OLEH : SUDARYANTO, S.ST, M.Fis GAIT ANALYSIS OLEH : SUDARYANTO, S.ST, M.Fis

DEFINISI Menurut Jacquelin Perry (1996), berjalan adalah usaha seseorang untuk melangkah ke depan atau perjalanan dari satu tempat ke tempat lain dengan melibatkan komponen-komponen fundamental berjalan yakni arkus gerakan sendi, rangkaian aksi otot, kecepatan tubuh bergerak ke depan, alignment trunk dan gaya reaksi lantai. Menurut Lynn Lippert (1994), berjalan adalah bergerak atau berpindah dari satu tempat ke tempat lain dengan menggunakan kaki.

Menurut Jacquelin Perry (1992), berjalan adalah rangkaian gerakan tungkai yang berulang untuk meng-gerakkan tubuh ke depan sementara secara simultan terjadi pemeliharaan stabilitas saat menumpu. Menurut Lynn Lippert (1994), siklus gait adalah aktivitas yang terjadi antara waktu tumit dari salah satu extremitas menyentuh lantai dan ketika kaki yang sama menyentuh lantai lagi. Dengan kata lain, siklus gait adalah aktivitas yang terjadi antara heel strike tungkai kanan dan heel strike tungkai kanan lagi.

Menurut Jacquelin Perry (1992), siklus gait adalah suatu rangkaian dari fungsi kontak salah satu tungkai ke lantai. Siklus gait terdiri dari fase menumpu (stance phase) dan fase mengayun (swing phase). Fase menumpu (stance phase) adalah aktivitas yang terjadi ketika kaki kontak dengan tanah/lantai (Lynn Lippert ,1994). Fase menumpu (stance phase) mulai dari heel strike satu kaki dan berakhir ketika terangkat dari tanah/lantai, dan terjadi sekitar 60% dari siklus gait (Lynn Lippert, 1994).

Stance merupakan istilah yang digunakan untuk men-desain seluruh periode dimana kaki kontak dengan tanah/lantai (Jacquelin Perry, 1992). Fase mengayun (swing phase) adalah aktivitas yang terjadi ketika kaki tidak kontak dengan tanah/lantai (Lynn Lippert ,1994). Fase mengayun mulai dari kaki terangkat dari tanah/ lantai dan berakhir ketika tumit pada kaki yang sama mulai menyentuh tanah/lantai, dan terjadi sekitar 40% dari siklus gait (Lynn Lippert ,1994). Kata swing menunjukkan pada saat kaki berada di udara selama tungkai bergerak ke depan. Swing mulai terjadi saat kaki terangkat dari lantai (toe-off) (Jacquelin Perry, 1992)

Stride (Langkah) Dalam siklus berjalan juga dikenal dengan istilah “stride”, kadang2 digunakan kata “step” tapi kurang tepat (Jacquelin Perry, 1992). Stride ekuivalen dengan siklus gait  stride berdasar-kan pada aksi salah satu tungkai (Jacquelin Perry, 1992). Panjang stride adalah jarak dari siklus gait, dengan kata lain adalah jarak antara heel strike dari satu tung-kai dan heel strike dari selanjutnya. Durasi stride adalah interval antara 2 rangkaian dari kontak awal kaki pada lantai pada tungkai yang sama.

Step merupakan timing (waktu) antara kedua tungkai (Jacquelin Perry, 1992). Kontak awal dari setiap kaki disebut dengan step (yakni kaki kiri dan kaki kanan) (Jacquelin Perry, 1992)  normalnya 15 inchi. Dalam setiap stride terdapat 2 step (1 siklus gait) (Jacquelin Perry, 1992). Lebar base normal pada step adalah 2 – 4 inchi.

Tugas fungsional berjalan Forward Progression (bergerak kedepan)  dibutuhkan 3 fungsi yaitu (Jacquelin Perry, 1996) : Shock absorption : adanya transfer (perpindahan) berat tubuh yang cepat ke kaki yang bergerak ke depan. Momentum kontrol : kontrol stabilitas pada tungkai sebagai penumpuan berat tubuh dari interaksi sistem persarafan dan kerja otot. Forward propultion : gaya yang cukup dari sekelompok otot untuk mendorong tubuh bergerak ke depan. Single Limb Balance (penumpuan satu tungkai) (Jacquelin Perry, 1996) : Pada saat satu tungkai terayun ke depan untuk bergerak maka tungkai yang lain harus mampu menyeimbangkan tubuhnya.

Dalam keadaan off-balance (hanya 1 tungkai yang menum-puh), seseorang dapat jatuh kecuali : Ada gaya yang besar dari otot abduktor hip untuk mempertahankan tubuh. Dia memiringkan tubuhnya kearah lateral di atas tungkai yang menumpu. Bagi orang yang mengalami kelemahan abduktor hip namun memiliki proprioceptor dan kontrol otot yang normal maka keseimbangannya akan dikompensasi oleh lateral shift trunk yang berlebihan. Pasien yang mengalami gangguan proprioceptor dan SSP (spt hemiparese), tidak akan mampu melakukan gerakan kompensasi untuk menghasilkan keseimbangan sehingga pasien akan jatuh kearah sisi tungkai yang terangkat.

Stress valgus pada ankle diproteksi oleh aksi m. tibialis posterior. Single limb balance dapat menghasilkan valgus thrust (lateral thrust) pada knee dan ankle, sehingga pada kondisi OA dan paralysis akibat polio dapat menyebabkan resiko terjadinya deformitas valgus pada knee dan ankle karena terjadi sprain yang berulang pada ligamen-ligamen. Ada 2 mekanisme yang mengontrol terjadinya valgus thrust pada knee yaitu : Mekanisme untuk menyanggah knee bagian medial melawan valgus thrust oleh aksi dari 3 otot sisi medial (group otot pes anserine). Mekanisme proteksi dari aksi m. vastus medialis untuk mencegah pergeseran patella kearah lateral dan mengontrol angulasi valgus knee. Stress valgus pada ankle diproteksi oleh aksi m. tibialis posterior.

Limb length adjustment (penyesuaian panjang tungkai) (Jacquelin Perry, 1996) : Pada saat berjalan terjadi perubahan posisi sehingga diperlu-kan perubahan panjang dari kedua tungkai, dimana tungkai bagian depan diarahkan untuk lurus sedangkan tungkai bagian belakang harus membengkok. Tungkai yang bergerak ke depan harus mencapai ekstensi penuh daripada tungkai yang dibelakang. Untuk mencapai hal tersebut maka terjadi rotasi pelvis kearah depan dan pelvis drop pada sisi ipsilateral serta ankle dipertahankan tetap 90o.

FASE-FASE BERJALAN Satu stride merupakan satu siklus gait yang terdiri dari fase menumpu (stance phase) dan fase mengayun (swing phase). Stance terdiri dari 3 tugas dasar yaitu weight acceptan-ce, single limb support dan double limb support. Swing terdiri dari 1 tugas dasar yaitu limb advance-ment. Dalam weight acceptance terjadi 2 fase yaitu fase initial contact/heel strike dan loading response/foot flat

Dalam single limb support terjadi 2 fase yaitu mid stance/trunk glide, terminal stance (push/heel-off) Dalam double limb support terjadi 1 fase yaitu pre-swing atau balance assistance (toe-off & heel strike) Dalam limb advancement terdiri dari 3 fase yaitu initial swing/accelerasi (toe-off sampai fleksi knee), mid-swing (fleksi knee ke ekstensi knee), dan terminal swing/decelerasi (sedikit ekstensi knee ke ekstensi penuh sampai tibia dan femur dalam posisi vertikal dgn tanah/lantai).

Stance phase

Initial swing dan mid swing juga dikenal sebagai pick-up. Terminal swing atau decelerasi juga dikenal sebagai reach. Stance terjadi sekitar 60% dari siklus gait yang terdiri dari 10% weight acceptance, 40% single limb support, dan 10% double limb support.

Swing phase

STANCE PHASE Pada fase initial contact atau heel strike, terjadi shock absorption, momentum kontrol, & forward propultion serta double limb balance awal ketika tumit kaki menyentuh tanah/lantai. Pada fase loading response atau foot flat, juga terjadi shock absorption, momentum kontrol, & forward propultion serta double limb balance saat kaki datar terhadap lantai/tanah. Pada fase mid stance atau trunk glide, terjadi momentum kontrol dan single limb balance penuh pada tungkai yang stance, serta forward propultion & limb length adjustment pada tungkai yang swing.

Pada terminal stance atau push (heel-off), terjadi momentum kontrol dan single limb balance pada tungkai yang stance serta gaya push & forward propultion untuk mendorong tubuh ke depan pada tungkai yang swing, ketika tumit yang stance sedikit terangkat. Pada pre swing atau balance assistance, terjadi shock absorption, momentum kontrol & forward propultion serta double limb balance ketika tumit yang stance terangkat (heel-off) dan tungkai yang swing mengalami heel strike (initial contact).

Swing phase Pada initial swing atau accelerasi atau pick-up, terjadi forward propultion dan limb length adjustment (disertai rotasi pelvis ke depan), ketika kaki toe-off sampai terjadi fleksi knee. Pada mid swing atau pick-up juga terjadi forward propultion dan limb length adjustment, ketika tungkai mengayun ke depan dari fleksi knee – hip sampai sedikit ekstensi knee. Terminal swing atau decelerasi atau reach juga terjadi forward propultion dan limb length adjustment (disertai rotasi pelvis ke depan dan drop pelvis), ketika tungkai mengayun ke depan dari sedikit ekstensi ke posisi vertikal tibia – femur terhadap tanah/lantai.

Rotasi pelvis

Koordinasi stance dan swing Ketika satu tungkai mengalami stance maka tungkai yang lain mengalami swing dengan pola berjalan yang halus dan energi yang minimal (Jacquelin Perry, 1996). Pada saat tungkai didepan mengalami heel strike maka tungkai yang dibelakang mengalami heel off, hal ini dalam keadaan double limb support  terjadi shock absorption. Pada saat tungkai didepan mengalami foot flat maka tungkai yang dibelakang mengalami heel off yang lebih besar dan masuk kedalam pre swing  terjadi shock absorption

Pada saat tungkai didepan mengalami mid stance/ trunk glide maka tungkai yang dibelakang mengalami initial swing dan mid swing  terjadi single limb balance Tungkai yang mengalami initial swing – mid swing akan bergerak mengayun ke depan sehingga menjadi tungkai di depan, sedangkan tungkai yang mengalami mid stance atau trunk glide akan menjadi tungkai dibelakang. Tungkai yang didepan mengalami terminal swing maka tungkai yang dibelakang akan masuk terminal stance.

Tungkai yang dibelakang mengalami terminal stance maka tungkai yang didepan akan mengalami heel strike  terjadi shock absorption.

KONTROL OTOT Regio ankle : Otot yang berperan mengontrol ankle adalah dorsifleksor dan plantar fleksor ankle. Plantar fleksor ankle secara konsisten aktif saat stance, sebaliknya dorsifleksor ankle aktif saat swing tetapi berparti-sipasi aktif saat foot flat/loading respon (stance) untuk mengontrol kecepatan gerak plantar fleksi. Dorsifleksor utama yang bekerja adalah otot tibialis anterior, ekstensor digitorum longus, dan ekstensor hallucis longus. Ketiga otot tersebut mulai aktif pada saat pre swing – terminal swing sampai initial contact/heel strike – foot flat/ loading response.

Aktivitas dorsi flexor ankle

Persentase intensitas kerja dari ketiga otot tersebut bervariasi. Plantar fleksor utama yang bekerja adalah group otot triceps surae (soleus dan gastrocnemius) dan group otot perimalleolar (tibialis posterior, fleksor hallucis longus, fleksor digitorum longus, peroneus longus et brevis). Plantar fleksor mulai bekerja saat initial contact/heel strike sampai terminal stance. Persentase intensitas kerja dari kedua group otot tersebut bervariasi. Regio knee Otot yang berperan adalah extensor knee dan flexor knee.

Aktivitas plantar flexor ankle

Selama stance, extensor knee berperan sebagai decelerasi fleksi knee Selama swing, baik fleksor maupun ekstensor memberikan kontribusi terhadap progresi tungkai ke depan. Extensor knee adalah group otot quadriceps (vastus intermedius, vastus lateralis, vastus medialis, dan rectus femoris). Vastus intermedius, vastus lateralis dan vastus medialis mulai aktif bekerja saat initial contact/heel strike sampai pertengahan mid stance/trunk glide, dan saat terminal swing ke initial contact/heel strike. Rectus femoris hanya aktif saat pre swing ke initial swing.

aktivitAS EXTENSOR KNEE

Fleksor knee yang berperan adalah 2 otot one-joint (popliteus & caput brevis biceps femoris), 3 otot two-joint hamstring (caput longum biceps femoris, semimembranosus & semitendinosus), dan 2 otot pembantu/sinergist (gracilis & sartorius). Otot gastrocnemius bekerja aktif saat loading response/foot flat sampai terminal stance. Otot popliteus bekerja dalam intensitas sedang mulai initial contact sampai pre swing, dan saat mid swing sampai initial contact. Otot caput brevis biceps femoris bekerja dalam intensitas sedang mulai initial swing sampai mid swing. Otot two-joint hamstring bekerja aktif saat initial contact, dan saat mid swing sampai initial contact.

AKTIVITAS FLEXOR KNEE

Otot gracilis bekerja dalam intensitas sedang saat initial swing sampai mid swing. Otot sartorius bekerja dalam intensitas sedang saat pre swing sampai initial swing. Regio hip Selama stance, otot utama yang mengontrol hip adalah extensor hip dan abduktor hip. Selama swing, otot yang mengontrol hip adalah fleksor hip. Ekstensor hip yang berperan adalah otot hamstring, otot gluteus maximus, & adductor magnus. Ketiga otot tersebut aktif saat initial contact sampai loading response.

AKTIVITAS EXTENSOR HIP

Otot hamstring juga aktif saat mid swing sampai ke initial contact/heel strike. Otot gluteus maximus dan adductor magnus juga aktif saat terminal swing ke initial contact. Abduktor hip yang berperan adalah gluteus medius, gluteus maximus, dan tensor fascia latae. Gluteus medius dan maximus aktif bekerja saat initial contact sampai mid stance. Tensor fascia latae aktif bekerja saat mid stance ke terminal stance. Fleksor hip yang berperan saat swing adalah otot iliacus, rectus femoris, sartorius.

AKTIVITAS ABDUKTOR HIP

AKTIVITAS FLEXOR HIP

Otot rectus femoris, iliacus dan sartorius mulai aktif saat pre swing sampai initial swing. Adduktor hip juga bekerja saat swing yaitu otot adduktor longus, gracilis, dan adduktor magnus. Adduktor longus mulai aktif saat terminal stance sampai awal mid swing, sedangkan otot gracilis mulai aktif saat initial swing sampai mid swing. Otot adduktor magnus mulai aktif saat terminal swing sampai initial contact – loading response.

AKTIVITas adduktor hip

Lateral shift Lateral shift adalah pergeseran gaya berat tubuh ke arah lateral tubuh sehingga terjadi lateral pelvic tilting dari tungkai yang mengayun serta valgus thrust pada knee dan ankle dari tungkai yang stance. Lateral pelvic tilting yang terjadi adalah drop pelvis sedikit ke bawah pada tungkai yang mengayun. Valgus thrust adalah kecenderungan knee dan ankle kearah valgus karena adanya pengaruh gaya berat tubuh. Lateral shift terjadi saat mid stance/trunk glide.

Vertikal displacement Vertikal displacement adalah perpindahan atau per-ubahan pusat gravitasi tubuh terhadap tumpuan. Besarnya perpindahan pusat gravitasi terjadi sekitar 2 inchi. Pada saat mid stance/trunk glide (tungkai kiri) atau mid swing (tungkai kanan), pusat gravitasi naik ke atas dan turun kembali saat tungkai kanan heel strike.