Biomekanik pada Regio Ankle dan Kaki

Regio ankle & kaki memiliki beberapa sendi.Regio ankle dan kaki sangat penting dalam aktivitas berjalan dan berlari. Kaki sangat berperan dalam menumpuh berat tubuh saat berdiri dgn pengeluaran energi otot yg minimum. Kaki juga berperan menjadi lever struktural yg kaku untuk gerakan tubuh ke depan saat berjalan atau berlari.
Biomekanik ankle dan kaki terbagi atas :
• Struktur ankle
• Struktur foot/kaki
• Otot-otot kaki
• Hubungan ankle dan kaki

1. Tibiofibular Joint
Secara anatomis, bagian superior dan inferior sendi terpisah dari ankle tetapi berperan mem-berikan gerakan asesori untuk menghasilkan gerakan yang lebih luas pada ankle. Tibiofibular superior joint adalah sendi sinovial plane joint à dibentuk oleh caput fibula & facet pada bagian postero-lateral dari tepi con-dylus tibia. Tibiofibular inferior joint adalah sindesmosis dgn jaringan fibrous antara tibia & fibula.


Tibiofibular inferior joint ditopang oleh liga-men interosseous tibiofibular serta ligamen ti-biofibular anterior dan posterior. Gerak yg dihasilkan adalah gerak slide.
Pada saat dorsifleksi dan plantarfleksi ankle terjadi sedikit gerakan asesori dari fibula :
– Pada saat plantarfleksi ankle, malleolus lateral (fi-bula) akan berotasi ke medial dan tertarik kearah inferior serta kedua malleoli saling mendekati. Pada sendi superior, caput fibula akan slide kearah inferior

– Pada saat dorsifleksi ankle, malleolus lateral akan berotasi ke lateral dan tertarik kearah superior serta kedua malleoli saling membuka. Pada sendi supe-rior, caput fibula akan slide kearah superior.
– Pada saat supinasi kaki, caput fibula akan slide ke distal dan posterior (external rotasi). Pada saat pro-nasi kaki caput fibula akan slide ke proksimal dan anterior (internal rotasi).

2. Ankle Joint
Ankle joint termasuk sendi sinovial hinge joint, dibentuk oleh malleolus tibia dan fibula serta talus à membentuk tenon and mortise joint. Diperkuat oleh ligamen deltoideum dan liga-men collateral lateral
Pada sisi medial ankle joint diperkuat oleh 5 ikatan ligamen yang kuat, 4 ligamen yang menghubungkan malleolus medial tibia dengan tulang tarsal bagian posterior, calcaneus, talus dan navicular.

Tibiofibular inferior joint ditopang oleh liga-men interosseous tibiofibular serta ligamen ti-biofibular anterior dan posterior. Gerak yg dihasilkan adalah gerak slide.
Pada saat dorsifleksi dan plantarfleksi ankle terjadi sedikit gerakan asesori dari fibula :
– Pada saat plantarfleksi ankle, malleolus lateral (fi-bula) akan berotasi ke medial dan tertarik kearah inferior serta kedua malleoli saling mendekati. Pada sendi superior, caput fibula akan slide kearah inferior

– Pada saat dorsifleksi ankle, malleolus lateral akan berotasi ke lateral dan tertarik kearah superior serta kedua malleoli saling membuka. Pada sendi supe-rior, caput fibula akan slide kearah superior.
– Pada saat supinasi kaki, caput fibula akan slide ke distal dan posterior (external rotasi). Pada saat pro-nasi kaki caput fibula akan slide ke proksimal dan anterior (internal rotasi).

Keempat ligamen tersebut secara kolektif dike-nal sebagai ligamen deltoid, terdiri atas liga-men calcaneotibial, talotibial anterior, tibiona-vicular, dan talotibial posterior.
Ligamen kelima dikenal sebagai ligamen spring (ligamen plantar calcaneonavicular) yang memberikan hubungan horisontal antara os navicular & proyeksi sustentaculum tali pa-da bagian medial calcaneus.Pada sisi lateral ankle joint diperkuat oleh 3 li-gamen yang secara kolektif dinamakan ligamen collateral lateral.

anterior dan posterior. Ligamen lateral lebih lemah daripada ligamen medial, dan ligamen talofibular anterior paling lemah diantara semua ligamen ankle.
Permukaan yang konkaf adalah mortise, yang dibentuk oleh malleolus tibia dan fibula dan permukaan yg konveks adalah talus, yang ber-bentuk kerucut dan melebar kearah anterior de-ngan apex mengarah ke medial. Karena bentuk talus tersebut, maka ketika dor-sifleksi kaki talus juga akan abduksi dan sedikit eversi, dan ketika plantarfleksi kaki talus juga akan adduksi dan sedikit inversi disekitar axis oblique.
Gerak arthrokinematika ankle joint dapat dili-hat pada tabel 1.

Tabel 1. Gerak Arthrokinematika Ankle Joint
No. Gerak Fisiologis Gerak Arhtrokinematika
1. Dorsifleksi Slide ke posterior
2. Plantarfleksi Slide ke anterior

1. Subtalar Joint
Termasuk sendi sinovial plane joint, dibentuk oleh permukaan inferior talus & superior calcaneus. Diperkuat oleh lig. deltoideum, lig. lateral, lig. talocalcanea interosseus, lig. talocalcanea pos-terior & lateral. Menghasilkan gerak pronasi & supinasi serta inversi dan eversi secara pasif.
Pada saat closed kinematika, berperan mengurangi gaya rotasi dari tungkai & kaki. Permukaan yg konveks adalah calcaneus yg bergerak terhadap permukaan yang konkaf yaitu talus.
Gerak arthrokinematikanya dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Arthrokinematika Subtalar Joint
No. Gerak Fisiologis Gerak Arhtrokinematika
1. Supinasi dengan inversi Slide ke lateral
2. Pronasi dengan eversi Slide ke medial

2. Talonavicular Joint
Secara anatomis & fungsional merupakan ba-gian dari talocalcaneonavicular joint. Distabilisasi oleh ligamen deltoid, bifurcatum, & ligamen talonavicular dorsal. Bersama-sama dengan subtalar joint mengha-silkan gerak pronasi & supinasi à terjadi gerak asesori navicular yg disertai oleh gerak abduksi/adduksi + inversi/eversi.
3. Transversal Tarsal Joint
Biasa dikenal dengan “Chopart’s Joint”. Secara fungsional, merupakan sendi gabungan dari 2 sendi à sisi medial oleh talonavicular joint dan sisi lateral oleh calcaneocuboid joint walaupun secara anatomis terpisah. Yang paling besar menstabilisasi adalah liga-men calcaneocuboid (ligamen plantaris yang panjang & pendek). Berpartisipasi dalam gerak pronasi–supinasi kaki, gerak asesori pasif (abduksi-adduksi, inversi-eversi).
4. Intertarsal & Tarsametatarsal Joint
Baik intertarsal maupun tarsometatarsal joint merupakan plane joint (non-axial) . Gerakan yang dihasilkan adalah gerak slide.
5. Intermetatarsal Joint
Sendi-sendi ini mencakup 2 set sendi side-by-side, yaitu antara basis metatarsal I dan basis metatarsal II dan seterusnya. Sendi-sendi tersebut tergolong nonaxial joint. Sendi-sendi antara caput metatarsal adalah ba-gian yang penting dari arkus metatarsal. Gerakan yang terjadi adalah membentuk arkus & mendatarkan arkus ketika kaki weight bearing.
6. Metatarsophalangeal Joint
Sendi-sendi ini adalah modifikasi condyloid joint. MTP joint ibu jari kaki berbeda dengan lainnya karena lebih besar dan memiliki 2 tulang sesa-moid diantaranya. ROM ekstensi pada MTP lebih penting daripa-da fleksi (berbeda dengan MCP). Ekstensi pada MTP sangat dibutuhkan untuk aktivitas berjalan. Demikian pula, fungsi ibu jari kaki tidak terpi-sah dengan jari-jari lainnya, tidak seperti pada ibu jari tangan.
7. Interphalangeal Joint
Interphalangeal joint pada kaki sama dengan pada tangan, yaitu tergolong hinge joint. Gerak arthrokinematika MTP joint dan Inter-phalangeal joint sama dengan pada jari-jari tangan.
8. Arkus Plantaris
Arkus plantaris terdiri atas : arkus longitudinal medial, lateral dan transversal.
Ketiga arkus tersebut dipertahankan oleh :
a. Bentuk tulang dan saling keterkaitan antara tulang satu dengan yang lainnya.
b. Ligamen dan aponeurosis plantaris à merupakan struktur yang paling penting dalam mempertahan-kan arkus
c. Otot-otot plantaris : otot tibialis posterior, fleksor hallucis longus, fleksor digitorum longus, & peroneus longus .

a. Arkus Longitudinal Medial
Membentuk tepi medial kaki yg berjalan dari calcaneus melalui talus, navicular & 3 cuneiforme kearah anterior pada 3 metatarsal pertama. Talus berada pd puncak arkus & seringkali sebagai keystone (bagian sentral dari arkus). Secara normal tdk pernah menyentuh tanah/lantai.

b. Arkus Longitudinal Lateral
Berjalan dari calcaneus melalui cuboid kearah anterior pada metatarsal IV dan V. Secara normal selama weight-bearing, arkus ini menyentuh tanah/ lantai.

c. Arkus Transversal
Berjalan dari sisi ke sisi melalui 3 cuneiforme ke cuboid. Cuneiforme II merupakan keystone arkus ini.

OTOT-OTOT KAKI
Otot-otot pada kaki terdiri atas otot-otot ekstrinsik dan otot-otot intrinsik. Otot ekstrinsik terletak pada bagian anterior, lateral dan posterior tungkai bawah sampai ke kaki. Otot primemover plantarfleksi ankle adalah otot two-joint gastrocnemius dan one-joint so-leus. Otot-otot lain yang memberikan kontribusi ter-hadap plantarfleksi adalah otot tibialis poste-rior, fleksor hallucis longus, fleksor digitorum longus, serta otot peroneus longus dan brevis. Otot tibialis posterior merupakan otot supinator dan invertor yang kuat, yang membantu me-ngontrol pronasi selama berjalan. Otot fleksor hallucis longus dan fleksor digito-rum longus berperan sebagai primemover fleksi jari-jari kaki.à otot-otot ini membantu meno-pang arkus longitudinal medial. Otot peroneus longus dan brevis secara utama berperan sebagai evertor kaki. Otot peroneus longus juga membantu meno-pang arkus transversal dan longitudinal lateral. Otot primemover dorsifleksi ankle adalah otot tibialis anterior (juga invertor ankle), ekstensor hallucis longus, ekstensor digitorum longus (juga ekstensor jari-jari kaki), dan peroneus tertius.
Hubungan Fungsional Ankle dan Kaki
Secara normal, external torsion nampak pada tibia sehingga mortise ankle menghadap seki-tar 15o kearah luar. à akibatnya, saat dorsi-fleksi kaki bergerak keatas dan sedikit ke late-ral, dan saat plantarfleksi kaki bergerak ke ba-wah dan ke medial. Dorsifleksi merupakan posisi stabil dari talo-crural joint (ankle joint) à CPP. Plantarfleksi merupakan loose-packed position. Talocrural joint lebih peka/mudah injury pada saat berjalan dengan tumit tinggi karena ankle dalam posisi plantarfleksi yang kurang stabil. Pada closed kinematik, terjadi supinasi subtalar dan transversal tarsal joint yang disertai dengan pronasi dari kaki depan (plantarfleksi metatar-sal I dan dorsifleksi metatarsal V) à hal ini meningkatkan arkus kaki dan posisi stabil dari sendi2 kaki. Selama weight bearing (closed kinematik), ter-jadinya pronasi subtalar dan transversal tarsal joint dapat menyebabkan arkus kaki menurun. à terjadi supinasi kaki depan yang disertai de-ngan dorsifleksi metatarsal I dan plantarfleksi metatarsal V. Pada weight bearing, gerakan subtalar dan rota-si tibia saling mempengaruhi.à supinasi subta-lar joint dihasilkan oleh lateral rotasi tibia, juga sebaliknya. Ketika weight bearing, penopang utama dari arkus adalah ligamen spring, ditambah dengan ligamen long plantaris, plantar aponeurosis, dan ligamen short plantaris. Selama fase push-off, terjadi plantarfleksi dan supinasi kaki serta extensi MTP joint sehingga meningkatkan ketegangan pada plantar aponeu-rosis yang membantu meningkatkan arkus kaki. Seseorang yang mengalami deformitas varus dari calcaneus, terjadi kompensasi saat berdiri berupa postur pronasi calcaneus . Kondisi pes planus, pronated foot dan flat foot merupakan istilah yang sering dipertukarkan pada pronated postur dari kaki belakang. Postur tersebut dapat menurunkan arkus longi-tudinal medial kaki. Pes cavus dan supinated foot menunjukkan pe-ningkatan arkus kaki