prinsip-prinsip mekanika yang diterapkan kepada gerakan tubuh manusia. Beberapa istilah baru disarankan sebagai penggantinya, yaitu : antropomekanik, antropokinetik, bodydinamik, homokinetik, dan kinantropologi yang semuanya memiliki pendukung-pendukungnya. Akhirnya muncul satu istilah yang dapat diterima jauh lebih luas daripada yang lain. Istilah itu adalah "Biomekanik" .

        Berbagai perkembangan ilmu pengetahuan dari beberapa ilmuan / cendikiawan diantaranya :
  • Leonardo Da Vinci (1452-1519), seorang seniman dan cendikiawan berkebangsaan Italia, menaruh perhatian yang besar terhadap dasar-dasar mekanis pada gerakan tubuh manusia.
  • Borelli (1679), seorang matematikus dari Italia untuk pertama kalinya secara eksperimental menentukan kedudukan titik berat badan manusia.   
  • W dan E Weber menulis tentang "Mechanic der manslichen Gehwerkzeuge". Teorinya mengenai locomotion, khususnya gerak bandul dan gerakan siklis tungkai yang terjadi karena pengaruh gaya berat, telah dikembangkan oleh ahli-ahli lainnya.
  • Marey (1880), seorang peneliti dari Perancis telah mengembangkan chronozyklofotgrafi dan pencatat dinamografi secara pneumatic.
  • Brauns dan Fischer, sarjana dari Jerman pada pergantian abad ini, juga mempelajari teknik berjalan dan kedudukan titik berat dari tiap-tiap anggota tubuh.
  • Abalokov dari Uni Soviet telah mengembangkan konstruksi khusus dinamografi untuk pengukuran biomekanik.

Pengertian Biomekanika

Berbagai definisi mengenai istilah biomekanika telah dikemukakan, yang antara lain adalah :
  1. Dasar-dasar mekanika dari aktifitas otot dan studi tentang prinsip-prinsip dan hubungan-hubungannya.  
  2. Penerapan dari hukum mekanika kepada struktur hidup, khususnya kepada sistem gerak dari tubuh manusia.
  3. Studi tentang struktur dan fungsi dari sistem-sistem hayati dengan memakai metode-metode mekanika.
Berkenaan dengan penerapan biomekanika  kepada suatu bidang yang sangat terbatas yaitu untuk menganalisis teknik-teknik yang digunakan oleh manusia di dalam olahraga, maka disini dikemukakan definisi yang sangat terbatas, yaitu :

"Biomekanika adalah ilmu tentang gaya dalam dan gaya luar yang bekerja pada tubuh manusia serta pengaruh-pengaruh yang dihasilkan oleh gaya-gaya tersebut"


Fungsi Biomekanika 

Gaya-gaya dalam dan luar yang bekerja pada tubuh manusia itu menentukan bagaimana bagian-bagian tubuh bergerak selama melakukan keterampilan gerak. Gaya tersebut menentukan apa yang biasanya disebut teknik.

        Seringkali ada banyak macam teknik yang dapat digunakan untuk tujuan yang sama dalam olahraga. Ada tiga jenis pegangan yang dapat digunakan dalam memukul bola golf; ada beberapa teknik start yang dapat digunakan dalam gaya bebas, gaya kupu-kupu dan gaya dada dalam renang; ada beberapa metode yang berbeda-beda yang dapat digunakan dalam lead of base di dalam base ball, dan seterusnya.

        Kebanyakan dari teknik ini telah dikembangkan oleh para guru, pelatih dan atlet dengan cara mencoba-coba untuk memperbaiki pelaksanaan. Tetapi ini bukan satu-satunya cara untuk mengembangkan teknik-teknik baru. Ada teknik yang dikembangkan secara kebetulan saja. Sementara beberapa teknik telah dikembangkan sebagai hasil dari analisis secara ilmiah.

        Seseorang dalam belajar sesuatu, biasanya dengan dua cara yaitu belajar melalui pengalaman dan belajar melalui ilmu pengetahuan. Orang yang belajar melalui pengalaman biasanya belajar melalui pengalaman sendiri, pengalaman dari sekitarnya dan pengalaman dari beberapa generasi sebelumnya. Orang-orang demikian condong untuk berfikir secara tradisional. Orang-orang demikian biasanya terlalu dogmatis, tidak toleran, tidak mau menerima pendapat orang lain.

        Di dalam olahraga, usaha untuk memperbaiki pelaksanaan dengan mengembangkan teknik-teknik baru merupakan suatu usaha yang dilakukan terus-menerus. Hal ini khususnya terbukti bilamana peraturan-peraturan baru atau alat-alat baru mengubah kondisi-kondisi dimana keterampilan yang bersangkutan dilaksanakan. Demikianlah perubahan peraturan mengenai cara pembalikan dalam cabang olahraga renang menimbulkan pengembangan teknik-teknik baru tentang cara pembalikan. Pengembangan bat tenis meja dengan permukaan busa, galah dari fiberglass dalam lompat galah misalnya menimbulkan pengembangan teknik-teknik baru atau modifikasi dari teknik-teknik lama. 

        Dihadapkan pada berbagai keadaan ini para guru olahraga, pelatih atau atlet sering mengalami kesulitan dalam menentukan teknik mana yang digunakan. Pemecahan yang paling sederhana dan banyak digunakan untuk mengatasi masalah ini adalah meniru teknik yang digunakan oleh juara terakhir di dalam cabang olahraga yang bersangkutan. Praktek semacam ini nampaknya berguna. Atlet-atlet terbaik sering mencoba banyak ragam teknik dalam masa bertahun-tahun dan mengambil satu yang kiranya menghasilkan prestasi terbaik. Dalam hal ini, teknik yang diambil mungkin mendekati optimum bagi keterampilan gerak yang bersangkutan.

        Tetapi praktek meniru juara ini mempunyai beberapa keterbatasan. Dalam hal sang juara telah berhasil meskipun mempunyai teknik yang masih jauh dari optimum. Hal ini seringkali merupakan kasus dalam olahraga dimana kecepatan, kekuatan, dan daya tahan lebih penting dari pada teknik.

        Dalam hal tersebut dimana sang juara telah mencoba banyak teknik dan mengambil satu yang menghasilkan prestasi terbaik, kemungkinan besar dia tidak menyempurnakan teknik itu. Jadi seseorang yang telah meniru teknik seorang juara ia tidak hanya menirukan bentuk-bentuknya yang diinginkan tetapi juga hal-hal yang tidak diinginkan. Hal ini digambarkan dengan baik dalam kisah nyata berikut ini. Seorang atlet Inggris bertemu untuk pertama kalinya dengan pemegang juara dunia dalam cabangnya, seseorang yang sangat ia kagumi. Setelah babak-babak penyisihan atlet Inggris tersebut mengatakan bahwa ia telah mempelajari teknik atlet Rusia tersebut dan memutuskan bahwa suatu bentuk tertentu dari teknik tersebut  menentukan kemenangan/keberhasilannya. Ia juga berkata bahwa ia telah bekerja keras untuk memasukkan teknik ini ke dalam tekniknya sendiri. Atlet Rusia ini sangat geli mendengar ini semua. Ia lalu menjelaskan secara diplomatis bahwa ia menganggap bentuk ini merupakan satu kesalahan besar di dalam tekniknya, suatu kesalahan yang baru saja berhasil ia hilangkan.

        Lagi pula ada kelemahan-kelemahan besar yang lain di dalam praktek meniru juara ini. Juara-juara sering berubah dan sering pula teknik yang digunakan oleh seorang juara sangat berbeda dengan yang digunakan oleh juara berikutnya. Teknik yang digunakan oleh juara dapat optimum bagi seorang dengan sifat-sifat jasmani yang sama dengan si juara dan jauh dari optimum bagi seorang yang kurang mampu atau terlatih. Pengambilan teknik yang digunakan oleh seorang juara bisa menjadi sama sekali tidak cocok.

        Sekali telah menetapkan teknik yang akan digunakan, guru dan pelatih dihadapkan kepada tugas untuk menemukan dan membetulkan kesalahan-kesalahan dalam pelaksanaan gerak seorang atlet. Kesulitan terbesar disini adalah menunjukkan penyebab kesalahan yang diamati. Meskipun tidak teralalu sukar bagi mata yang berpengalaman untuk mencari yang menyolok dalam teknik seorang atlet (khususnya jika teknik itu sangat terkenal dan digunkan secara luas), penyebab kesalahan tersebut sulit ditentukan. Salah satu alasannya adalah bahwa penyebab kesalahan itu sering jauh dari apa yang dihasilkan sebagai akibatnya. Di dalam lompat, senam, dan loncat indah misalnya, hasil sebagai akibat yang diamati diudara atau pada saat mendarat, hampir selalu disebabkan oleh kesalahan-kesalahan dalam teknik bertolak atau lari awalan. Banyak guru dan pelatih berusaha membetulkan akibat yang telah mereka temukan itu dan kurang atau tidak memikirkan penyebab utamanya yang telah menghasilkan akibat itu. pada umumnya usaha semacam itu sangat tidak efektif, pelaksanaan gerak atlet mungkin menjadi bertambah jelas karena guru atau pelatih tidak membantu memecahkan masalah malahan menambahnya.

        Semua itu menimbulkan dua pertanyaan penting. Setelah mengetahui semua kelemahan dari pendekatan meniru juara. Apakah ada cara yang lebih baik untuk memilih teknik yang terbaik untuk digunakan dalam kasus yang khusus? Bagaimana guru dan pelatih meningkatkan kemampuannya untuk menemukan sebab-sebab dari kesalahan-kesalahan yang mereka amati?.

        Jawab dari kedua pertanyaan tersebut terletak pada ilmu biomekanika, suatu ilmu yang memberikan satu-satunya dasar yang benar dan logis untuk mengevaluasi berbagai teknik yang digunakan dalam kasus tertentu dan menghubungkan akibat-akibat yang diamati dengan penyebab-penyebabnya.

        Pengetahuan tentang dasar-dasar ilmiah dari belajar gerak melengkapi guru dan pelatih untuk membuat pertimbangan yang benar mengenai metode-metode pengajaran, frekwensi, sifat dan lamanya latihan dan sebagainya. Pengetahuan tentang fisiologi melengkapi mereka untuk membuat pertimbangan yang benar mengenai jumlah dan jenis latihan untuk disusun dalam suatu kasus tertentu. Akhirnya pengetahuan tentang biomekanika melengkapi mereka untuk memilih teknik-teknik yang cocok dan untuk menemukan sebab-sebab kesalahan yang mungkin timbul didalam penggunaannya. Singkat kata, jika belajar gerak dapat dipandang sebagai ilmu yang mendasari penguasaan keterampilan dan fisiologi adalah ilmu yang mendasari latihan, maka biomekanika adalah ilmu yang mendasari teknik. Perlu disadari disini bahwa ilmu-ilmu tersebut tidak mempunyai jawaban yang siap pakai untuk semua masalah yang dihadapi guru olahraga dan pelatih. Namun dimana mereka tidak dapat memberikan jawaban segera, mereka dapat menawarkan cara untuk memperoleh suatu jawaban. Jadi orang yang mau belajar dari ilmu pengetahuan tidak akan berfikir secara tradisional, tetapi secara objektif dan lugas.


Pentingnya Biomekanika  

Meskipun banyak orang tertarik kepada teknik olahraga, tiga kelompok profesi jelas menunjukkan perbedaannya yaitu guru olahraga, pelatih, dan atlet. Karena masing-masing kelompok ini cendrung memandang teknik-teknik olahraga dengan cara-cara yang agak berbeda, maka pentingnya pengetahuan biomekanika bagi masing-masing mereka itu akan dijelaskan sebagai berikut.

Bagi Guru Olahraga  

Pendidikan jasmani serta tujuan-tujuannya telah banyak dijelaskan antara lain:
  • Pendidikan jasmani telah didefinisikan sebagai suatu proses dimana melalui prose ini adaptasi dan belajar yang sesuai dalam hal organic, neuromuscular, intelek, social, budaya, emosi, dan estetik dihasilkan dan berkembang maju melalui aktivitas yang cukup kuat.    
  • Pendidikan jasmani mempunyai tujuan untuk meningkatkan gerakan manusia melalui medium kegiatan jasmani.
Berdasarkan pernyataan-pernyataan di atas sekurang-kurangnya ada satu hal yang umumnya sama, yaitu mereka menunjukkan tujuan-tujuan pendidikan jasmani yang direalisasikan melalui aktivitas jasmani. jadi jelaslah bahwa keberhasilan yang dicapai guru olahraga harus berdasarkan pengetahuan dari medium khusus tersebut yaitu teknik, metode pengajaran dan kepelatihan yang bersangkutan dan ilmu yang mendasarinya. Oleh karenanya ditekankan bahwa pengetahuan biomekanika merupakan hal yang penting sekali bagi guru olahraga, yang tidak puas untuk membatasi efektivitasnya dengan membuat pertimbangan-pertimbangan yang kritis berdasarkan perkiraan-perkiraan.

Bagi Pelatih  

Pentingnya pengetahuan biomekanika bagi pelatih bergantung kepada cabang olahraga yang bersangkutan. Seorang pelatih lintas alam, terutama berurusan dengan daya tahan otot kardiovaskuler, dan hanya sedikit berurusan dengan teknik, jelas akan kurang memanfaatkan pengetahuan biomekanika dibandingkan dengan seorang pelatih baseball, sepakbola, senam, atau renang, dimana teknik memegang peranan jauh lebih besar.

        Faktor lain disini adalah tingkatan seseorang dengan siapa ia bekerja. Guru olahraga biasanya bekerja dengan pemula atau pra-pemula, dengan demikian bersangkutan dengan dasar umum dari teknik-teknik olahraga dan prinsip-prinsip umum dari biomekanika yang mendasarinya. Di lain pihak, pelatih bekerja dengan tingkatan-tingkatan yang lebih maju dan karenanya tidak hanya bersangkutan dengan dasar-dasar umum tetapi juga dengan rincian-rincian yang tepat. Pada waktu tingkatan pelaksanaan meningkat, demikian juga kebutuhan pelatih akan pengetahuan biomekanika yang mendalam dan cermat. Pada tingkatan-tingkatan tertinggi dimana teknik memegang peranan utama, peningkatan sering datang dari perhatian yang rinci dan cermat dimana pelatih tidak dapat bekerja secara untung-untungan atau berdasarkan perkiraan-perkiraan. Bagi pelatih sedemikian itu, pengetahuan biomekanika menjadi sangat penting.

        Dalam hal ini, mungkin ada orang yang cendrung mencemooh pernyataan tersebut diatas dan mengutip kasus-kasus dari pelatih-pelatih yang sangat berhasil yang hanya memiliki pengetahuan biomekanika yang sedikit atau tidak jelas. Keberhasilannya hanyalah menekankan kepada hal-hal lain yang juga penting. Tetapi apa yang patut dipikirkan adalah tingkatan dari penampilan atlet akan dapat bertambah jika semua kemampuan pelatih itu ditambahkan pengetahuan biomekanika.

Bagi Atlet      

Sementara pentingnya pengetahuan biomekanika bagi guru olahraga dan pelatih pada umumnya disetujui, tidak demikian halnya bagi atlet.

        Sejumlah studi telah dilaksanakan didalam usahanya untuk menentukan nilai dari pengetahuan biomekanika dalam mempelajari keterampilan jasmani. Tetapi karena subyek dari hampir semua studi ini adalah pemula, hanya sedikit memberikan kejelasan pentingnya pengetahuan biomekanika bagi atlet-atlet yang terlatih.

        Beberapa ahli telah menyatakan pendapatnya mengenai masalah ini. Pada waktu pelajar maju atau menjadi semakin tua dan biasanya lebih berpengalaman, pengarahan secara verbal dan suatu analisis gerakan dapat membantu dalam peningkatan arti dari keterampilan dan dalam memberikan pemahaman baru ke dalam masalah tersebut.

        Literatur eksperimen tidak mencakup nilai dari analisis mekanika bagi siswa pada tingkat lanjut. Tetapi bukti empiris nampaknya menunjukkan nilai yang sedikit lebih besar pada tingkat-tingkat keterampilan yang lebih tinggi.

        Demikianlah, meskipun bukti yang meyakinkan tidak diperoleh, nampak bahwa pengetahuan tentang prinsip-prinsip biomekanika yang bersangkutan dapat meningkatkan pelaksanaan dari seorang atlet yang telah terlatih.

        Berdasarkan berbagai uraian di atas dapat kita ketahui bahwa tujuan mempelajari biomekanika adalah:
  1. Menambah pengetahuan dasar sehingga kita mempunyai cakrawala yang lebih luas tentang gerakan tubuh.
  2. Kemampuan untuk mengetahui manfaat mekanis dari gerakan.
  3. Mengetahui persyaratan-persyaratan teknis dari setiap tugas gerak.
Dengan demikian seorang atlet, guru, pelatih olahraga akan mempunyai kompetensi untuk menjawab:
  • Bagaimana pelaksanaan gerak yang benar.
  • Apa yang salah pada gerakan tersebut.
  • Mengapa gerakan itu salah.
  • Apa yang harus diperbuat untuk memperbaikinya.
Melalui biomekanika kita membiasakan diri untuk melakukan kegiatan dengan cara yang efisien, berjalan dengan efisien, berlari, melempar, melompat dan segala aktivitas olahraga dengan efisien pula. Bila gerak itu efisien, maka kita dapat mengontrol dan menguasai sikap, baik dalam keadaan diam / istirahat maupun dalam keadaan bergerak. Gerak itu dikatakan efisien bila :
  1. Kelompok otot yang besar bekerja lebih dahulu.
  2. Melakukan kegiatan / tugas dengan penuh gairah.
  3. Mengeluarkan tenaga secara intelijen, artinya ada koordinasi yang baik dan saat / timing yang tepat. 
  4. Bergerak secara proporsional, artinya dilakukan dengan ekonomis dan adanya otomasi.
Sebaliknya gerakan yang tidak efisien akan menimbulkan :  
  1. Penghamburan tenaga dan ketegangan yang berlebihan.
  2. Kelelahan fisik yang terlalu cepat dan kelelahan psikis.
  3. Kelesuan
  4. Rasa nyeri
  5. Frustasi.
Bila gerak itu efisien, dapat diasumsikan bahwa tekniknya benar, sebab teknik itu tidak lain adalah :  
        "Kemampuan untuk memanfaatkan prinsip atau teori dalam meningkatkan keterampilan 
         dengan cara yang efisien"  

Sebaliknya bila teknik itu benar, dapat dipastikan bahwa gerak itu adalah efisien. Efisiensi juga erat kaitannya dengan kesempurnaan gerak dan keindahan gerak. Jadi efisiensi, teknik gerak, dan keindahan gerak mempunyai hubungan timbal balik.