BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sistem Muskuloskeletal

Musculoskeletal merupakan ilmu tentang system otot dan rangka atau tulang

yang diliputi oleh otot tersebut. Istilah muskulosketal terdiri atas dua kata yaitu

muskuler dan skeleton. Muskuler artinya otot dan skeleton berarti tulang atau rangka.

Secara sederhana dapat disimpullan bahwa musculoskeletal adalah gabungan dari

system otot dan rangka yang merekat dengan jaringan penghubung yang berfungsi

untuk memudahkan terjadinya gerakan pada manusia (Joseph Ladou, 2002).

Skeleton manusia terdiri dari 206 potong tulang dan terdiri dari ekstremitas

sebagai system ungkit yang dipersatukan oleh sebuah columna vertebrae. Agar

tulang-tulang itu dapat melakukan tugas ungkit, mereka dipertalikan oleh sendi-sendi

yang berlapiskan tulang rawan yang lembut sehingga tugas sebagai pengungkit dapat

terlaksana. Tenaga pengungkit dihasilkan oleh otot yang berkontraksi dan

menimbulkan gerakan (Suyatno Sastrowinot, 1985)

2.1.1 Sistem Skeleton

Sistem skeleton merupakan suatu rangkaian tulang-tulang yang bersendi satu

sama lain untuk membentuk suatu penyangga bagi struktur tubuh. Tipe dari jaringan

yang membentuk skeletal terdiri dari :

Jaringan tulang

Jaringan cartilage

Jaringan ikat fibrosa yang membentuk ligamentum yang menghubungkan

tulang dengan tulang

Adapun fungsi dari tulang (Ladou Joseph, 2002) yaitu :

1. Sebagai pembentuk dan penegak tubuh

2. Pelindung organ-organ penting

3. Tempat perlekatan otot

4. Alat gerak pasif

5. Produksi sel darah

6. Tempat penyimpanan mineral, seperti kalsium dan phopat

2.1.2 Sistem Kerja Otot

Otot terdiri atas sel-sel serat yang panjang dan lembut bersifat kontraksi ke satu

arah. Otot dibagi menjadi 3, otot rangka, jantung dan polos. Otot rangka tersusun

dari serat-serat otot yang merupakan balok penyusun system otot. Hamis seluruh otot

rangka berawal dan berakhir di tendo, dan serat-serat otot rangka tersusun sejajar

diantara ujung-ujung tendo, sehingga daya kontraksi saling menguatkan. Setiap serat

otot berupa satu sel otot berinti banyak, memanjang, silindrik (Chairuddin, Rasjad

2003).

Apabila terjadi kontraksi, maka serat otot akan mengeru ½ panjang asal dan

rentang gerakan otot itu akan bergantung pada panjangnya masing-masing serat.

Tetapi besarnya tenaga yang diperlihatkan oleh serat bergantung pada banyaknya

serat bukan panjangnya serat dalam otot itu (Suyatno, Sastrowinot, 1985).

Kerja otot terdiri dari 2 yaitu otot dinamik dan static. Pada kerja dinamik

pengencangan otot dan pengendorannya terjadi bergantian dan berirama sedangkan

pada otot static akan terus mengencang untuk beberapa lama. Misalnya, pada saat

berdiri otot pada kaki, pinggang, belakang dan tengkuk mengencang secara terus

menerus. Saat static saluran darah terdesak karena naiknya tekanan dalam otot

sehingga darah yang mengalir kedalam otot berkurang sebaliknya saat dinamik otot

itu bekerja sebagai pompa, konraksi menyebabkan darah dikeluarkan pada saat

relaksasi darah akan kembali masuk kedalam otot. Jadi selama bekerja, otot dinamik

lebih banyak menerima glukosa dan oksigen, kaya akan enerfgi dan sisa metabolism

seperti asam laktak dll akan cepat terbuang (Suyatno, Sastrowinot, 1985).

2.2 Anatomi Tulang Belakang

2.2.1 Collumna Vertebralis

Tulang belakang atau vertebrae merupakan bagian penting sebagai pilar utama

tubuh dan berfungsi menyanggah cranium, gelang bahu, ekstremitas superior dan

dinding thorax serta melalui gelang panggul meneruskan berat badan ke ekstremitas

inferio. Collumna vertebralis terdiri atas 33 tulang, 7 tulang cervical (leher), 12 tulang

thorakal, 5 tulang lumbal, 5 tulang sacralis (yang bersatu membentuk os sacrum) dan

4 tulang cocygeus (ekor). Struktur collumna ini fleksibel, karena bersegmen-segmen

dan terssun atas vertebrae, sendi-sendi, dan bantalan fibrocartilago yang disebut

discus intervertebralis (Snell, 2006).

Vertebrae Cervical

Terdiri atas 7 tulang yang memiliki bentuk tulang yang kecil dengan spina atau

procecccus spinosus (bagian seperti sayap pada belakang tulang) yang pendek,

kecuali tulang ke2 dan 7. Ada yang disebut sebagai vertebrae cervicalis

tipikal( untuk yang khas) dan atipikal (untuk yang tidak khas). Diberi nama sesuai

dengan urutannya dari C1-C7, dengan sebutan khusus untuk C1 atau atlas, C2 atau

aksis dan C7 atau prominens.

Vertebrae Thorakal

terdiri atas 12 tulang yang juga dikenal sebagai tulang dorsal. Procesus

spinosus pada tulang ini terhubung dengan tulang rusuk. Kemungkinan beberapa

gerakan memutar dapat terjadi pada tulang ini.

Vertebrae Lumbal

terdiri atas 5 tulang yang merupakan bagian paling tegap konstruksinya dan

menanggung beban terberat dari tulang yang lainnya. Bagian ini memungkinkan

gerakan fleksi dan ekstensi tubuh dan beberapa gerakan rotasi dengan derajat yang

kecil.

Vertebrae Sacral

terdiri atas 5 tulang dimana tulang-tulangnya tidak memiliki celah dan

bergabung (intervertebral disc) satu sama lainnya. Tulang ini menghubungkan

antara bagian punggung dengan bagian panggul.

Vertebrae Coccygeus

terdiri atas 4 tulang yang juga tergabung tanpa celah antara 1 dengan yang

lainnya. Tulang coccyx dan sacrum tergabung menjadi satu kesatuan dan

membentuk tulang yang kuat.

Tulang belakang adalah struktur yang kompleks, yang terbagi menjadi bagian

anterior dan posterior. Tulang belakang terdiri dati korpus vertebra yang silindris,

dihubungkan oleh diskus intervertebralis, dan dilekatkan oleh ligamentum

longitudinal anterior dan posterior. Bagian posterior lebih lunak dan terdiri dari

pedikulus dan lamina yang membentuk kanalis spinalis. Bagian posterior

dihubungkan satu sama lain oleh sendi facet (disebut juga sendi apofisial atau

zygoapofisial) superior dan inferior. Sendi facet dan sendi sacroiliaka, yang dilapisi

oleh sinovia, diskus intervertebralis yang kompresibel, dan ligamen yang elastic, yang

berperan dalam gerak fleksi, ekstensi, rotasi, dan gerak lateral dari tulang belakang`

Pada tulang belakang terdapat bantalan yaitu intervertebral disc yang terdapat

di sepanjang tulang belakang sebagai sambungan antar tulang dan berfungsi

melindungi jalinan tulang belakang. Bagian luar dari bantalan ini terdiri dari annulus

fibrosus yang terbuat dari tulang rawan dan nucleus pulposus yang berbentuk seperti

jeli dan mengandung banyak air. Dengan adanya bantalan ini memungkinkan

terjadinya gerakan pada tulang belakang dan sebagai penahan jika terjadi tekanan

pada tulang belakang seperti dalam keadaan melompat (Guyton & Hall, 2008). Jika

terjadi kerusakan pada bagian ini maka tulang dapat menekan syaraf pada tulang

belakang sehingga menimbulkan kesakitan pada punggung bagian bawah dan kaki.

Struktur tulang belakang ini 13 harus dipertahankan dalam kondisi yang baik agar

tidak terjadi kerusakan yang dapat menyebabkan cidera (Cailliet, 2005)

Stabilitas tulang belakang tergantung dari integritas korpus vertebrae, diskus

intervertebralis dan struktur penunjang yakni otot dan ligament. Meskipun ligamen

yang menopang tulang belakang sangat kuat, stabilitas tulang belakang tetap

dipengaruhi aktivitas refleks maupun volunteer dari otot sacrospinalis, abdomen,

gluteus maximus, dan otot hamstring.

Struktur tulang belakang yang peka terhadap nyeri adalah periosteum

vertebrae, dura, sendi facet, annulus fibrosus dari diskus intervertebralis, vena

epidural, dan ligamentum longitudinal posterior. Gangguan pada berbagai struktur ini

dapat menjelaskan penyebab nyeri punggung tanpa kompresi radix saraf. Nucleus

pulposus dari diskus intervertebral tidak peka terhadap nyeri dalam situasi yang

normal. Tulang belakang regio lumbal dan servikal merupakan struktur yang paling

peka terhadap gerkana dan mudah mengalami trauma.

2.3. Tas Sekolah

Backpack atau tas punggung adalah sebuah wadah atau tempat yang

digunakan seseorang diatas punggungnya yang dilindungi oleh dua tali yang

memanjang vertical melewati bahu (Nurhayati, 2010). Sindrom Backpack adalah

nyeri yang terjadi akibat pemakaian tas punggung pada anak usia sekolah untuk

membawa alat dan perlengkapan sekolah dengan beban 4,5 – 18 kg atau 10-40% dari

berat badan anak (Keeta, 2002).

2.4 Muskuloskeletal Disorder (MSDs)

2.4.1 Definisi

Muskuloskeletal disorders (MSDs) adalah sekelompok kondisi patologis yang

mempengaruhi fungsi normal jaringan dari system musculoskeletal yang terdiri atas

system saraf, tendon, otot, dan jaringan penunjang seperti discus invertebral (tulang

belakang) (NIOSH, 1997).

MSDs umumnya terjadi tidak secara langsung melainkan penumpukan-

penumpukan cidera benturan kecil dan besar yang terakumulasi secara terus menerus

(statis) dalam waktu yang cukup lama.Yang diakibatkan oleh pengangkatan beban

saat bekerja, sehingga menimbulkan cidera dimulai dari rasa sakit, nyeri, pegal-pegal

pada anggota tubuh. Musculoskeletal disorders merupakan suatu istilah yang

memperlihatkan bahwa adanya gangguan pada sistem musculoskeletal (Grandjean,

1993; Lemastars, 1996 dalam Tarwaka, et al 2004).

Keluhan otot dapat dikelompokkan menjadi dua (Tarwaka dkk, 2004) yaitu :

1. Keluhan sementara (reversible), yaitu keluhan otot yang terjadi pada saat otot

menerima beban statis, namun demikia nkeluhan tersebut akan segera hilang

apabila pembebanan dihentikan, dan

2. Keluhan menetap (persistent), yaitu keluhan otot yang bersifat menetap, walaupun

pembebanan kerja telah dihentikan, namun rasa sakit pada otot masih akan terus

berlanjut. Keluhan otot skeletal pada umumnya terjadi karena kontraksi otot yang

berlebihan akibat dari pemberian beban yang melebihi beban fisiologis dengan

durasi pembebanan yang lama.

2.4.2 Tahapan Muskuloskeletal Disorders (MSDs)

Gejala yang menunjukkan tingkat dari keparahan MSDs (Oborne, 1995) dapat

dilihat dari tingkatan sebagai berikut :

1. Tahapan pertama

Akan timbul rasa nyeri dan kelelahan saat melakukan aktivitas tetapi setelah

beristirahat akan pulih kembali dan tidak mengganggu kapasitas dari aktivitas

2. Tahapan kedua

Rasa nyeri tetap aka nada setelah semalaman dan mengganggu waktu istirahat

3. Tahapan ketiga

Rasa nyeri akan tetap ada walaupun telah istirahat yang cukup, nyeri ketika

melakukan aktivitas yang berulang, tidur akan terganggu, kesulitan menjalankan

aktivitas yang akhirnya mengakibatkan terjadinya inkapasitas.

2.4.3 Gejala Mukuloskeletal Disorders (MSDs)

Gejala MSDs biasanya sering disertai dengan keluhan yang sifatnya subjektif

yang tergantung dari masing-masing individu, sehingga sulit untuk menentukan

derajat keparahan penuyakit tersebut. MSDs ditandai dengan beberapa gejala yaitu

sakit, nyeri, rasa tidak nyaman, mati rasa, rasa lemas atau kehilangan daya dan

koordinasi tangan, rasa panas, dan agak susah bergerak (Humantech, 1995).

Menurut Suma’mur (1996), gejala-gejala MSDs yang biasa dirasakan oleh

seseorang adalah sebagai berikut :

a. Leher dan punggung terasa kaku

b. Bahu terasa nyeri, kaku ataupun kehilangan fleksibilitas

c. Tangan dan kaki terasa nyeri seperti tertusuk

d. Siku ataupun mata kaki mengalami sakit, bengkak dan kaku

e. Tangan dan pergelangan tangan merasakan gejala sakit atau nyeri disertai

bengkak

f. Mati rasa, terasa dingin, rasa terbakar ataupun tidak kuat

g. Jari menjadi kaku, kehilangan kekuatan, kepekaan, serta mobilitas

h. Kaki dan tumit merasakan kesemutan , dingin kaku ataupun panas

2.3.4 Jenis-jenis Mukuloskeletal Disorders (MSDs)

Ada beberapa jenis cidera yang mungkin dialami oleh anak sekolah dasar yang

disebabkan oleh pembebanan pada tas sekolahnya (NIOSH,2007) antara lain :

a. Cidera pada Bahu dan Leher

Pembebanan pada bahu yang tidak seimbang antara kanan dan kiri seperti

pemakaian tas sekolah model selempang yang hanya mengandalkan satu bahu

bisa menjadi salah satu faktor yang membuat cidera pada bahu dan leher.

Durasi yang lama dan gerakan berulang dapat mempengaruhi timbulnya

cidera dan rasa sakit atau nyeri pada bahu. Ada hubungan yang erat antara

pembebanan yang dilakkukan berulang dengan MSDs pada bagian bahu dan

leher. Menurut penelitian Bernard dkk tahun 1997 menyatahan bahwa

kejadian cidera bahu disebabkan karena eksposure dengan postur janggan dan

beban yang diangkat melebih kapasitas.

Bursitis . Peradangan atau iritasi yang terjadi pada jaringan ikat yang

berada pada sekitar persendian. Penyakit ini terjadi akibat posisi bahu

yang janggal atau tidak seimbang seperti mengangkat beban dengan posisi

bahu terangkat keatas kearah kepala dan terbeban dalam waktu yang lama.

Tension Neck Syndrome. Gejala pada leher yang mengalami ketegangan

pada otot-otot yang disebabkan postur leher yang kelelahan. Sindrom ini

mengakibatkan terjadinya kekakuan pada otot leher, kejang otot dan rasa

sakit yang menyebar ke bagian leher.

b. Cidera pada punggung

Posisi tubuh yang membungkuk, pembebanan pada punggung yang

berlebihan dapat menyebabkan terjadinya nyeri dan sakit punggung bagian

bawah. Jika kondisi ini terjadi dalam waktu yang lama dan berulang-ulang

dapat mengakibatkan masalah yang serius pada otot dan sendi (NIOSH,

2007). Beberapa cidera pada bagian punggung yaitu :

Low back pain. Cidera pada punggung pada otot-otot tulang belakang

yang mengalami peregangan akibat postur punggung yang tertekan terlalu

berat hingga membungkuk. Apabila pembebanan ini berlangsung terus

menerus maka akan melemahkan diskus dan dapat menyebabkan putusnya

diskus atau yang sering disebut dengan diskus hernia.

2.4.5 Faktor Penyebab Muskuloskeletas Disorders (MSDs)

Berdasarkan penelitian Pheasant (1991) faktor penyebab yang dapat

menyebabkan terjadinya MSDs adalah sebagai berikut :

I. Faktor Aktivitas

1. Postur tubuh yang janggal

Posisi tubuh yang bergerak janggal misalnya punggung yang terlalu

membungkuk, menaruh beban yang tidak seimbang antar kanan dan kiri bahu

yang menyebabkan posisi kedua bahu tidak seimbang, kepala terlalu

menengadah dan sebagainya. Postur janggal disebut juga sebgai postur yang

disebabkan oleh keterbatasan tubuh seseorang untuk membwa beban dalam

waktu yang lama dan dapat menyebabkan terjadi berbagai akibat seperti

kelelahan otot, nyeri, dan tidak nyaman

2. Aktivitas yang repetitive

Aktivitas yang dilakukan secara berulang dan terus menerus, yang

menyebabkan otot menerima tekanan dari beban yang dibawa terus menerus

tanpa memperoleh kesempatan untk berelaksasi yang akan membuat

penumoukan asam laktat mengakibatkan kelemahan otot bahkan cidera.

3. Beban

Berat beban yang di angkat tubuh secara berlebihan dapat

menimbulkan cidera pada otot dan tulang hal itu karena beban berat yang

dipikul dapat mengurangi ketebalan dari interverbal disc atau elemen yang

berada diantara tulang belakang. Menurut ACA (American Chiropractic

Assosciation), berat tas ransel yang dibawa oleh anak tidak boleh lebih dari 5

- 10% dari berat tubuhnya. Sebuah ransel berat akan menyebabkan sikap

tubuh condong kedepan karenan menahan beban di punggungnya (ACA,

2004). Menurut hasil penelitian, terdapat sebanyak 45,5 % siswa yang

membawa beban > 10% berat tubuhnya. Walaupun presentase siswa yang

membawa tas dengan berat > 10% lebih sedikit, frekuensi keluhan

muskuloskeletal dominan dialami siswa sekolah dasar.

4. Durasi

Menurut NIOSH (1997), durasi adalah jumlah waktu terpajan faktor

resiko. Durasi dapat dilihat menit-menit dari lama anak sekolah membawa

beban tas/hari. Beberapa penilitian menemukan dugaan adanya hubungan

antara meningkatnya durasi pajanan dan jumlah kasus MSDs pada bagian

leher. Secara umum, semakin besar pajanan durasi pada faktor resiko , maka

semakin besar tingkat resikonya.

Durasi dibagi sebagai berikut: :

Durasi singkat : < 1 jam/hari

Durasi sedang : 1-2 jam /hari

Durasi lama : > 2 jam/hari

Resiko fisiologis utama yang dikaitkan dengan gerakan yang sering

dan repetitive adalah keletihan dan kelelahan otot (Bird, 2005). Menurut

Humantech (1995), pekerjaan menggunakan otot yang sama untuk durasi

yang lama dapat meningkatkan potensi timbulnya fatigue dan menyebabkan

MSDs, bila waktu istirahat tidak mencukupi.

Menurut Alaa’Osaid (2012), penelitian yang dilakukan pada 800 siswa di

Turki yang menyatakan bahwa lama pemakaian tas 5-30 menit dari rumah

menuju sekolah setiap hari dengan berat tas rata-rata 12,3% dari berat badan ,

menyebabkan nyeri punggung bawah sebanyak 21,6%, nyeri bahu 47,8 %,

dan nyeri pada leher 18,2 %.

5. Frekuensi

Pembebanan yang dilakukan berulang-ulang dapat menyebabkan rasa

lelah bahkan nyeri/sakit pada otot karena adanya akumulasi produk sisa

berupa asam laktat pada jaringan. Akibat lain dari pembebanan yang

dilakukakn berulang-ulang dalam durasi yang lama menyebabkan tekanan

pada otot yang akan berefek pada penekanan syaraf, membuat terganggunya

fungsi syaraf untuk merespon sehingga bisa menyebabkan kelemahan pada

otot (Humantech, 1995).

II. Faktor Individu

1. Usia

Pertumbuhan collumna vertebrae seorang anak pada fase critical stage

adalah dari umur 12 tahun-14 tahun dimana semua keluhan musculoskeletal

akan dirasakan sebagai nyeri dan rasa tidak nyaman (Lebouef-Yde and Kyvik,

1998). Penelitian mengatakan keluhan musculoskeletal pada anak-anak yang

sedang mengalami pertumbuhan ada hubungannya dengan beban pada tas

sekolah yang juga bisa merubah postur tubuh anak, namun penelitian tersebut

masih sedikit sehingga belum bisa memberika kepastian dikarenakan banyak

faktor lain (Macki HW, 2008 ; Legg SJ , 2007 ; Sheiir-Neiss G, dkk ,2003).

2. Jenis Kelamin

Menurut penelitian Korovessis, et al (2005) , dari 1263 siswa yang

berumur 12-18 tahun didapat siswa yang berjenis kelamin perempuan lebih

sering merasakan keluhan musculoskeletal. Dikarenakan secara fisiologis,

kemampuan otot wanita lebih rendah dari pada pria, sekitar 2/3 dari pria

sehingga daya tahannya pun lebih renda. Rerata kekuatan otot wanita kurang

lebih 60% dari kekuatan otot pria, khususnya lengan, punggung dan kaki

(Tarwaka, dkk ,2004).

3. IMT

Berat badan , tinggi badan , status gizi (IMT) dan obesitas

diidentifikasikan sebagai faktor resiko untuk beberapa kasus MSDs (Muliana,

2003). Meskipun pengaruhnya kecil, tinggi bdan dan berat badan merupakan

faktor yang dapat menyebabkan terjadinya kelelahan pada otot skeletal

(Karuniasih, 2009).

2.4.6 Dampak Muskuloskeletal Disorder (MSDs)

Dampak yang diakibatkan jika terjadi keluhan musculoskeletal pada

anak-anak adalah :

Penurunan konsentrasi dalam kegiatan belajar mengajar

Terganggunya aktivitas anak

Timbul rasa tidak nyaman pada anak

Anak lebih cepat lelah karena keterbatasan geraknya

Dan masih banyak lagi yang dapat menjadi kerugian bagi para siswa jika

mereka mengalami keluhan musculoskeletal karena penggunaan tas sekolah

yang tidak sesuai dengan yang sudah direkomendasikan.