Biomekanika: Aplikasi Fisika Kedokteran

Bagi Anda yang masih mendikotomikan antara keilmuan fisika dan dunia kedokteran, setelah membaca artikel ini, Anda bisa mengambil inspirasi. Inspirasi tentang bagaimana dunia kedokteran tidak bisa dipisahkan dengan dunia fisika.

Memang pada dasarnya, dunia ini tersusun atas sistem-sistem yang sudah sangat teratur. Sistem yang teratur tersebut dapat dijelaskan oleh hukum-hukum sains yang selama ini Anda pelajari di bangku sekolah. Mulai dari konsep bagaimana sebuah benda pasti jatuh ke bumi karena ditarik oleh gravitasi sampai bagaimana sinar X dapat membantu dokter mendiagnosis penyakit yang diderita oleh pasiennya. Itulah sekelumit contoh yang bisa Anda ambil terkait dengan aplikasi biologi dan fisika kedokteran.

Biomekanika: Irisan Biologi dan Mekanika

Secara sederhana, biomekanika dapat didefisikan sebagai keilmuan yang membahas mengenai penerapan konsep-konsep mekanika dalam menjelaskan hukum-hukum biologi dan kedokteran. Hukum-hukum utama mekanika yang sering digunakan dalam biomekanika adalah hukum Newton. Hukum Newton menjadi pondasi awal yang perlu dikuasai dalam membahas Biomekanika.


Dalam hukum Newton dibahas bahwa suatu benda akan terus bergerak atau diam jika tanpa diberi percepatan atau pelambatan terhadap benda tersebut (hukum Newton I tentang kelembaman).

Hukum Newton II menjelaskan bahwa gaya yang didapat atau diberikan oleh benda berbanding lurus dengan besarnya percepatan yang yang dikenai atau dialami oleh benda. Sementara itu, hukum Newton III menjelaskan bahwa bila suatu benda dikenai gaya, maka sebenarnya benda tersebut akan melawan aksi gaya yang dikenakan terhadapnya. Ketiga hukum Newton tersebut dielaborasi ke dalam sistem biologi dalam konsep-konsep biomekanika.

Salah satu yang bisa menjelaskan hal ini adalah besarnya ketahanan suatu sendi yang dimiliki seseorang ketika sedang melakukan aktivitas tertentu, misalnya mengangkat beban.

Melalui konsep fisika, kita bisa menghitung berapa momen gaya yang terjadi pada persendian. Akhirnya, momen gaya tersebut dibandingkan dengan nilai momen gaya yang masih bisa dipikul oleh sendi. Pembandingan tersebut akhirnya akan memberikan rekomendasi pada pekerjaan tersebut, apakah pekerjaan tersebut berbahaya atau tidak.

Biomekanika dan Kecelakaan Kerja

Aplikasi biomekanika sebenarnya dapat dikembangkan lebih jauh, tidak sekadar menjelaskan hukum fisika dalam sistem biologi. Biomekanika dapat menjadi dasar bagi seorang insinyur dalam mendesain suatu produk atau pekerjaan apakah berbahaya bagi pekerja atau tidak.

Selain itu, konsep-konsep biomekanika juga dapat digunakan dalam dunia olahraga untuk meningkatkan performansi atlet secara siginifikan. Salah satu konsep biomekanika yang sering dibahas dalam desain suatu pekerjaan adalah biomekanika punggung, khususnya pada bagian Lumbar 5 dan Sacrum 1.

Bagian tersebut merupakan bagian yang paling riskan terkena risiko pekerjaan. Oleh karena itu, para desainer atau insinyur berusaha keras agar bagian tersebut terpapar seminimal mungkin risiko. Risiko yang sering muncul pada bagian ini adalah low back pain.

low back pain sebenarnya bisa dihindari dengan memanfaatkan konsep biomekanika pada bagian tersebut. Salah satu yang mungkin bisa dilakukan adalah dengan membagi-bagi beban yang harus diangkat. Dengan pembagian beban tersebut, diharapkan risiko akan menjadi lebih kecil.

Selain itu, dapat pula digunakan alat bantu yang sesuai dengan beban benda. Teknik pengangkatan pun perlu didesain. Hal ini terkait dengan momen gaya yang timbul akibat pengangkatan tersebut kepada tubuh si pengangkat.

Sumber: http://www.anneahira.com/fisika-kedokteran.htm