1. Defini Definisi si Fisiol Fisiologi ogi Kerja Kerja Fisiologi Kerja adalah Ilmu yang mempelajari fungsi/faal tubuh manusia pada saat bekerja. Merupakan dasar berkembangnya ergonomi.Bisa dikatakan juga fisiologi kerja adalah fokus dengan respon tubuh terhadap kebutuhan metabolisme pada saat kerja dengan mengukur aktivitas dari cardiovaskular respiratory dan respiratory dan sistem otot pada saat kerja kita bisa mendapatkan informasi untuk mencegah kelelahan. Dengan diketahuinya fisiologi kerja diharapkan mampu meringankan beban kerja seorang pekerja dan meningkatkan produktivitas kerja. Pengetahuan dasar mengenai fisiologi kerja memungkinkan untuk dapat dievaluasi suatu sistem kerja secara efektif. Diupayakan evaluasi kerja semaksimal mungkin bersifat objektif dan kuantitatif. Penilaian secara kualitatif misalnya adanya kelelahan kerja, hal ini memerlukan analisis lebih lanjut mengingat kemampuan individual yang berbeda. 2. Kerj Kerja a Fisi Fisik k Kerja fisik ( physical physical work) work ) adalah kerja yang memerlukan energi fisik otot manusia sebagai sumber tenaganya ( power). power). Kerja fisik seringkali disebut sebagai “Manual “Manual Operation” Operation” diamana performansi kerja sepenuhnya akan power) tergantung manusia baik yang berfungsi sebagai sumber tenaga ( power) ataupun pengendali kerja (control). Dalam hal kerja fisik ini, konsumsi energi (energi (energi consumption) consumption) merupakan faktor utama dan tolak ukur sebagai penentu berat atau ringannya kerja fisik tersebut. t ersebut. Kerja fisik akan mengakibatkan perubahan fungsi pada alat-alat tubuh, yang dapat dideteksi melalui : 1. Konsumsi oksigen 2. Denyut jantung 3. Peredaran udara dalam paru-paru paru-paru 4. Temperatur tubuh 5. Konsentrasi asam laktat laktat dalam darah 6. Komposisi kimia dalam darah dan air seni 7. Tingkat penguapan 8. Faktor lainnya Kerja fisik akan mengeluarkan energi yang berhubungan erat dengan konsumsi energi. Konsumsi energi pada waktu kerja biasanya ditentukan dengan cara tidak langsung, yaitu dengan pengukuran :
1. Kecepatan denyut jantung 2. Konsumsi Oksigen 1. Manife Manifesta stasi si Kerja Kerja Berat Berat Dengan bertambahnya aktivitas otot, maka beberapa hal yang patut dijadikan pokok bahasan dan analisa terhadap menifestasi kerja berat tersebut antara lain: rate) Denyut jantung (heart (heart rate) (blood pressure) pressure) b. Tekanan darah (blood c. Cardiac output (keluaran paru dengan satuan liter per menit) d. Komposisi Komposisi kimia darah darah (kandunga (kandungan n asam laktat) laktat) temperature) (body temperature) e. Temperatur tubuh (body (sweating rate) rate) f. Kecepatan berkeringat (sweating g. Pulmon Pulmonary ary ventil ventilati ation on h. Kons Konsum umsi si oks oksig igen en a.
3. Faktor Faktor – Faktor Faktor yang yang Mempeng Mempengaruhi aruhi Beban Beban Kerja Kerja Tubuh manusia dirancang untuk dapat melakukan aktivitas kerja seharihari. Adanya massa otot yang bobotnya hampir lebih dari separuh barat tubuh, memungkinkan kita untuk dapat menggerakkan tubuh dan melakukan pekerjaan. Pekerjaan disatu pihak mempunyai arti penting bagi kemajuan dan peningkatan prestasi. Di pihak lain , dengan pekerjaan berarti tubuh akan menerima beban dari luar tubuhnya. Dengan kata lain bahwa setiap pekerjaan merupakan beban bagi yang bersangkutan. Beban tersebut dapat berupa beban fisik maupun beban mental. Dari sudut pandang ergonomi, setiap beban kerja diterima oleh seseorang harus sesuai atau seimbang seimbang baik terhadap terhadap kemampuan fisik, kemampuan kognitif maupun keterbatasan manusia yang menerima beban tersebut. Menurut Suma’mur (1984) bahwa kemampuan kerja seorang tenaga kerja berbeda dari satu kepada yang lainnya dan sangat tergantung dari tingkatan keterampilan, kesegaran jasmani, keadaan gizi, jenis kelamin, usia dan ukuran tubuh dari pekerjaan yang bersangkutan. 2.3.1 Faktor Eksternal Beban kerja yang berasal dari luar tubuh pekerja. Faktor-faktor disebut stressor , yaitu: 1.
Tugas (Task (Task))
b. Bersifat Bersifat fisik seperti seperti stasiun stasiun kerja, kerja, kondisi, kondisi, medan, medan, atau sikap kerja.
1. Kecepatan denyut jantung 2. Konsumsi Oksigen 1. Manife Manifesta stasi si Kerja Kerja Berat Berat Dengan bertambahnya aktivitas otot, maka beberapa hal yang patut dijadikan pokok bahasan dan analisa terhadap menifestasi kerja berat tersebut antara lain: rate) Denyut jantung (heart (heart rate) (blood pressure) pressure) b. Tekanan darah (blood c. Cardiac output (keluaran paru dengan satuan liter per menit) d. Komposisi Komposisi kimia darah darah (kandunga (kandungan n asam laktat) laktat) temperature) (body temperature) e. Temperatur tubuh (body (sweating rate) rate) f. Kecepatan berkeringat (sweating g. Pulmon Pulmonary ary ventil ventilati ation on h. Kons Konsum umsi si oks oksig igen en a.
3. Faktor Faktor – Faktor Faktor yang yang Mempeng Mempengaruhi aruhi Beban Beban Kerja Kerja Tubuh manusia dirancang untuk dapat melakukan aktivitas kerja seharihari. Adanya massa otot yang bobotnya hampir lebih dari separuh barat tubuh, memungkinkan kita untuk dapat menggerakkan tubuh dan melakukan pekerjaan. Pekerjaan disatu pihak mempunyai arti penting bagi kemajuan dan peningkatan prestasi. Di pihak lain , dengan pekerjaan berarti tubuh akan menerima beban dari luar tubuhnya. Dengan kata lain bahwa setiap pekerjaan merupakan beban bagi yang bersangkutan. Beban tersebut dapat berupa beban fisik maupun beban mental. Dari sudut pandang ergonomi, setiap beban kerja diterima oleh seseorang harus sesuai atau seimbang seimbang baik terhadap terhadap kemampuan fisik, kemampuan kognitif maupun keterbatasan manusia yang menerima beban tersebut. Menurut Suma’mur (1984) bahwa kemampuan kerja seorang tenaga kerja berbeda dari satu kepada yang lainnya dan sangat tergantung dari tingkatan keterampilan, kesegaran jasmani, keadaan gizi, jenis kelamin, usia dan ukuran tubuh dari pekerjaan yang bersangkutan. 2.3.1 Faktor Eksternal Beban kerja yang berasal dari luar tubuh pekerja. Faktor-faktor disebut stressor , yaitu: 1.
Tugas (Task (Task))
b. Bersifat Bersifat fisik seperti seperti stasiun stasiun kerja, kerja, kondisi, kondisi, medan, medan, atau sikap kerja.
c. Bersifat Bersifat mental mental seperti seperti tingka tingkatt kesulitan kesulitan kerja kerja yang yang mempengaruhi tingkat emosi pekerja, atau kompleksitas pekerjaan. 2. Orga Organi nisa sasi si Kerj Kerja a Seperti lama kerja, waktu istirahat, kerja bergilir, kerja malam, sistem pengupahan, sistem kerja, ritme kerja, pelimpahan dan wewenang kerja, dan lain-lain. 3. Ling Lingku kung ngan an Kerj Kerja a a. Lingkunga Lingkungan n kerja fisik fisik : mikroklima mikroklimat, t, intensitas intensitas kebising kebisingan, an, pencahayaan. a. Lingkunga Lingkungan n kerja kerja kimiawi kimiawi : debu, debu, gas gas pencemar pencemar.. b. Lingkunga Lingkungan n kerja kerja biologis biologis : bakter bakteri, i, virus. virus. c. Lingkunga Lingkungan n kerja fisiolo fisiologis gis seperti seperti penempata penempatan n dan pemilihan pemilihan karyawan, hubungan sesama pekerja, pekerja dengan atasan, pekerja dengan lingkungan sosial, dll.
2. Fakt Faktor or Inte Intern rnal al Faktor internal beban kerja adalah faktor yang berasal dari dalam tubuh itu sendiri sebagai akibat adanya reaksi dari beban kerja eksternal. Reaksi tubuh tersebut dikenal sebagai strain . Berat ringannya strain dapat dinilai baik secara objektif maupun subjektif. Penilaian secara objektif , yaitu melalui perubahan reaksi fisiologis. Sedangkan penilaian subjektif dapat dilakukan secara subjektif berkaitan erat dengan harapan, keinginan, kepuasan dll. Secara lebih ringkas faktor internal meliputi : a. faktor faktor somatis somatis = jenis kelamin, kelamin, umur, umur, ukuran ukuran tubuh, tubuh, kondisi kondisi kesehatan, status gizi b. faktor faktor psikis = motivasi, motivasi, persepsi persepsi,, kepercayaan kepercayaan,, keinginan, keinginan, kepuasan dll.
4. Beba Beban n Ker Kerja ja Fisik Fisik Menurut Astrand & Rodahl (1977) bahwa penilaian beban kerja fisik dapat dilakukan dengan dua metode secara objektif, yaitu metode penilaian langsung dan metode tidak langsung. Metode pengukuran langsung yaitu dengan mengukur energi yang dikeluarkan melalui asupan oksigen selama bekerja. Meskipun metode dengan menggunakan asupan oksigen lebih akurat, namun hanya dapat mengukur untuk waktu kerja yang singkat dan diperlukan peralatan peralatan yang cukup mahal. Sedangkan metode pengukuran tidak langsung adalah dengan menghitung denyut nadi selama kerja.
Kemudian Konz (1996) mengemukakan bahwa denyut jantung adalah suatu alat estimasi laju metabolisme yang baik, kecuali dalam keadaan emosi. Kategori berat, ringannya beban kerja didasarkan pada metabolisme, respirasi, suhu tubuh dan denyut jantung. Tabel Kategori Beban Kerja
Sumber : Chris tensen (1996 ) Berat ringannya beban kerja yang diterima oleh seorang tenaga kerja dapat digunakan untuk penentuan berapa lama seorang tenaga kerja dapat melakukan aktivitas pekerjaannya sesuai dengan kemampuan atau kapasitas kerja yang bersangkutan. Semakin berat beban kerja maka semakin pendek waktu kerja seseorang untuk bekerja tanpa kelelahan dan gangguan fisiologis yang berarti atau sebaliknya. Salah satu kebutuhan utama dalam pergerakan otot adalah kebutuhan akan oksigen yang dibawa oleh darah ke otot untuk pembekaran zat dalam menghasilkan energi. Sehingga jumlah oksigen yang dipergunakan oleh tubuh untuk bekerja merupakan salah satu indikator pembebanan selama bekerja. Dengan demikian setiap aktivitas pekerjaan memerlukan energi yang dihasilkan dari proses pembakaran. Semakin berat pekerjaan yang dilakukan maka akan semakin besar pula energi yang dikeluarkan. Berdasarkan hal tersebut maka besarnya jumlah kebutuhan kalori dapat digunakan sebagai petunjuk untuk menentukan berat – ringannya beban kerja. Berkaitan hal tersebut , menurut Kepmennaker (1999), menetapkan kategori beban kerja menurut kebutuhan kalori sebagai berikut : 1. Beban kerja ringan : 100 – 200 kilo kalori / jam 2. Beban kerja sedang : > 200 – 350 kilo kalori / jam 3. Beban kerja berat : > 350 – 500 kilo kalori / jam Kebutuhan kalori dapat dinyatakan dalam kalori yang dapat diukur secara tidak langsung dengan menentukan kebutuhan oksigen. Konsumsi energi diukur dalam satuan Watt, 1 Watt = 1 Joule/detik, untuk konversi satuan energi setiap kebutuhan 1 liter oksigen akan memberikan 4,8 kilo kalori energi yang setara dengan 20 KJ. Dalam satuan SI didapat 1 kilo kalori = 4,2 kilojoule (KJ). Konsumsi energi merupakan faktor utama dan tolak ukur yang dipakai sebagai penentu besar/ringannya kerja fisik dilaksanakan. Proses Metabolisme merupakan fase yang penting sebagai penghasil energi yang diperlukan untuk kerja fisik. Besarnya energi yang dihasilkan / dikonsumsi dinyatakan dalam satuan kilo kalori(Kcal). Untuk kegiatan dengan klasifikasi ringan (berjalan, berdiri/duduk, berpakaian) memerlukan tambahan kalori kerja 600-700Kcal/24 jam . Standar untuk energi Kerja 5.2 Kcal/menit
adalah energi maksimum yang diperlukan untuk melaksanakan pekerjaan fisik sedang secara terus-menerus. 5. Unit Kerja Fisiologis Kilocalorie merupakan satuan dari energi pada beberapa literatur ergonomi. Dalam unit SI didapat bahwa: 1 kilocalorie (k cal) = 4,2 kilo joule (KJ) Konversi konsumsi energi diukur dalam satuan watt: 1 watt
= 1 joule / sec
Untuk mengkonversi satuan energi ini: 1 liter oksigen akan memberikan 4,8 k cal energi yang setara dengan 20 KJ atau 1 liter oksigen (O2) menghasilkan 4,8 k cal energi = 20 KJ 6. Gaya – Gaya Tubuh Agar penggunaan tenaga otot bisa optimal maka pengaturan cara kerja otot harus diperhatikan dengan benar. Dalam hal ini kegiatan otot dapat dibedakan dalam 2 hal yaitu: a. Kerja otot dinamis (berirama) b. Kerja otot statis (kerja tetap) Pada kerja dinamis, otot akan mengencang dan mengendur secara bergantian atau berirama, sedangkan pada kerja statis, otot akan berada dalam posisi mengencang dalam waktu yang cukup lama. Selama kerja dinamis berlangsung maka otot akan bekerja secara bergantian sesuai dengan irama tegang / kencang tekan dan kendor seperti layaknya kerja dari sebuah pompa yang membawa dampak pada kelancaran aliran darah. Di sini otot akan banyak sekali membawa/menerima glukosa dan O2 pada saat mengencang dan selanjutnya membuang metabolis (sisa hasil pembakaran/metabolisme) pada saat mengendor karena mekanisme mengencang dan mengendornya otot terjadi secara bergantian, maka sirkulasi aliran darah + O2 dan metabolis akan berlangsung secara lancar. Sebaliknya yang terjadi dalam kerja otot secara statis. Di sini mengencangnya otot dalam waktu lama akan menyebabkan alran darah terganggu suplai glukosa + O2 terhambat dan metabolis tidak bisa segera terbuang, kondisi tersebut akan mengakibatkan rasa sakit dan lelah pada otot.
7. Penilaian beban Kerja
Kerja fisik dikelompokkan oleh David dan Miller : a. Kerja total seluruh tubuh, yang mempergunakan sebagian besar otot biasanya melibatkan dua pertiga atau tiga perempat oleh otot tubuh. b. Kerja sebagian otot, yang membutuhkan lebih sedikit energi expenditure karena otot yang dipergunakan lebih sedikit. c. Kerja otot statis, yaitu otot yang dipergunakan untuk menghasilkan gaya, tetapi tanpa kerja mekanik membutuhkan kontraksi sebagian otot. Namun, sampai saat ini metode pengukuran fisik dilakukan dengan menggunakan standar : Konsep Horse – Power (Foot-Pounds of Work Per Minute) oleh Taylor, tapi tidak memuaskan. 2. Tingkat konsumsi energi untuk mengukur pengeluaran energi. 3. Perubahan tingkat kerja jantung dan konsumsi oksigen (dengan metode terbaru). 1.
( Sritomo Wignjosoebroto,Ergonomi : Studi Gerak dan Waktu, 1995 ) 1. Penilaian berdasarkan jumlah kebutuhan kalori Salah satu kebutuhan utama dalam pergerakkan otot adalah kebutuhan akan oksigen yang dibawa oleh darah ke otot untuk pembakaran zat dalam menghasilkan energi. Sehingga jumlah oksigen yang dipergunakan oleh tubuh merupakan salah satu indikator pembebanan selama bekerja. Dengan demikian setiap aktivitas pekerjaan memerlukan energi yang dihasilkan dari proses pembakaran. Berdasarkan hal tersebut maka kebutuhan kalori dapat digunakan sebagai indikator untuk menentukan berat ringannya beban kerja adalah sebagai berikut: 1. Beban kerja ringan : 100-200 Kilo kalori/jam 2. Beban kerja sedang : > 200-350 Kilo kalori/ jam 3. Beban kerja berat : > 350-500 Kilo kalori/ jam Kebutuhan kalori dapat dinyatakan dalam kalori yang dapat diukur secara tidak langsung dengan menentukan kebutuhan oksigen. Setiap kebutuhan oksigen sebanyak 1 liter akan memberikan 4.8 kilo kalori (Suma’mun, 1989 ). Sebagai dasar perhitungan dalam menentukan jumlah kalori yang dibutuhkan
oleh seseorang dalam melakukan aktivitas pekerjannya, dapat dilakukan melalui pendekatan atau taksiran kebutuhan kalori menurut aktivitasnya. Menurut Grandjean (1993) bahwa kebutuhan kalori seorang pekerja selama 24 jam ditentukan oleh tiga hal : 1. Kebutuhan kalori untuk metabolisme basal, dipengaruhi oleh jenis kelamin dan usia. Metabolisme basal adalah konsumsi energi secara konstan pada saat istirahat dengan perut dalam keadaan kosong. Yang mana tergantung pada ukuran, berat badan dan jenis kelamin. Untuk pria dengan berat 70 kg membutuhkan 1700 kcal per 24 jam, dan untuk wanita dengan berat 60 kg membutuhkan 1400 kcal per 24 jam. Pada kondisi metabolisme basal ini hampir semua energi kimia dari zat makanan dikonversi menjadi panas. 2. Kebutuhan kalori untuk kerja, kebutuhan kalori sangat ditentukan dengan jenis aktivitasnya, berat atau ringan. Konsumsi energi diawali pada saat pekerjaan fisik dimulai. Semakin banyaknya kebutuhan untuk aktivitas otot bagi suatu jenis pekerjaan, maka semakin banyak pula energi yang dikonsumsi, dan diekspresikan sebagai kalori kerja. Kalori ini didapat dengan cara mengukur konsumsi energi pada saat bekerja kemudian dikurangi dengan konsumsi energi pada saat istirahat atau pada saat metabolisme basal. Kalori kerja ini menunjukkan tingkat ketegangan otot tubuh manusia dalam hubungannya dengan: a. b. c. d. e.
Jenis kerja berat Tingkat usaha kerjanya Kebutuhan waktu istirahat Efisiensi dari berbagai jenis perkakas kerja, dan Produktivitas dari berbagai variasi cara kerja
3. Kebutuhan kalori untuk aktivitas lain-lain di luar jam kerja. Aktivitas harian juga mengkonsumsi energi. Rata-rata konsumsinya adalah 600 kcal untuk pria dan 500-550 kcal untuk wanita. Sedangkan konsumsi energi total terbagi atas: a. Metabolisme basal b. Kalori untuk bersantai c. Kalori untuk bekerja
Untuk memperjelas beberapa hal tersebut diatas diberikan empat kategori kerja menurut Hettingen (1970) yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:
Gambar ( Sumber: Nurmianto,1996) Adapun konsumsi energi pada berbagai pekerjaan lain diteliti oleh Lehmann dan teman-temannya (1962), serta Durmin dan Passmore (1967). Hasil penelitian Lehmann tersebut ditabulasikan pada tabel dibawah ini: Tabel Men
Women Type of work
Example of occupation
kcal/day kcal/day 2400
2000
Light manual work, sitting
Bookkeeper
2700
2250
Light manual work, sitting
Shorthand typist; watchmaker
Light manual work, standing Hairdresser
3000
3300
3600
2500
2750
3000
Walking
Lowland shepherd
Heavy manual work, sitting
Weaver; basket worker
Heavy arm work, sitting
Bus driver
Light bodily work, standing
Mechanic
Light manual work, walking
Fitter; general practioner; meter reader
Heavy manual work, sitting
Shoemaker
Light bodily work, walking
Electrical fitter
Light bodily work, climbing stairs
Postman (flats)
Heavy arm work, sitting
Stonemason
Moderate bodily work, standing
Locksmith; masseur Butcher
Moderate bodily work, walking Moderate bodily work, with
Chimney-sweep
Heavy arm work 3900
3250
Very heavy bodily work, standing
Sawing firewood Ballet dancer; shunter
Heavy bodily work, walking Carpenter on building site Moderate bodily work, climbing 4200
-
Extreme bodily effort, standing
Coal miner (if lucky) Agricultural labourer
Very heavy bodily work, walking
Worker in hillside vineyard
Heavy bodily work, climbing 4500
-
Extreme bodily effort, standing Very heavy bodily work, walking
Tree feller; lumber jack Coal critter; carrying sacks of flour
4800
-
Extreme bodily effort in worst position
Coal miner, lying down
5100
-
Extreme bodily effort, walking
Harvesting by hand
( Sumber: Nurmianto,1996) Konsumsi energi untuk aktivitas individu Para fisiolog kerja telah meneliti konsumsi energi yang dibutuhkan untuk berbagai macam jenis pekerjaan untuk aktivitas individu yang ditabulasikan pada table di bawah ini: Tabel Activity
Conditions of Work
kcal/min
Walking, emptyhanded
Level,smooth surface 4km/h
2,1
Metailed road, heavy shoes 4km/h
3,1
Walking, with load on Level, metailed road back 10 kg load 4 km/h
3,6 5,3
30 kg load 4 km/h Climbing
16% gradient climbing speed 11,5m/min
8,3
Without load
10,5
Climbing stairs With 20 kg load 13,7 30.5% gradient climbing speed 17.2 m/min Cycling
18,4 without load
Pulling
5,2 With 20 load
Working with axe
8,5 Speeed 16 km/h
Filling iron Shoveling
9,5-11,5 3.6 km/h, level hard surface tractive force 2,5 11.6 kg Two-handed strokes 35 strokes /min
7,8
Sawing wood 60 strokes/min, 2.28 kcal/g of filling Bricklaying Screwdriving
9 10 sholves per min, throwing 2 m horizontally and 1 m high
3
Two-handed saw, 60 double strokes/min
0,5
Normal rate 0.041 m3/min
0,7-1,6
Screw horizontal
7,5-8,7
Screw vertical
8,3
Garden spade in clay soil
1,0-2,0
Clover
2,0-3,0
Cooking
4,0-5,0
Light Cleaning; ironing
4,0-6,0
Digging Mowing Household work
Making beds; beating carpets; washing floors Heavy wasting
( Sumber: Nurmianto,1996)
Sedangkan perhitungan jumlah energi total menurut Stevenson (1987) adalah sebagai berikut:
Gambar ( Sumber: Nurmianto,1996) Data khusus untuk basal metabvolisme menurut Stevenson (1987) adalah sebagai berikut: o o
Pria berat 70 kg : 1,2 kcal/menit Wanita berat 60 kg :1,0 kcal/menit
Sementara itu efisiensi manusia dapat didefinisikan sebagai berikut: Pengukuran yang lebih sensitif adalah:
Ditambahi aktivitas manusia dan persen efisiensinya 2. Denyut Nadi Kerja Pengukuran denyut jantung selama bekerja merupakan suatu metode untuk menilai cardiovasculair strain. Beberapa hal yang berkaitan dengen pengukuran denyut jantung adalah sebagai berikut : 1. Astrand dan Christensen meneliti pengeluaran energi dari tingkat denyut jantung dan menemukan adanya hubungan langsung antara keduanya. Tingkat pulsa dan denyut jantung permenit dapat digunakan untuk menghitung pengeluaran energi. 2. Secara lebih luas dapat dikatakan bahwa kecepatan denyut jantung dan pernapasan dipengaruhi oleh tekanan fisiologis, tekanan oleh lingkungan, atau tekanan akibat kerja keras, di mana ketiga factor tersebut memberikan pengaruh yang sama besar. Pengukuran denyut jantung dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain: a. Merasakan denyut jantung yang ada pada arteri radial pada pergelangan tangan. b. Mendengarkan denyut jantung dengan stethoscope. c. Menggunakan ECG ( Electrocardiograph ), yaitu mengukur signal elektrik yang diukur dari otot jantung pada permukaan kulit dada. Selain menggunakan ECG, dapat menggunakan stopwatch denyut (Kilbon, 1992). Dengan metode tersebut dapat dihitung denyut nadi kerja sebagai berikut:
Selain metode denyut jantung tersebut, dapat juga dilakuakan penghitungan denyut nadi dengan menggunakan metode 15 atau 30 detik. Kepekaan denyut nadi akan segera berubah dengan perubahan pembebanan, baik yang berasal dari pembebanan mekanik, fisika, maupun kimiawi. Denyut nadi untuk mengestimasi index beban kerja terdiri atas beberapa jenis, Muller ( 1962 ) memberikan definisi sebagai berikut : a. b. c. d.
e.
Denyut jantung pada saat istirahat ( resting pulse ) adalah rata-rata denyut jantung sebelum suatu pekerjaan dimulai. Denyut jantung selama bekerja ( working pulse ) adalah rata-rata denyut jantung pada saat seseorang bekerja. Denyut jantung untuk bekerja ( work pulse ) adalah selisish antara denyut jantung selama bekerja dan selama istirahat. Denyut jantung selama istirahat total ( recovery cost or recovery cost ) adalah jumlah aljabar denyut jantung dan berhentinya denyut pada suatu pekerjaan selesai dikerjakannya sampai dengan denyut berada pada kondisi istirahatnya. Denyut kerja total ( Total work pulse or cardiac cost ) adalah jumlah denyut jantung dari mulainya suatu pekerjaan samapi dengan denyut berada pada kondisi istirahatnya ( resting level ).
( Nurmianto, 1998 ) Peningkatan denyut nadi mempunyai peran yang sangat penting di dalam peningkatan cardio output dari istirahat samapi kerja maksimum, peningkatan tersebut oleh Rodahl (1989) didefinikan sebagai heart rate reserve (HR reserve). -Ditambahi gambar Meningkatnya Denyut Jantung Yang Berhubungan Dengan Berbagai Macam Kondisi Kerja -Tabel Hubungan Antara Metabolisme, Respirasi, Temperatur badan dan Denyut Jantung Sebagai Media Pengatur Beban Kerja -gambar Denyut jantung dari 2 kondisi kerja yang berbeda -gambar Denyut jantung selama otot diberi beban statis
Lebih lanjut Manuaba & Vanwonterghem (1996) menentukan klasifikasi beban kerja berdasakan peningkatan denyut nadi kerja yang dibandingkan dengan denyut nadi maskimum karena beban kardiovaskuler. Cardiovascular adalah suatu sistem organ yang berfungsi memindahkan zat ke dan dari sel. Sistem ini juga menolong stabilisasi suhu dan pH tubuh (bagian dari homeostasis). Ada tiga jenis sistem peredaran darah: tanpa sistem
peredaran darah, sistem peredaran darah terbuka, dan sistem peredaran darah tertutup. Cardiovascular = %CVL yang dihitung berdasarkan rumus di bawah ini:
Di mana denyut nadi maksimum adalah (220-umur) untuk laki-laki dan (200-umur) untuk wanita. Dari perhitungan % CVL kemudian akan dibandingkan dengan klasifikasi yang telah ditetapkan sebagai berikut : a. b. c. d. e.
< 30% = Tidak terjadi kelelahan 0-<60% = Diperlukan perbaikan 60-<80 = Kerja dalam waktu singkat 80-<100% = Diperlukan tindakan segera >100% = Tidak diperbolehkan beraktivitas
Laju pemulihan denyut nadi dipengaruhi oleh nilai absolute denyut nadi pada ketergantungguan pekerjaan (the interruption of work), tingkat kebugaran (individual fitness), dan pemaparan panas lingkungan. Jika nadi pemulihan tidak segera tercapai maka diperluakan redesain pekerjaan untuk mengurangi tekanan fisik. Redesain tersebut dapat berupa variabel tunggal maupun keseluruhan dari variabel bebas (tasks, organisasai kerja, dan lingkungan kerja) yang menyebabkan beban tugas tambahan.(Tarwaka, Solichul, H.A Bakri, 2004. Jika denyut jantung dipantau selama istirahat, maka waktu pemulihan untuk beristirahat meningkat sejalan dengan beban kerja. Dalam keadaan yang ekstrim, pekerja tidak mempunyai waktu istirahat yang cukup sehingga mengalami kelelahan yang kronis. Formulasi untuk menentukan waktu istirahat sebagai kompensasi dari pekerjaan fisik : Dimana : R = Waktu istirahat yang dibutuhkan dalam menit T = Total waktu kerja dalam menit W = Konsumsi energi rata–rata untuk bekerja dalam kilokalori / menit S = Pengeluaran energi cadangan yang direkomendasikan dalam kilokalori / menit (biasanya 4 atau 5 kkal / menit) 8. Pengukuran Konsumsi Oksigen 1 kkal adalah jumlah panas yang dibutuhkan untuk menaikkan temperature 1 liter air dari 14,5 °C menjadi 15,5°C. Konsumsi energy dapat diatur secara tidak langsung.
Jika 1 liter oksigen dikonsumsi oleh tubuh, maka tubuh akan mendapatkan 4,8 kkal energi. Faktor inilah yang merupakan nilai kalori suatu oksigen. Ditambahi gambar Konsumsi Oksigen Pada Suatu Aktivitas Dan keterangannya
a. Kapasitas kerja Semakin meningkatnya beban kerja, maka konsumsi oksigen akan meningkat secara proporsional, sampa didapat kondisi maksimumnya. Pengaturan energy kerja sebagai berikut: o o o o o
20-30 tahun : dikalikan dengan 100% 40 tahun : dikalikan dengan 96% 50 tahun : dikalikan dengan 90% 60 tahun : dikalikan dengan 80% 65 tahun : dikalikan dengan 75%
Dengan catatan bahwa 5,2 kkal/menit = 5,2 / 4,8 = 1,08 liter/menit oksigen. b. Fitness Fitness index telah didefinisikan sebagai berikut:
Dimana, W : massa (kg) (VO2)max : konsumsi energy maksimum (ml/menit) Pengukuran langsung untuk (VO2)max membutuhkan waktu yang lama, akan tetapi perkiraannya didapat menggunakan pngukuran denyut jantung daripada menggunakan konsumsi oksigen. 9. Pengukuran Konsumsi Energi Bilangan nadi atau denyut jantung merupakan perubahan yang penting dan pokok, baik dalam penelitian laboratorium. Dalam hal ini penentuan konsumsi energi biasa digunakan parameter indeks kenaikan bilangan kecepatan denyut jantung. Indeks ini merupakan perbedaan antara kecepatan-kecepatan denyut jantung pada waktu kerja tertentu dengan kecepatan denyut jantung pada saat istirahat.
Untuk merumuskan hubungan antara energi expenditure dengan kecepatan denyut jantung dilakukan pendekatan kuantitatif hubungan antar energi expenditure dengan kecepatan denyut jantung dengan menggunakan analisis regresi. Bentuk regresi hubungan energi dengan kecepatan denyut jantung secara umum adalah kuadratir dengan persamaan sebagai berikut: Dimana: Y=Energi (kilocal/menit) X=Kecepatan denyut jantung (denyut/menit) Dengan demikian kecepatan denyut jantung disertakan dalam bentuk energi, maka konsumsi energi untuk kegiatan kerja tertentu bisa dilukiskan dalam bentuk matematis sebagai berikut: Dimana: KE=konsumsi energi untuk suatu kegiatan kerja tertentu (kilocal/menit) Et=Pengeluaran energi pada saat waktu kerja tertentu (kilocal/menit) Ei=Pengeluaran energi pada saat istirahat (kilocal/menit) Dengan demikian konsumsi energi pada waktu kerja tertentu merupakan selisih antara pengeluaran energi pada waktu kerja tersebut dengan pengeluaran energi pada saat istirahat. 3. Kardiovaskuler Sistem peredaran darah atau sistem kardiovaskular adalah suatu sistem organ yang berfungsi memindahkan zat ke dan dari sel. Sistem ini juga menolong stabilisasi suhu dan pH tubuh (bagian dari homeostasis). Ada tiga jenis sistem peredaran darah: tanpa sistem peredaran darah, sistem peredaran darah terbuka, dan sistem peredaran darah tertutup. sistem peredaran darah,yang merupakan juga bagian dari kinerja jantung dan jaringan pembuluh darah (sistem kardiovaskuler) dibentuk. Sistem ini menjamin kelangsungan hidup organisme, didukung oleh metabolisme setiap sel dalam tubuh dan mempertahankan sifat kimia dan fisiologis cairan tubuh. Pertama, darah mengangkut oksigen dari paru-paru ke sel dan karbon dioksida dalam arah yang berlawanan (lihat respirasi). Kedua, yang diangkut dari nutrisi yang berasal pencernaan seperti lemak, gula dan protein dari saluran pencernaan dalam jaringan masing-masing untuk mengkonsumsi, sesuai dengan kebutuhan mereka, diproses atau disimpan. Metabolit yang dihasilkan atau produk limbah (seperti urea atau asam urat) yang kemudian diangkut ke jaringan lain atau organ-organ ekskresi (ginjal dan usus besar). Juga mendistribusikan darah seperti hormon, sel-sel kekebalan tubuh dan bagian-bagian dari sistem pembekuan dalam tubuh. Cardiovascular adalah suatu sistem organ yang berfungsi memindahkan zat ke dan dari sel. Sistem
ini juga menolong stabilisasi suhu dan pH tubuh (bagian dari homeostasis). Ada tiga jenis sistem peredaran darah: tanpa sistem peredaran darah, sistem peredaran darah terbuka, dan sistem peredaran darah tertutup. Cardiovascular = %CVL yang dihitung berdasarkan rumus di bawah ini:
Di mana denyut nadi maksimum adalah (220-umur) untuk laki-laki dan (200-umur) untuk wanita. Dari perhitungan % CVL kemudian akan dibandingkan dengan klasifikasi yang telah ditetapkan sebagai berikut : f. g. h. i. j.
< 30% = Tidak terjadi kelelahan 0-<60% = Diperlukan perbaikan 60-<80 = Kerja dalam waktu singkat 80-<100% = Diperlukan tindakan segera >100% = Tidak diperbolehkan beraktivitas
4. Kelelahan Kelelahan merupakan akibat dari kebanyakan tugas pekerjaan yang sama. Pada pekerjaan yang berulang, tanda pertama kelelahan merupakan peningkatan dalam rata-rata panjang waktu yang diambil untuk menyelesaikan suatu siklus aktivitas. Waktu pendistribusian yang hati-hati sering menunjukkan kelambatan performansi sebagaimana yang tampak dalam pendistribusian proporsi yang lebih besar dari siklus lambat yang tidak normal. Ada beberapa defenisi dari kelelahan kerja, yaitu : 1. Kelelahan kerja menurut Suma’mur (1996), merupakan proses menurunnya efisiensi, performa kerja dan berkurangnya kekuatan/ ketahanan fisik tubuh untuk terus melanjutkan kegiatan yang harus dilakukan. 2. Kelelahan kerja menurut Eko Nurmianto (2003), kelelahan kerja akan menurunkan kinerja dan menambah tingkat kesalahan kerja. Meningkatnya kesalahan kerja akan memberikan peluang terjadinya kecelakaan kerja dalam industri. 3. Kelelahan kerja menurut Tarwaka (2004), merupakan suatu mekanisme perlindungan agar terhindar dari kerusakan lebih lanjut, sehingga dengan demikian terjadilah pemulihan setelah istirahat. 4. Kelelahan kerja menurut AM. Sugeng Budiono (2003), adalah suatu kondisi yang disertai penurunan efisiensi dan kebutuhan dalam bekerja.
Kelelahan mempunyai beragam penyebab yang berbeda, yaitu : 1. Beban Kerja Merupakan volume pekerjaan yang dibebankan kepada tenaga kerja, baik fisik maupun mental dan tanggung jawab. Beban kerja yang melebihi kemampuan akan mengakibatkan kelelahan kerja. 2. Beban Tambahan Beban tambahan merupakan beban diluar beban kerja yang harus ditanggung oleh pekerja. Beban tambahan tersebut berassal dari lingkungan kerja yang memiliki potensi bahaya seperti lingkungan kerja. Lingkungan kerja yang dapat mempengaruhi kelelahan adalah: a. Iklim Kerja Iklim kerja adalah hasil perpaduan antara suhu, kelembaban, kecepatan gerakan udara dan panas radiasi dengan tingkat pengeluaran panas dari tubuh tenaga kerja sebagai akibat pekerjaannya. Suhu yang terlalu rendah dapat menimbulkan keluhan kaku dan kurangnya koordinasi sistem tubuh, sedangkan suhu terlalu tinggi akan menyebabkan kelelahan dengan akibat menurunnya efisiensi kerja, denyut jantung dan tekanan darah meningkat, aktivitas organ-organ pencernaan menurun, suhu tubuh meningkat, dan produksi keringat meningkat. b. Kebisingan Kebisingan merupakan suara atau bunyi yang tidak dikehendaki karena pada tingkat atau intensitas tertentu dapat menimbulkan gangguan, terutama merusak alat pendengaran. Kebisingan akan mempengaruhi faal tubuh seperti gangguan pada saraf otonom yang ditandai dengan bertambahnya metabolisme, bertambahnya tegangan otot sehingga mempercepat kelelahan. c. Penerangan Penerangan ditempat kerja merupakan salah satu sumber cahaya yang menerangi benda-benda ditempat kerja. Penerangan yang baik adalah penerangan yang memungkinkan tenaga kerja melihat pekerjaan dengan teliti, cepat dan tanpa upaya yang tidak perlu serta membantu menciptakan lingkungan kerja yang nikmat dan menyenangkan. Penerangan tempat kerja yang tidak adekuat juga bisa menyebabkan kelelahan mata, akan tetapi penerangan yang terlalu kuat dapat menyebabkan kesilauan.
3. Faktor Individu a. Umur Umur dapat mempengaruhi kelelahan kerja. Semakin tua umur seseorang semakin besar tingkat kelelahan. Fungsi faal tubuh yang dapat berubah karena faktor usia mempengaruhi ketahanan tubuh dan kapasitas kerja seseorang. b. Masa Kerja Masa kerja dapat mempengaruhi pekerja baik positif maupun negatif. Akan memberikan pengaruh positif bila semakin lama seseorang bekerja maka akan berpengalaman dalam melakukan pekerjaannya. Sebaliknya akan memberikan pengaruh negatif apabila semakin lama bekerja akan menimbulkan kelelahan dan kebosanan. Semakin lama seseorang dalam bekerja maka semakin banyak dia telah terpapar bahaya yang ditimbulkan oleh lingkungan kerja tersebut. Secara garis besar masa kerja dapat dikategorikan menjadi 3, yaitu: 1) Masa kerja < 6 tahun 2) Masa kerja 6-10 tahun 3) Masa kerja >10 tahun Jenis kelelahan kerja Kelelahan dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) kelompok, yaitu berdasarkan : 1. Proses a. Kelelahan otot ialah menurunnya kinerja sesudah mengalami stress tertentu yang ditandai dengan menurunnya kekuatan dan kelambanan gerak. b. Kelelahan umum, ialah suatu perasaan yang menyebar yang disertai adanya penurunan kesiagaan dan kelambanan pada setiap aktivitas. Perasaan adanya kelelahan secara umum ditandai dengan berbagai kondisi antara lain : 1. Kelelahan visual, yaitu ketegangan yang terjadi pada organ visual (mata). 2. Kelelahan mental, yaitu kelelahan yang disebabkan oleh pekerjaan mental atau intelektual (proses berpikir). 3. Kelelahan syaraf, yaitu kelelahan yang disebabkan oleh tekanan berlebihan pada salah satu bagian sistem psikomotor, seperti pada pekerjaan yang membutuhkan keterampilan.
4. Kelelahan monotonis, yaitu kelelahan yang disebabkan oleh aktivitas kerja yang bersifat rutin, monoton, atau lingkungan kerja yang sangat menjemukan. 5. Kelelahan kronis, yaitu yaitu kelelahan yang disebabkan olehakumulasi efek jangka panjang. 6. Kelelahan sirkandian, yaitu bagian dari ritme siang-malam dan memulai periode tidur yang baru. Pengaruh-pengaruh tersebut terakumulasi di dalam tubuh manusia dan menimbulkan perasaan lelah yang dapat menyebabkan seseorang berhenti bekerja (beraktifitas).
2. Waktu terjadinya kelelahan a. Kelelahan akut, disebabkan oleh kerja suatu organ atau seluruh organ tubuh secara berlebihan dan datangnya secara tiba-tiba. b. Kelelahan kronis, merupakan kelelahan yang terjadi sepanjang hari dalam jangka waktu yang lama dan kadang-kadang terjadi sebelum melakukan pekerjaan, selain itu timbulnya keluhan psikosomatis seperti meningkatnya ketidakstabilan jiwa, kelesuan umum, meningkatnya sejumlah penyakit fisik seperti sakit kepala, perasaan pusing, sulit tidur, masalah pencernaan, detak jantung yang tidak normal, dan lain-lain 3. Penyebab terjadinya kelelahan a. Faktor fisiologis merupakan kelelahan yang disebabkan karena adanya faktor lingkungaan fisik, seperti penerangan, kebisingan, panas dan suhu. b. Faktor psikologis terjadi apabila adanya pengaruh hal-hal diluar diri yang berwujud pada tingkah laku atau perbuatan dalam memenuhi kebutuhan hidupnya, seperti suasana kerja, interaksi dengan sesama pekerja maupun dengan atasan. Mekanisme Kelelahan Konsep kelelahan merupakan reaksi fungsional dari pusat kesadaran yaitu cortex cerebri yang dipengaruhi oleh dua sistem penghambat (inhibisi dan system penggerak/aktivasi) Sampai saat ini masih berlaku dua t eori tentang kelelahan otot, yaitu: 1. Teori Kimia Secara teori kimia bahwa terjadinya kelelahan adalah akibat berkurangnya cadangan energi dan meningkatnya sistem metabolisme sebagai penyebab hilangnya efisiensi otot, sedangkan perubahan arus listrik pada otot dan syaraf adalah penyebab sekunder.
2. Teori syaraf pusat Bahwa perubahan kimia hanya penunjang proses, yang mengakibatkan dihantarkannya rangsangan syaraf oleh syaraf sensosrik ke otak yang disadari sebagai kelelahan otot. Rangsangan aferen ini menghambat pusat-pusat otak dalam mengendalikan gerakan sehingga frekuensi potensial gerakan pada sel syaraf menjadi berkurang. Berkurangnya frekuensi ini akan menurunkan kekuatan dan kecepatan kontraksi otot dan gerakan atas perintah kemauan menjadi lambat. Kondisi dinamis dari pekerjaan akan meningkatkan sirkulasi darah yang juga mengirimkan zat-zat makanan bagi otot dan mengusir asam laktat. Karena suasana kerja dengan otot statis aliran darah akan menurun, maka asam laktat akan terakumulasi dan mengakibatkan kelelahan otot lokal. Disamping itu juga dikarenakan beban otot yang tidak merata pada jaringan tertentu yang pada akhirnya akan mempengaruhi kinerja (performance) seseorang. Kelelahan diatur oleh sentral dari otak. Pada susunan syaraf pusat, terdapat sistem aktivasi dan inhibisi. Kedua sistem ini saling mengimbangi tetapi kadangkadang salah satu daripadanya lebih dominan sesuai dengan kebutuhan. Sistem aktivasi bersifat simpatis, sedang inhibisi adalah parasimpatis. Agar tenaga kerja berada dalam keserasian dan keseimbangan, kedua sistem tersebut berada pada kondisi yang memberikaan stabilitas pada tubuh. Proses Akumulasi Kelelahan Kelelahan yang disebabkan oleh sejumlah faktor yang berlangsung secara terus-menerus dan terakumulasi akan menyebabkan apa yang disebut dengan ”lelah kronis”. Gejala-gejala yang tampak jelas akibat lelah kronis dapat dicirikan seperti : 1. Meningkatnya emosi dan rasa jengkel sehingga orang menjadi kurang toleran atau a-sosial terhadap orang lain. 2. Munculnya sikap apatis terhadap pekerjaan. 3. Depresi yang berat, dan lain-lain.
Secara pasti datangnya kelelahan yang menimpa diri seseorang akan sulit untuk didefinisikan secara jelas. Problematik kelelahan akhirnya membawa manajemen untuk selalu berupaya mencari jalan keluarnya. Selain memberikan waktu istirahat yang cukup untuk proses pemulihan (recovery) kondisi fisik yang lelah, lamanya periode waktu kerja juga bisa memberikan dampak perubahan terhadap efisiensi operator. Dengan memperpendek jam kerja harian akan menghasilkan kenaikan output per jam, sebaliknya dengan memperpanjang jam kerja harian akan memperlambat kecepatan (tempo) kerja yang akhirnya berakibat pada
penurunan prestasi kerja perjamnya. Misalnya tidak hanya akan memberikan hasil yang meragukan, tetapi juga akan diikuti dengan meningkatnya absen karena sakit atas rasas lelah yang berlebihan. Jam kerja 8 jam/ hari sulit untuk dilampaui tanpa menimbulkan efek-efek negatif terhadap fisik manusia. Penambahan jam kerja hanya bisa ditoleransi untuk jenis-jenis pekerjaan tertentu, ringan (non fisik) dan banyak memiliki kesempatan untuk istirahat. Pengaturan jadwal kerja harian sebesar 8 jam per hari sudah merupakan hasil yang optimal. Meskipun dalam hal ini pemberian waktu istirahat masih diperlukan dan bisa disisipkan diantara kurun waktu 8 jam tersebut. Akibat Kelelahan Kerja Kelelahan dapat kita ketahui dari gejala-gejala atau perasaan yang sering timbul. Menurut Suma’mur (1996) ada 30 gejala kelelahan yang terbagi dalam 3 (tiga) kategori, yaitu : 1. Terjadinya pelemahan kegiatan Perasaan berat di kepala, menjadi lelah seluruh badan, kaki terasa berat, menguap, pikiran kacau, mengantuk, mata berat, kaku dan canggung dalam gerakan, tidak seimbang dalam berdiri dan merasa ingin berbaring. 2. Terjadinya pelemahan motivasi Merasa susah berpikir, lelah berbicara, menjadi gugup, tidak dapat berkonsentrasi, tidak mempunyai perhatian terhadap sesuatu, cenderung untuk lupa, kurang, kepercayaan, cemas terhadap sesuatu, tidak dapat mengontrol sikap, dan tidak tekun dalam pekerjaan. 3. Gambaran kelelahan fisik akibat keadaan umum Sakit kepala, kekakuan bahu, nyeri di punggung, pernafasan seperti tertekan, haus, suara serak, merasa pening, spasme dari kelopak mata, tremor pada anggota badan, dan merasa kurang sehat. Oleh karenanya terjadi kecenderungan meningkatnya absenteisme terutama mangkir kerja jangka pendek, sebabnya adalah kebutuhan untuk beristirahat lebih banyak atau meningkatnya angka sakit. Penanggulangan Kelelahan Kerja 1. Lingkungan kerja bebas dari zat berbahaya, penerangan memadai, pengaturan udara yang adekuat, bebas dari kebisingan, getaran, serta ketidaknyamanan. 2. Waktu kerja diselingi istirahat pendek dan istirahat untuk makan.
3. Kesehatan umum dijaga dan dimonitor. 4. Pemberian gizi kerja yang memadai sesuai dengan jenis pekerjaan dan beban kerja. 5. Beban kerja berat tidak berlangsung terlalu lama. 6. Tempat tinggal diusahakan sedekat mungkin dengan tempat kerja, kalau perlu bagi tenaga kerja dengan tempat tinggal jauh diusahakan transportasi dari perusahaan. 7. Pembinaan mental secara teratur dan berkala dalam rangka stabilitas kerja dan kehidupannya. 8. Disediakan fasilitas rekreasi, waktu rekreasi dan istirahat dilaksanakan secara baik. 9. Cuti dan liburan diselenggarakan sebaik-sebaiknya. 10. Diberikan perhatian khusus pada kelompok tertentu seperti tenaga kerja beda usia, wanita hamil dan menyusui, tenaga kerja dengan kerja gilir di malam hari, tenaga baru pindahan. 11. Mengusahakan tenaga kerja bebas alkohol, narkoba, dan obat berbahaya. 8. Metabolisme Metabolisme adalah perubahan kimiawi yang terjadi di dalam tubuh untuk pelaksanaan berbagai fungsi vitalnya. Bahan-bahan (sumber energy) dari makanan setelah dicerna akan diabsorpsi dalam usus halus,ke dalam sirkulasii darah dan diambil oleh jaringan-jaringan akan mengalami 3 proses metabolism: 1. Proses katabolisme Merupakan metabolisme yang menghasilkan energy dengan menggunakan zat-zat yang tersedia. • •
Karbohidrat dan lemak → CO2 + H2O + Energi Asam amino (protein) → CO2 + H2O + Urea + Energi
2. Proses Anabolisme Merupakan metaboisme yang memakai energy untuk membentuk unsure-unsur komplek dan jaringan. •
Proses biosintesa protein,karbohidrat, lemak nucleoprotein, dan proses-proses endergonik lainnya.
3. Proses ampibolik Merupakan gabungan antara proses katabolisme dan anabolisme. Contoh : TCC = TCA = CCA (Tri Carboxilic Cycle = Tri Carboxilic Acid Cycle =Citrit Acid Cycle) 2.8.1 Macam – macamnya (bahasa Yunani: μεταβολισμος, metabolismos, perubahan) adalah semua reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme, termasuk yang terjadi di tingkat selular. Secara umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi k imia organik, •
•
katabolisme, yaitu reaksi yang mengurai molekul senyawa organik untuk mendapatkan energi anabolisme, yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul-molekul tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh.[1]
Kedua arah lintasan metabolisme diperlukan setiap organisme untuk dapat bertahan hidup. Arah lintasan metabolisme ditentukan oleh suatu senyawa yang disebut sebagai hormon, dan dipercepatkan oleh senyawa organik yang disebut sebagai enzim. Pada senyawa organik, penentu arah reaksi kimia disebut promoter dan penentu percepatan reaksi kimia disebut katalis. Pada setiap arah metabolisme, reaksi kimiawi melibatkan sejumlah substrat yang berinteraksi dengan enzim pada jenjang-jenjang reaksi guna menghasilkan senyawa intermediat yang lazim disebut dengan metabolit, yang merupakan substrat pada jenjang reaksi berikutnya. Keseluruhan pereaksi kimia yang terlibat pada suatu jenjang reaksi disebut metabolom. Semua ini dipelajari pada suatu cabang ilmu biologi yang disebut metabolomika. Katabolisme Jalur katabolisme yang menguraikan molekul kompleks menjadi senyawa sederhana mencakup: Ditambahin proses kimia katabolisme •
Respirasi sel, jalur metabolisme yang menghasilkan energi (dalam bentuk ATP dan NADPH) dari molekul-molekul bahan bakar (karbohidrat, lemak, dan protein). Jalur-jalur metabolisme respirasi sel juga terlibat dalam pencernaan makanan. Katabolisme karbohidrat o Glikogenolisis, pengubahan glikogen menjadi glukosa.
Glikolisis, pengubahan glukosa menjadi piruvat dan ATP tanpa membutuhkan oksigen. Jalur pentosa fosfat, pembentukan NADPH dari glukosa. Katabolisme protein, hidrolisis protein menjadi asam amino. o Respirasi aerobik Transpor elektron o Fosforilasi oksidatif o Respirasi anaerobik, o Daur Cori Fermentasi asam laktat o o Fermentasi Fermentasi etanol o
•
•
Anabolisme Jalur anabolisme yang membentuk senyawa-senyawa kompleks dengan menggunakan energi tinggi mencakup: Ditambahi proses kimia anabolisme • • • •
•
• •
Glikogenesis, pembentukan glikogen dari glukosa. Glukoneogenesis, pembentukan glukosa dari senyawa organik lain. Jalur sintesis porfirin Jalur HMG-CoA reduktase, mengawali pembentukan kolesterol dan isoprenoid. Metabolisme sekunder, jalur-jalur metabolisme yang tidak esensial bagi pertumbuhan, perkembangan, maupun reproduksi, namun biasanya berfungsi secara ekologis, misalnya pembentukan alkaloid dan terpenoid. Fotosintesis Siklus Calvin dan fiksasi karbon
2.8.2 Faktor – faktor yang mempengaruhi metabolisme 1. 2. 3. 4.
Kerja → meningkatkan 2000 % dari normal Kebutuhan energi untk aktivitas sehari-hari → kebutuhan energi untuk aktivitas vital ± 2000 Kalori Perbedaan tipe kerja → Orang naik tangga membutuhkan energi 17 kali dari orang tidur Specific dynamic action (SDA) protein → Karbohidrat → Protein:
5.
Usia
→ anak
dan lemak : kec. metab 4 %
kecepatan metabolisme naik 30 % selama 3-12 jam
kecepatan metabolismenya 2 kali orang dewasa
Gambar 2.5 Grafik hubungan umur dan BMR Sumber : Hormon Tiroid → Tiroksin meningkatkan kecepatan metabolisme 50100 % dari normal oleh karena meningkatkan reaksi kimia di seluruh tubuh. 7. Rangsangan Simpatis 6.
a. b. c.
Meningkatkan epineprin dan nor epineprin → glikogenolisis meningkat Lemak coklat (bayi) → bayi tidak menggigil Termogenesis tanpa menggigil disebut Nonsevering thermogenesis.
8. Hormon Sex Jantan Meningkatkan kecepatan metabolisme 10-15 % dari normal b. Hormon sex betina tidak bermakna meningkatkan kecepatan metabolisme a.
9. Hormon Pertumbuhan → Meningkatkan
kecepatan metabolisme 15-20 % dari normal
10.Demam → Meningkatkan
120 % tiap kenaikan suhu tubuh 10 0C
11.Iklim → Iklim
tropis kecepatan metabolismenya 10 -20 % lebih rendah dari daerah kutub 12.Tidur → kecepatan
metabolismenya menurun 10 -15 % dari normal ok tonus otot dan aktivitas saraf simpatis menurun 13.Malnutrisi → menurunkan
kecepatan metabolisme 20-30 % dari normal
2.8.3 Metabolisme Kerja a. Metabolisme Basal
Metabolisme basal merupakan jumlah minimal energy yang diperlukan untuk menjaga tubuh tetap berfungsi tanpa melakukan aktivitas. Diukur setelah puasa 12 jam. Besarnya sekitar 1 kkal/jam setiap kilogram berat tubuh. Kecepatan metabolisme basal diukur pada waktu istirahat, di tempat tidur, tidak terganggu oleh apapun, dengan pemasukan oksigen dan pengeluaran karbondioksida diukur. Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan metabolisme basal: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Ukuran tubuh. Umur. Jenis kelamin. Iklim. Jenis pakaian yang dipakai. Jenis pekerjaan.
b. Metabolisme Istirahat Merupakan energy yang diperlukan saat istirahat sebelum bekjerja. Besarnya sekitar 10-15% lebih tinggi daripada metabolisme basal. c. Metabolisme Kerja Merupakan energy yang diperlukan saat melakukan aktivitas. d. Metabolisme Pemulihan Merupakan energy yang diperlukan untuk mengubah kembali : 1. asam laktat menjadi glukosa 2. ADP / AMP menjadi ATP 3. Creatine menjadi creatine phospat.
9. Kecelakaan Kerja dan Contoh Kecelakaan kerja adalah kecelakaan yang terjadi ketika berhubungan dengan hubungan kerja, termasuk penyakit yang timbul karena hubungan kerja demikian pula kecelakaan yang terjadi dalam perjalanan berangkat dari rumah menuju tempat kerja daan pulang ke rumah melalui jalan biasa atau wajar dilalui. Kecelakaan kerja merupakan resiko yang harus dihadapi oleh tenaga kerja dalam melakukan pekerjaannya. Terjadinya kecelakaan kerja disebabkan oleh kedua faktor utama, yakni faktor fisik dan faktor manusia. Oleh sebab itu, kecelakaan kerja juga merupakan bagian dari kesehatan kerja. Kecelakaan kerja adalah kejadian yang tidak terduga dan tidak diharapkan akibat dari kerja.
Hubungan kerja atau pada waktu melaksanakan pekerjaan. Oleh sebab itu, kecelakaan akibat kerja ini mencakup dua permasalahan pokok, yakni: 1. Kecelakaan adalah akibat langsung pekerjaan. 2. Kecelakaan terjadi pada saat pekerjaan sedang dilakukan.
Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi terjadinya kecelakaan kerja Dibedakan menjadi dua faktor, yaitu : a. Faktor manusia Meliputi aturan kerja, kemampuan pekerja (usia, masa kerja/pengalaman, kurangnya kecakapan dan lambatnya mengambil keputusan), disiplin kerja, perbuatan-perbuatan yang mendatangkan kecelakaan, ketidakcocokan fisik dan mental. Kesalahan-kesalahan yang disebabkan oleh pekerja dan karena sikap yang tidak wajar seperti terlalu berani, sembrono, tidak mengindahkan instruksi, kelalaian, melamun, tidak mau bekerja sama, dan kurang sabar. Kekurangan kecakapan untuk mengerjakan sesuatu karena tidak mendapat pelajaran mengenai pekerjaan. Kurang sehat fisik dan mental seperti adanya cacat, kelelahan dan penyakit. b. Faktor mekanik dan lingkungan. Keadaan dan alat-alat kerja dapat menyebabkan kecelakaan kerja. Kesalahan letak mesin, tidak dilengkapi dengan alat pelindung, alat pelindung tidak pakai, alat-alat kerja yang telah rusak. Lingkungan kerja berpengaruh besar terhadap moral pekerja. Faktor-faktor keadaan lingkungan kerja yang penting dalam kecelakaan kerja terdiri dari pemeliharaan rumah tangga (house keeping), kesalahan disini terletak pada rencana tempat kerja, cara menyimpan bahan baku dan alat kerja tidak pada tempatnya, lantai yang kotor dan licin. Ventilasi yang tidak sempurna sehingga ruangan kerja terdapat debu, keadaan lembab yang tinggi s ehingga orang merasa tidak enak kerja. Pencahayaan yang tidak sempurna misalnya ruangan gelap, terdapat kesilauan dan tidak ada pencahayaan setempat. Kecelakaan kerja umumnya disebabkan oleh berbagai penyebab, teori tentang terjadinya suatu kecelakaan adalah : 1. Teori kebetulan Murni (Pure Chance Theory), yang menyimpulkan bahwa kecelakaan terjadi atas kehendak Tuhan, sehingga tidak ada pola yang jelas dalam rangkaian peristiwanya, karena itu kecelakaan terjadi secara kebetulan saja.
2. Teori Kecenderungan Kecelakaan (Accident prone Theory), pada pekerja tertentu lebih sering tertimpa kecelakaan, karena sifat-sifat pribadinya yang memang cenderung untuk mengalami kecelakaan kerja. 3. Teori Tiga Faktor (Three Main Factor), menyebutkan bahwa penyebab kecelakaan peralatan, lingkungan dan faktor manusia pekerja itu sendiri. 4. Teori Dua Faktor (Two main Factor), kecelakaan disebabkan oleh kondisi berbahaya (unsafe condition) dan tindakan berbahaya (unsafe action). 5. Teori Faktor Manusia (Human Factor Theory), menekankan bahwa pada akhirnya seluruh kecelakaan kerja tidak langsung disebabkan karena kesalahan manusia. Menurut Organisasi Perburuhan Internasional (ILO), kecelakaan akibat kerja ini diklasifikasikan berdasarkan 4 macam penggolongan, yakni: A. Klasifikasi menurut jenis kecelakaan • • • • • • • •
Terjatuh Tertimpa benda Tertumbuk atau terkena benda-benda Terjepit oleh benda Gerakan-gerakan melebihi kemampuan Pengaruh suhu tinggi Terkena arus listrik Kontak bahan-bahan berbahaya atau radiasi
B. Klasifikasi menurut penyebab •
• •
•
•
•
Mesin, misalnya: mesin pembangkit tenaga listrik, mesin penggergajian kayu, dan sebagainya. Alat angkut, misalnya: alat angkut darat, udara, dan alat angkut air. Peralatan lain, misalnya : dapur pembakar dan pemanas, instalasi pendingin, alat-alat listrik, dan sebagainya. Bahan-bahan, zat-zat, dan radiasi, misalya : bahan peledak, gas, zatzat kimia, dan sebagainya. Lingkungan kerja (di luar bangunan, di dalam bangunan dan di bawah tanah). Penyebab lain yang belum masuk tersebut di atas.
C. Klasifikasi menurut luka atau kelainan • • • •
Patah tulang Dislokasi (keseleo) Regang otot (urat) Memar dan luka dalam yang lain
• • • • • • •
Amputasi Luka di permukaan Gegar dan remuk Luka bakar Keracunan-keracunan mendadak Pengaruh radiasi Lain-lain
D. Klasifikasi menurut letak kelainan atau luka di tubuh • • • • • • •
Kepala Leher Badan Anggota atas Anggota bawah Banyak tempat Letak lain yang tidak termasuk dalam klasifikasi tersebut.
Klasifikasi-klasifikasi tersebut bersifat jamak, karena pada kenyataannya kecelakaan akibat kerja biasanya tidak hanya satu faktor, tetapi banyak faktor.
Pencegahan Kecelakaan Akibat Kerja 1. Menurut Bennett NBS (1995) bahwa teknik pencegahan kecelakaan harus didekati dengan dua aspek, yakni : a. Aspek perangkat keras (peralatan, perlengkapan, mesin, letak, dan sebagainya) b. Aspek perangkat lunak (manusia dan segala unsur yang berkaitan) 2. Menurut Julian B. Olishifski (1985) bahwa aktivitas pencegahan kecelakaan dalam keselamatan kerja professional dapat dilakukan dengan beberapa hal berikut : a. Memperkecil (menekan) kejadian yang membahayakan dari mesin, cara kerja, material dan struktur perencanaan b. Memberikan alat pengaman agar tidak membahayakan sumber daya yang ada dalam perusahaan tersebut c. Memberikan pendidikan (training) kepada tenaga kerja atau karyawan tentang kecelakaan dan keselamatan kerja
d. Memberikan alat pelindung diri tertentu terhadap tenaga kerja yang berada pada area yang membahayakan. 3. Menurut Suma’mur (1996), kecelakaan-kecelakaan akibat kerja dapat dicegah dengan 12 hal berikut : a. Peraturan perundangan, yaitu ketentuan-ketentuan yang diwajibkan mengenai kondisi kerja pada umumnya, perencanaan, konstruksi, perawatan dan pemeliharaan , pengawasan, pengujian dan cara kerja peralatan industri, tugas-tugas pengusaha dan buruh, latihan, supervisi medis, P3K dan pemeriksaan kesehatan. b. Standarnisasi yang ditetapkan secara resmi, setengah resmi atau tidak resmi mengenai misalnya syarat-syarat keselamatan sesuai instruksi peralatan industri dan alat pelindung diri (APD) c. Pengawasan, agar ketentuan UU wajib dipatuhi d. Penelitian bersifat teknik, misalnya tentang bahan-bahan yang berbahaya, pagar pengaman, pengujian APD, pencegahan ledakan dan peralatan lainnya. e. Riset medis, terutama meliputi efek fisiologis dan patalogis, faktor lingkungan dan teknologi dan keadaan yang mengakibatkan kecelakaan. f. Penelitian psikologis, meliputi penelitian tentang pola-pola kewajiban yang mengakibatkan kecelakaan. g. Penelitian secara statistik, untuk menetapkan jenis-jenis kecelakaan yang terjadi. h. Pendidikan i. Latihan-latihan j. Penggairahan, pendekatan lain agar bersikap yang selamat k. Asuransi, yaitu insentif financial untuk meningkatkan pencegahan kecelakaan l. Usaha keselamatan pada tingkat perusahaan 3. Alat Pengukur Fisiologi Dalam praktikum pengukuran kerja fisiologis alat-alat dan bahan yang digunakan adalah:
