Biomechanic of Knee (Diploma III Ortotik Prostetik Politeknik Kesehatan Kemenkes Surakarta)

1. BIOMECHANIC OF KNEE
Kelompok 10
Diploma III Ortotik Prostetik
Semester 3

2. Lutut adalah mekanisme tiga persendian dan empat tulang – femur,
tibia, patella dan fibula.
Berinteraksi di sendi yang terpisah tibiofemoral & patellofemoral
Fungsi sendi ini adalah untuk memungkinkan gerakan tertentu,
membatasi organ lain, dan memberikan transfer muatan melalui tungkai
bawah

3. TIBIOFEMORAL
JOINT
AXIAL &
ROTATIONAL
ALIGNMENT OF
KNEE
PATELLO FEMORAL
JOINT
JOINT FORCES

4. TIBIOFEMORA
L JOINT
ROTATION
• Fleksi/ekstensi (00 to 1350)
• Varus valgus (60-8o pada
ekstensi)
• Internal/eksternal rotasi
(250 - 300 pada fleksi)
TRANSLATIONS
• AP 5 - 10mm
• Comp/Dist 2 - 5mm
• Medio-lateral 1-2mm

5. Knee Motion During Normal Gait

6. Instant Centre Of Motion

7. Femoral Rollback

8. Screw Home Mechanism
Terjadi ketika tibia eksternal
rotasi selama ekstensi dan tibia
internal rotasi selama knee
fleksi
PENYEBAB
Permukaan Medial Plateu lebih
lebar daripada Lateral Plateu
Selama berdiri knee terkunci
dan ditahan oleh quadriceps

9. AXIAL & ROTATIONAL
ALIGNMENT OF KNEE
Mechanical axis lower limb
digambarkan seperti garis
Tibial articular surface kira-
kira berada pada 30 varus ke
mechanical axis
Femoral articular surface
barada pada 90 valgus

10. PATELLO
FEMORAL JOINT
Persendian mengalami SLIDING
Patella berpindah 7 cm ke belakang
selama full fleksi
Contact maximum antara femur
dan patella adalah 45 fleksi
FUNGSI PATELLA
1. Meningkatkan lever arm pada
extensor mechanism
2. Meningkatkan kontraksi
quadriceps secara signifikan

11. Perpanjangan ekstensor lever
arm berubah sepanjang
lengkungan dari knee motion
Ekstensor lever arm terbesar 20
fleksi, dan gaya quadriceps di
perlukan untuk meningkatkan
knee ekstensi secara signifikan
pada akhir 20 ekstensi
Fungsi Panjang lever arm :
1. Fungsi geometri throclea
2. Kontak area patello
femoral bervariasi
3. Center of rotation knee
bervariasi

12. Patella stabilizer
Passive RestraintsTo Lateral Subluxation
 Medial Patellofemoral Ligament
Tahanan pasif untuk lateral translation
adalah 20 fleksi
Total gaya tahanan 60%
 Medial Patellomeniscal Ligament
Total gaya tahanan 13%
 Lateral Retinaculum
Total gaya tahanan 10%
Dynamic Restraint
 Quardriceps muscle

13. Q angle
Sudut antara anatomical axis of
femur dan garis center of patella
and tibial tubercle
Normal Q Angle
saat fleksi
Laki-laki
13 degrees
Perempuan
18 degrees
saat ekstensi
8 degrees

14. Tungkai yang memiliki Q angle lebih besar memiliki
kecenderungan untuk lateral patellar subluxation
Karena patella tidak memiliki kontak throclea pada fleksi awal, lateral
subluxation of patella di cegah oleh vastus medialis obligus

15. POSISI GAYA YANG DITIMBULKAN KE SENDI
Berdiri dengan dua
kaki
Sama dengan berat badan
Fase mengayun ½ dari berat badan
Berdiri dengan satu
kaki
2-4 X berat badan
Jogging 6 X berat badan
TIBIO FEMORAL JOINT
FORCE

16. Patello Femoral Joint Loading
1. Berjalan
0.3 x Berat badan
2. Naik Tangga
2.5 x Berat badan
3. Turun Tangga
3.5 x Berat badan
4. Jongkok
7 x Berat badan

17. ACL Biomechanic
• Mencegah
perpindahan tibia ke
anterior pada femur
• Mencegah
hiperekstensi, valgus
dan varus stress
• Stress pada ACL
antara 30-60 fleksi

18. PCL Biomechanic
Penstabil utama knee yang menolak perpindahan ke
posterior dari tibia pada femur
Menghambat rotasi, terutama internal rotasi tibia pada
femur

19. THANK YOU