MODUL III

PRAKTIKUM PERANCANGAN KERJA DAN ERGONOMI

MODUL 3 FISIOLOGI KERJA

BAB I PENDAHULUAN 1

Latar Belakang

Manusia Manusia dalam kehidupa kehidupannya nnya sehari-hari sehari-hari tidak lepas lepas dari aktifitasaktifitas-aktifi aktifitas tas termasuk termasuk bekerja. bekerja. Aktifitas-a Aktifitas-aktifi ktifitas tas tersebut tersebut memerlukan memerlukan energi energi yang besarnya besarnya tergantung pada besar dari beban kegiatan yang dialkukan dan kemampuan fisik dari masing-masi masing-masing ng individu individu.. Hal ini dikarenaka dikarenakann keterbatasa keterbatasann kemampuan kemampuan manusia manusia sehingga menyebabkan manusia akan mengalami fatigue, baik kelelahan fisik maupun kelelahan psikologis, yang akan berakibat pada penurunan performance kerja. Ketika manusia melakukan aktivitas yang melebihi kemampuannya dapat mengakibatkan seseorang mengalami fatigue, baik kelelahan fisik maupun kelelahan psikologis, yang dapat mengakibatkan penurunan work performance. Maka dari itu, agar dapat mengoptimalkan kemampuan kerja, perlu memperhatikan pengeluaran dan pemulihan setidaknya dapat diseimbangkan dengan pemulihan energinya, dan waktu istirahatnya. Dengan demikian diharapkan dapat mengevaluasi dan merancang kembali tata cara kerja yang harus diaplikasikan agar dapat memberikan peningkatan efektifitas dan efisiensi kerja serta kenyamanan maupun keselamatan kerja bagi manusia pada umumnya dan pekerja pada khususnya. 1.2 Tujuan Praktikum 1.2.1 Tujuan Umum

Tujuan praktikum laboratorium Perancangan Kerja dan Ergonomi dalam modul ini secara umum adalah: 1. Memberikan Memberikan pemahaman pemahaman tentang pengaruh pengaruh yang ditimbulk ditimbulkan an oleh pembeban pembebanan an kerja terhadap tubuh selama manusia melakukan aktivitas kerja. Memberika ikann penget pengetahu ahuan an untuk untuk menen menentuk tukan an besar besar beban beban kerja kerja berda berdasar sarkan kan 2. Member kriteria fisiologis. 3. Memberikan pengetahuan dan pemahaman untuk merancang sistem kerja dengan

memanfaatkan pengukuran terhadap aspek biomekanika kerja.

LABORATORIUM PERANCANGAN KERJA DAN ERGONOMI JURUSAN TEKNIK MESIN – PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI – UNIVERSITAS BRAWIJAYA

15 6



1.2.2 Tujuan Khusus

Tujuan praktikum laboratorium Perancangan Kerja dan Ergonomi dalam modul ini secara khususnya agar praktikan: 1. Mampu melakukan pengukuran energy / usaha yang dikeluarkan manusia untuk

menyelesaikan pekerjaannya. 2.

Mampu Mampu membu membuat at grafik grafik yang yang menghu menghubu bungk ngkan an antara antara inten intensit sitas as beban beban kerja kerja dengan heart rate (denyut jantung) dan lama waktu pemulihan ( recovery period ). ).

3. Mampu menghitung lama waktu istirahat total (total rest time )


15 7



BAB II DASAR TEORI

2.1 Definisi Fisiologi Kerja

Fisiolog Fisiologii adalah adalah turunan turunan biologi biologi yang mempelaj mempelajari ari bagaimana bagaimana kehidupan berfungsi secara fisik dan kimiawi. kimiawi. Istilah ini dibentuk dari kata Yunani Kuno physis, "asal"asal-usu usul" l" atau atau "hakik "hakikat", at", dan, dan, logia, "kajian". "kajian". Fisiologi Fisiologi menggunak menggunakan an berbagai berbagai metode ilmiah untuk mempelajari biomolekul, sel, jaringan, organ, sistem organ, dan organi organisme sme secara secara keselu keseluruh ruhan an menjal menjalank ankan an fungsi fungsi fisik fisik dan kimiaw kimiawiny inyaa untuk untuk mendukung kehidupan. Dalam ergonomi, dikenal istilah fisiologi kerja. Fisiologi kerja merupakan suatu studi tentang faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja dan kelelahan selama otot bekerja. Relevansinya dengan ergonomik antara lain: 1. Lokasi kelelahan otot dan gangguan trauma kumulatif, 2. Saat seluruh tubuh kelelahan, mengurangi pekerjaan dan penjadwalan istirahat, 3. Stres panas, dengan kata lain beban panas metabolik.

2.2 Pengukuran Konsumsi Energi

Kerja fisik mengakibatkan pengeluaran energi yang berhubungan erat dengan konsumsi energi. Konsumsi energi pada waktu kerja biasanya ditentukan dengan cara tidak langsung, yaitu dengan pengukuran tekanan darah, aliran darah, komposisi kimia dalam darah, temperatur tubuh, tingkat penguapan dan jumlah udara yang dikelu dikeluark arkan an oleh oleh paru-p paru-paru aru.. Dalam Dalam penen penentua tuann konsum konsumsi si energi energi bia biasa sa digun digunaka akann


15 7



parameter indeks kenaikan bilangan kecepatan denyut jantung. Indeks ini merupakan perbedaan antara kecepatan denyut jantung pada waktu kerja tertentu dengan kecepatan denyut jantung pada saat istirahat. 2.2.1 Manifestasi Kerja Berat

Beberapa hal yang patut dijadikan pokok bahasan dan analisa terhadap manifestasi kerja berat tersebut antara lain adalah: 1. Denyut jantung ( heart rate ) 2. Tekanan darah ( blood pressure ) 3. Cardiac output (keluaran paru dengan satuan liter per menit) 4. Komposisi kimia darah (kandungan asam laktat) 5. Temperatur tubuh ( body temperature ) 6. Kecepatan berkeringat (sweating rate) 7. Pulmonary ventilation (kecepatan membuka dan menutupnya ventilasi paru

dengan satuan liter per menit) 8. Konsumsi oksigen Dari sekian banyak hal yang patut dijadikan bahasan hanya konsumsi oksigen yang berhubungan langsung dengan konsumsi energi, maka faktor ini dapat dianggap sebagai faktor pengukur langsung dan valid 2.2.2 Unit Satuan yang Dipakai Kilocalorie

merupakan satuan dari energi pada beberapa literatur

ergonomi.dalam unit SI (satuan Internasional) didapat bahwa: 1.

Kalori: 1 kilo kalori (kcal) = 4,2 KiloJoule (KJ).

2.

Konversi konsumsi enerji diukur dalam satuan Watt: 1 Watt = 1 Joule/Sec.


15 7



1 liter oksigen akan memberikan 4,8 kcal energi yang setara dengan 20 kj,

3.

atau: 1 liter O2 menghasilkan 4,8 kcal enerji = 20 kj.

4.

2.2.3 Konsumsi Energi untuk Aktivitas Kerja Berat

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: 1. Jenis bekerja berat 2. Tingkat usaha kerjanya 3. Kebutuhan waktu untuk istirahat 4. Efisiensi dari berbagai jenis perkakas kerja, dan 5. Produktivitas dari berbagai variasi cara kerja Konsumsi energi dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut: KE= Et – Ei

(2-1)

Dimana: KE = Konsumsi energi (kilokalori/menit) Et = Pengeluaran energi pada waktu kerja tertentu (kilokalori/menit) Ei = Pengeluaran energi pada waktu sebelum bekerja 2.2.4 Metabolisme Basal

Metabolisme Basal adalah kosumsi energi secara konstan pada saat istirahat dengan perut dalam keadaan kosong. Metabolisme basal dipengaruhi oleh berbagai faktor yaitu: 1. Jenis kelamin,


15 6



2. Usia, 3. Komposisi tubuh, 4. Faktor pertumbuhan,

5. Faktor lingkungan (suhu, kelembaban, dan keadaan emosi atau stres). Acuan dasar yang sering digunakan adalah sebagai berikut: 1. Laki-laki, dewasa, berat 70 kg = 1.2 kcal/menit atau sekitar 1700 kcal/24 jam 2. Wanita, dewasa, berat 60 kg = 1.0 kcal/menit atau sekitar 1450 kcal/24 jam Macam-macam jenis metabolisme yang perlu diperhatikan dalam pengukuran konsumsi energi: 1. Metabolisme Basal Metabolisme basal merupakan jumlah minimal energi yang diperlukan untuk menjaga tubuh tetap berfungsi tanpa melakukan aktivitas. Diukur setelah puasa 12 jam. Besarnya sekitar 1 kkal/jam setiap kilogram berat tubuh. 2. Metabolisme Istirahat Merupakan energi yang diperlukan saat istirahat sebelum bekerja. Besarnya sekitar 10-15% lebih tinggi daripada metabolisme basal. 3. Metabolisme Kerja Merupakan energi yang diperlukan saat melakukan aktivitas. 4. Metabolisme Pemulihan Merupakan energi yang diperlukan untuk mengubah kembali: a.

Asam laktat menjadi glukosa

b. ADP/AMP menjadi ATP c.

Creatine

menjadi creatine phospat .

2.2.5 Kalori untuk Bekerja

Menurut Grandjean (1993) bahwa kebutuhan kalori seorang pekerja selama 24 jam ditentukan oleh tiga hal: 1. Kebutuhan kalori untuk metabolisme basal. Keterangan kebutuhan seorang laki-

laki dewasa memerlukan kalori untuk metabolisme basal ± 100 kilo joule (23,87


15 6



kilo kalori) per 24 jam per kg BB. Sedangkan wanita dewasa memerlukan kalori untuk metabolisme basal ± 98 kilo joule (23,39 kilo kalori) per 24 jam per kg BB. 2. Kebutuhan kalori untuk kerja. Kebutuhaan kalori untuk kerja sangat ditentukan oleh jenis aktivitas kerja yang dilakukan atau berat ringannya pekerjaan. 3. Kebutuhan kalori untuk aktivitas-aktivitas lain diluar jam kerja. Rata-rata kebutuhan kalori untuk aktivitas diluar kerja adalah ± 2400 kilo joule (573 kilo kalori) untuk laki-laki dewasa dan sebesar 2000 – 2400 kilo joule (425 – 477 kilo kalori) per hari untuk wanita dewasa. 2.2.6 Kalori untuk Aktivitas Seharian

Aktivitas harian juga mengkonsumsi energi. Rata-rata konsumsinya adalah 600 kcal untuk pria dan 500-550 kcal untuk wanita (Grandjean, 1986). Sedangkan konsumsi energi total terbagi atas: 1. Metabolisme basal. 2. Kalori untuk bersantai. 3. Kalori untuk bekerja. Untuk memperjelas beberapa hal tersebut diatas diberikan empat kategori kalori kerja menurut Hettinger (1970) yang ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar 2.1 Ringkasan konsumsi energi yang dipakai manusia Sumber: Nurmianto,2008


15 7



2.1.1.7 Konsumsi energi untuk aktivitas individu

Para fisiolog kerja (Lehmaan dan teman-temannya) telah meneliti konsumsi energi yang dibutuhkan untuk berbagai macam jenis pekerjaan untuk aktivitas individu yang ditabulasikan pada tabel di bawah ini: Tabel 2.1 Konsumsi dalam kalori kerja berbagai macam jenis aktivitas kerja Activity Conditions of Work kcal/min Walking, emptyLevel,smooth surface 4km/h 2,1 handed Metailed road, heavy shoes 4km/h 3,1 Walking, with load on back

Level, metailed road 10 kg load 4 km/h 30 kg load 4 km/h

3,6 5,3

Climbing

16% gradient climbing speed 11,5m/min Without load With 20 kg load

8,3 10,5

30.5% gradient climbing speed 17.2 m/min without load With 20 load

Climbing stairs

Speeed 16 km/h

Cycling Pulling Working with axe

3.6 km/h, level hard surface tractive force 11.6 kg Two-handed strokes 35 strokes /min

13,7 18,4 5,2 8,5 9,5-11,5 2,5

Sumber: Nurmianto,2008 Tabel 2.1 Konsumsi dalam kalori kerja berbagai macam jenis aktivitas kerja (lanjutkan) Filling iron

Shoveling

60 strokes/min, 2.28 kcal/g of filling 10 sholves per min, throwing 2 m horizontally and 1 m high Two-handed saw, 60 double strokes/min

Sawing wood

Normal rate 0.041 m /min

Bricklaying

Screw horizontal

3

7,8 9 3 0,5 0,7-1,6


15 6



Screw vertical

Screwdriving

Garden spade in clay soil

Digging

Clover

Mowing

Cooking Light Cleaning; ironing Making beds; beating carpets; washing floors Heavy wasting

Household work

7,5-8,7 8,3 1,0-2,0 2,0-3,0 4,0-5,0 4,0-6,0

Sumber: Nurmianto,2008 2.1.1.8 Penerapan perhitungan konsumsi energi

Sedangkan perhitungan jumlah energi total menurut Stevenson (1987) adalah sebagai berikut:

Gambar 2.2 Perhitungan jumlah energi total Sumber: Nurmianto,2008

Data khusus untuk basal metabolisme menurut Stevenson (1987) adalah sebagai berikut: 1. Pria dengan berat badan 70 kg : 1,2 kcal/menit 2. Wanita dengan berat badan 60 kg :1,0 kcal/menit Sementara itu efisiensi manusia dapatdidefinisikan sebagai berikut:


15 6



Kerja EksternalKonsumsi Energi Total×100%

(2-2) Pengukuran yang lebih sensitif adalah: Kerja EksternalEnergi Untuk Bekerja×100%

(2-3) Beberapa contoh aktivitas manusia dengan menggunakan definisi yang pertama (untuk sekedar membandingkan berbagai macam efisiensi): Tabel 2.2 Efisiensi berbagai macam aktivitas manusia AKTIVITAS EFISIENSI (%) Mencangkul: cangkul pendek, postur membungkuk

3

Mencangkul: cangkul panjang, postur normal

6

Mengangkat beban

9

Naik turun tangga (ladder) dengan atau tanpa beban

19

Memutar hendle

21

Naik turun tangga (stairs)

23

Menarik kereta

24

Mendorong lereta

27

Bersepeda

25

Berjalan datar

27

Berjalan dengan slope 5 o naik

30

Sumber: Nurmianto,2008 2.3 Pengukuran Denyut Jantung

Beratnya beban kerja tidak hanya tergantung pada jumlah kalori yang dikonsumsi, tapi juga tergantung pada jumlah otot yang terlibat dalam pembebanan otot statis. Konsumsi energi juga dapat digunakan untuk menganalisa pembebanan otot statis dan dinamis. Meningkatnya denyut jantung dikarenakan oleh:


15 6



1. Temperatur sekeliling yang tinggi 2. Tingginya pembebanan otot statis 3. Semakin sedikit otot yang terlibat dalam kondisi kerja Untuk berbagai macam alasan itulah sehingga denyut jantung telah dipakai sebagai beban kerja. Pengukuran denyut jantung merupakan salah satu alat untuk mengetahui beban kerja. Hal ini dapat dilakukan dengan berbagai cara, antara lain: 1. Merasakan denyut yang ada pada arteri radial (di pergelangan tangan). 2. Mendengarkan denyut dengan stetoskop 3. Menggunakan ECG ( Electrocardiograph), yaitu mengukur sinyal elektrik yang

diukur dari otot jantung pada permukaan kulit dada. Denyut nadi untuk mengestimasi index beban kerja terdiri atas beberapa jenis, Muller ( 1962 ) memberikan definisi sebagai berikut : 1. Denyut jantung pada saat istirahat ( resting pulse ) adalah rata-rata denyut jantung

sebelum suatu pekerjaan dimulai. 2. Denyut jantung selama bekerja ( working pulse) adalah rata-rata denyut jantung

pada saat seseorang bekerja. 3. Denyut jantung untuk bekerja ( work pulse) adalah selisih antara denyut jantung

selama bekerja dan selama istirahat. 4. 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. 5. 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 ).


15 6



Pengaruh pembebanan otot secara statis pada denyut jantung dipelajari oleh Lind dan Mc Nicole tahun 1968 adalah sebagai berikut:

Gambar 2.3 Denyut jantung selama otot diberi beban statis Sumber: Nurmiantyo (2008) Berbeda dengan penelitian oleh Hettinggre,dkk (1970) yang meneliti industri baja dan besi di Jerman yang melibatkan 380 pekerja dan diukur denyut jantungnya selama 2-4 menit.

Gambar 2.4 Distribusi frekuensi dari denyut jantung maksimal yang diukur pada tahun 1961-1969 Sumber: Nurmiantyo (2008)


15 7



Dari gambar tersebut ditunjukkan bahwa nilai frekuensi puncaknya pada berada pada rentang 130-140 beats/minute (rata-rata 132,6 beats/minute), sedangkan denyut maksimal adalah pada 180 beats/minute. Gambar berikut menunjukkan tingkat kerja sebagai fungsi dari konsumsi oksigen dibawah 50% dari (VO2) maksimal (diambil) 70 beats/minutte sebagai denyut istirahat.

Gambar 2.5 Denyut jantung selama latihan (kurva atas) dan selama bekerja dengan konsumsi oksigen 50% dari maksimum (kurva bawah) untuk 360 subjek Sumber: Nurmiantyo (2008)

2.4 Panjang Periode Kerja dan Istirahat

Irama antara konsumsi energi dan pembayaran kembalinya, atau pergantian antara bekerja dan pemulihannya berlaku sama bagi semua fungsi tubuh. Ia diperlukan bagi keseluruhan orang maupun jantung atau otot. Waktu istirahat merupakan

kebutuhan

fisiologis

yang

tidak

dapat

ditawar

demi

untuk

mempertahankan kapasitas kerja. Waktu istirahat dibutuhkan tidak hanya bagi kerja fisik, tetapi juga oleh jabatan yang menimbulkan tegangan mental dan saraf. Istirahat juga dibutuhkan untuk mempertahankan ketangkasan digital, ketajaman indera serta ketekunan konsentrasi mental. Grandjean (1993) menjelaskan bahwa setiap fungsi tubuh manusia dapat dilihat sebagai keseimbangan ritmis antara kebutuhan energi (kerja) dengan


15 7



penggantian kembali sejumlah energi yang telah digunakan (istirahat). Kedua proses tersebut merupakan bagian integral dari kerja otot, kerja jantung dan keseluruhan fungsi biologis tubuh. Dengan demikian jelas bahwa untuk memelihara performansi dan efisiensi kerja, waktu istirahat harus diberikan secukupnya, baik antara waktu kerja maupun di luar jam kerja (istirahat pada malam hari). Jika seseorang bekerja pada tingkat energi diatas 5,2 Kcal per menit, maka pada saat itu akan timbul rasa lelah (fatique). Menurut Murrel (1965) kita masih mempunyai cadangan sebesar 25 Kcal sebelum munculnya Asam Laktat sebagai tanda saat dimulainya waktu istirahat. Cadangan energi akan hilang jika kita bekerja lebih dari 5,0 Kcal per menit. Selama periode istirahat, cadangan energi tersebut dibentuk kembali. 2.4.1 Lamanya Waktu Kerja

Untuk menghitung waktu kerja, rumus yang digunakan adalah berikut ini: (2-4) T w

25 =

E

−

menit

5

Keterangan: E

= Konsumsi energi selama pekerjaan berlangsung (Kcal/menit)

(ES, 0) = Habisnya cadangan energi, (Kcal/menit) Tw

= Waktu kerja (working-time), (menit)

25

= Energi cadangan

2.4.2 Lamanya Waktu Istirahat

Pengaturan waktu istirahat harus disesuaikan dengan sifat, jenis pekerjaan dan faktor lingkungan yang mempengaruhinya seperti lingkungan kerja panas, dingin, bising dan berdebu. Pemberian waktu istirahat tersebut secara umum dimaksudkan untuk: 1. Mencegah terjadinya kelelahan yang berakibat kepada penurunan kemampuan

fisik dan mental serta kehilangan efisiensi kerja,


15 7



2. Memberi kesempatan tubuh untuk melakukan pemulihan atau penyegaran,

3. Memberikan kesempatan waktu untuk melakukan kontak sosial. Dalam buku Sastrowinoto (1985), menyebutkan bahwa dengan studi kerja kita mengetahui bahwa orang yang bekerja diselipi oleh istirahat dengan berbagai jalan. Ada 4 tipe istirahat yang dapat dibedakan: 1. Spontan Istirahat spontan jelas merupakan istirahat yang diselipkan oleh pekerja sendiri untuk mengaso. Meski tidak akan memakan waktu lama meskipun sering dilakukan, terutama pada pekerjaan yang berat. 2. Tersembunyi Adalah melakukan pekerjaan yang tidak perlu bagi tugas yang sedang ditangani. Banyak juga tempat-tempat yang memungkinkan waktu mengaso jenis itu, misalnya membersihkan komponen mesin, membenahi bangku kerja, duduk yang enak dan lain-lain. 3. Kondisi pekerja Istirahat kondisi kerja terdiri atas segala tipe waktu tunggu, tergantung pada pengaturan pekerja atau gerakan dari mesin. Seringkali waktu tunggu semacam itu terjadi ketika operasi mesin telah selesai, perkakas harus didinginkan, menanti datangnya komponen, atau operasi perawatan mesin. 4. Telah ditentukan Istirahat telah ditentukan dibuat berdasarkan studi kerja. Kalau ditentukan banyaknya waktu istirahat pendek yang diselipkan selama bekerja, maka ternyata bahwa mengaso tersembunyi dan mengaso spontan akan berkurang jumlahnya. Dalam penentuan konsumsi energi biasanya digunakan suatu bentuk hubungan energi dengan kecepatan denyut jantung yaitu sebuah persamaan regresi kuadratis pada persamaan (3.x) E = 1,80411 – 0,0229038 X + 4,71733 x 10 -4 X2. Setelah itu menghitung konsumsi energi dengan menggunakan persamaan K= Et - Ei ( 3.x). Selanjutnya konsumsi energi dikonversikan kedalam kebutuhan waktu istirahat dengan menggunakan persamaan Murrel (Pullat, 1992) sebagai berikut: Rt = 0

untuk K < S

(2-5)


15 6



Rt=KS-1×100+T(K-S)K-BM2

untuk S < K < 2S

(2-6) Rt=T(K-S)K-BM×1,11

untuk K > 2S

(2-7) Dimana : Rt

= waktu istirahat

K

= energi yang dikeluarkan selama bekerja

S

= standar energi yang dikeluarkan (pria = 5 kkal/menit,

wanita= 4

kkal/menit) BM = metabolisme basal (pria = 1,7 kkal/menit, wanita = 1,4 kkal/menit) T

= lamanya bekerja (menit). Pengaturan jadwal waktu istirahat umumnya dilakukan dengan dasar

pertimbangan pemakaian energi yang dikonsumsikan untuk kerja. Untuk kegiatankegiatan yang dikualifikasikan ringan atau moderat akan memerlukan waktu istirahat sekitar 10-15 menit yang dijadwalkan pada pagi atau siang hari di luar jadwal istirahat makan siang pada periode waktu kerjanya. Untuk kegiatan-kegiatan yang bersifat rutin atau monoton seperti halnya kegiatan yang mengharuskan melakukan pengamatan/pengawasan yang terus menerus, maka akan memerlukan periode waktu istirahat yang diatur dengan frekuensi yang lebih sering. 2.5 Energi Ekspenditure

Tingkat energy expenditure sama dengan sejumlah kalori yang dibakar, sehingga semakin tinggi semakin baik, karena bisa membantu mengurangi dan mengontrol berat badan. Banyaknya energy expenditure tergantung dari intensitas latihan dan lamanya. Tujuan dari dilakukannya perhitungan total energy expenditure adalah mengetahui jumlah energi rata-rata yang dikeluarkan oleh seseorang dan mengetahui apakah orang tersebut memiliki kegiatan yang aktif atau tidak. Dalam arti lain, bisa membantu menentukan tingkat kebugaran seseorang. Suatu aktivitas dimana orang tersebut harus menahan beban tubuhnya, akan membutuhkan energi yang lebih besar dibanding ketika peralatan olah raga tersebut yang menahan


15 7



bebannya. Orang yang terbiasa melakukan olahraga rutin, memiliki kesempatan untuk terkena serangan jantung yang lebih kecil. Untuk merumuskan hubungan antara energy expenditure dengan kecepatan heart rate (denyut jantung), dilakukan pendekatan kuantitatif hubungan antara energy expenditure

dengan kecepatan denyut jantung dengan menggunakan analisa

regresi. Bentuk regresi hubungan energi dengan kecepatan denyut jantung secara umum adalah regresi kuadratis dengan persamaan sebagai berikut: (2-8) Y = 1,80411 − 0,0229038 X + 4,71733.10

−4

2

X

Dimana: Y : Energi (kilokalori per menit) X : Kecepatan denyut jantung (denyut per menit) 2.6 Sistem Kardiovaskuler (CVL)

Sistem kardiovaskuler adalah sistem peredaran darah dalam tubuh kita yang meliputi jantung, darah dan sistem pembuluh darah. Alat kardiovaskuler adalah alat untuk memperlancar dan melatih sistem peredaran darah yang ada pada tubuh kita sehingga dapat memaksimalkan kesehatan tubuh dan menghindarkan dari potensi penyakit. Alat CVL tersebut meliputi treadmil, bicycle, dan eliptical. Keseluruhan sistem peredaran atau sistem karsiovaskuler terdiri dari arteri, arteriola, kapiler, venula, dan vena. 1.

Arteri

: Arteri berfungsi untuk transportasi darah dengan tekanan yang tinggi

ke seluruh jaringan tubuh. 2.

Arteriola : Merupakan cabang paling ujung dari sistem arteri, berfungsi sebagai katup pengontrol untuk mengatur pengaliran darah ke kapiler.

3.

Kapiler

: Merupakan pembuluh darah yang halus dan berdinding sangat tipis,

yang berfungsi sebagai jembatan diantara arteri (membawa darah dari jantung) dan vena (membawa darah kembali ke jantung).


15 7



4.

Venula

: Dari kapiler darah mengalir ke dalam venula lalu bergabung dengan

venul-venul lain ke dalam vena, yang akan membawa darah kembali ke jantung. 5.

Vena : Vena memiliki dinding yang tipis, tetapi biasanya diameternya lebih besar daripada arteri, sehingga vena dapat mengangkut darah dalam volume yang sama tetapi dengan kecepatan yang lebih rendah dan tidak terlalu dibawah tekanan.

2.6.1 Sirkulasi Jantung

Lingkaran sirkulasi jantung dapat dibagi menjadi dua bagian besar yaitu sirkulasi sistemik dan sirkulasi pulmonal. Namun demikian terdapat juga sirkulasi koroner yang juga berperan sangat penting bagi sirkulasi jantung. 2.6.1.1 Sirkulasi Sistemik

Ciri-ciri sirkulasi sistematik ada lima yaitu: 1. Mengalirkan darah ke berbagai organ tubuh. 2. Memenuhi kebutuhan organ yang berbeda. 3. Memerlukan tekanan permulaan yang besar. 4. Banyak mengalami tahanan. 5. Kolom hidrostatik panjang. 2.6.1.2 Sirkulasi Pulmonal

Ciri-ciri dari sirkulasi pilmonal ada lima yaitu: 1.Hanya mengalirkan darah ke paru. 2.Hanya berfungsi untuk paru-paru. 3.Mempunyai tekanan permulaan yang rendah. 4.Hanya sedikit mengalami tahanan. 5.Kolom hidrostatiknya pendek. 2.6.1.3 Sirkulasi Koroner


15 6



Efisiensi jantung sebagi pompa tergantung dari nutrisi dan oksigenasi yang cukup pada otot jantung itu sendiri. Sirkulasi koroner meliputi seluruh permukaan jantung dan membawa oksigen untk miokardium melalui cabang-cabang intramiokardial yang kecil-kecil. Aliran darah koroner meningkat pada: 1. Peningkatan aktifitas 2. Jantung berdenyut 3. Rangsang sistem saraf simpatis 2.6.2 Faktor Penentu Kerja Jantung

Jantung sebagai pompa fungsinya dipengaruhi oleh 4 faktor utama yang saling terkait dalam menentukan isi sekuncup ( stroke volume) dan curah jantung ( cardiac output) yaitu:

1.

Beban awal ( pre load )

2. Kontraktilitas 3.

Beban akhir (after load )

4. Frekuensi jantung 2.6.2.1 Beban Awal

Beban awal adalah derajat peregangan serabut miokardium pada akhir pengisian ventrikel. Faktor penentu beban awal: 1.

Insufisiensi mitral

2.

Stensosis mitral

menurunkan beban awal

menurunkan beban awal

3. Volume sirkualsi, peningkatan volume sirkulasi meningkatkan beban awal. Sedangkan penurunan volume sirkulasi menurunkan beban awal. 4.

Obat-obatan, obat vasokonstriktor meningkatkan beban awal. Sedangkan obatobat vasodilator menurunkan beban awal.

2.6.2.2 Kontraktilitas


15 7



Kontraktilitas

merupakan kemampuan otot-otot jantung untuk menguncup

dan mengembang. Peningkatan kontraktilitas merupakan hasil dari interaksi protein otot aktin-miosin yang diaktifkan oleh kalsium. 2.6.2.3 Beban Akhir

Beban akhir adalah besarnya tegangan dinding ventrikel untuk dapat memompakan darah saat sistolik. Beban akhir dipengaruhi: meningkatkan beban akhir

1.

Stenosis aorta

2.

Vasokontriksi perifer meningkatkan beban akhir

3.

Hipertensi

4.

Polisitemia

5.

Obat-obatan, vasodilator menurunkan beban akhir, sedangkan vasokonstriktor

meningkatkan beban akhir meningkatkan beban akhir

meningkatkan beban akhir 2.6.3 Perhitungan CVL

Manuaba dan Vanwonterghem (1996) menentukan klasifikasi beban kerja berdasarkan peningkatan denyut nadi kerja yang dibandingkan dengan denyut nadi maksimum karena beban kardiovaskuler (cardiovasculair =%CVL) dihitung berdasarkan rumus berikut: %CVL=denyut nadi kerja-denyut nadi istirahatdenyut nadi maksimumdenyut nadi istirahatX 100%

(2-9)

Dimana denyut nadi maksimum: Laki-laki

= 220 – umur

Wanita

= 200 – umur Perhitungan CVL kemudian akan dibandingkan dengan klasifikasi yang telah

ditetapkan sebagai berikut: < 30% 30 - < 60%

= tidak terjadi kelelahan = diperlukan perbaikan

60 - < 80%

= kerja dalam waktu singkat

80 - < 100%

= diperlukan tindakan segera


15 7



> 100%

= tidak diperbolehkan beraktifitas Kilbon (1992) mengusulkan bahwa kardiovaskuler stair dapat diestimasi

dengan menggunakan denyut nadi pemulihan ( heart rate recover ) atau dikenal dengan Metode Brouha. Keuntungan metode ini adalah tidak menggangu atau menghentikan aktivitas kegiatan selama bekerja. Denyut nadi pemulihan (P) dihitung pada akhir 30 detik pada menit pertama, kedua, dan ketiga. P1, P2, dan P3 dicari nilai rata-ratanya (P123) dan dihubungkan dengan total cardiac cost dengan ketentuan sebagai berikut: Jika P1-P3 > 10 atau P1, P2, dan P3 < 90, nadi pemulihan normal Jika rata-rata nilai P123 < 110, P1-P3 > 10, beban kerja tidak berlebihan Jika P1-P3 < 10 dan jika P3 >90, perlu redesign pekerjaan. 2.7 Metabolisme

Metabolisme merupakan modifikasi senyawa kimia secara biokimia didalam organisme dan sel. Metabolisme termasuk sintetis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik komplek. Metabolisme biasanya terdiri atas tahapantahapan yang melibatkan enzim, yang dikenal pula sebagai jalur metabolisme. Gambar 2.6 Jalur metabolisme Sumber: http://apk.lab.uii.ac.id/download/modul/regular/Fisiologi.pdf Sumber energi metabolisme otot: 1. ATP dalam sel 2.

Creatine Phosphate

dalam sel

3. Energi anaerob dari proses glikolisis dalam sel 4. Energi aerob dari proses oksidasi dalam sel Beberapa detik pertama, Atp menghasilkan energi untuk konstraksi otot, 10 detik pertama PO4 (creatine phosphate) bereaksi dengan ADP membentuk ATP. Sehingga membentuk siklus ATP – ADP setelah 10 detik. Glukosa terurai untuk menghasilkan energi. Proses aerobik dengan menggunakan oksigen setiap molekul glukosa menghasilkan 36 ATP, sedangkan untuk proses anaerobik akan berlangsung


15 7



jika oksigen tidak mencukupi, sehingga setiap molekul glukosa hanya menghasilkan 2 ATP. 2.7.1 Jalur Umum Metabolisme

Jalur umum metabolisme merupakan jalur dimana proses metabolisme untuk mendapatkan energi biasanya dilakukan. Jalur tersebut antara lain: 2.7.1.1 Metabolisme Karbohidrat

Tujuan akhir dari pencernaan dan absorpsi karbohidrat adalah mengubah karbohidrat menjadi ikatan-ikatan yang lebih kecil, terutama berupa glukosa dan fruktosa, sehingga dapat diserap oleh pembuluh darah melalui dinding usus halus. Senyawa-senyawa hasil akhir proses pencernaan seperti glukosa, fruktosa, galaktosa, manosa dan monosakarida lainnya, kemudian diabsorpsi melalui dinding usus halus dan dibawa ke hati oleh darah. Meskipun glukosa merupakan sumber energi, tetapi untuk dapat menghasilkan energi, glukosa harus mengalami proses oksidasi secara bertahap. Secara garis besar tahapan proses oksidasi tersebut adalah sebagai berikut: 1. Proses Glikolisis Reaksi yang berlangsung pada proses glikolisis dibagi dalam dua fase. Pertama, glukosa yang diaktifkan oleh molekul ATP diubah menjadi glukosa fosfat. Kedua, glukosa fosfat diubah menjadi asam piruvat melalui reaksi oksidasi. Reaksi Akhir Glikolisis: Glukosa + 2 ADP + 2 PO 4 → 2 Asam Piruvat + 2 ATP + 4 H 2 Asam Piruvat → Mitikondria ® Asetil Ko Enzim A (Asetil Ko A) 2 Asam Piruvat + 2 Koenzim A → Asetil-Ko A + 2 CO 2 + 4 H Aseti-KoA → Siklus Asam Sitrat Siklus Asam Trikarboksilat Siklus Kreb’s 2. Siklus Krebs Asam piruvat hasil glikolisis akan dioksidasi melalui siklus kreb sehingga menghasilkan CO 2 dan asetil Ko-A. Asetil Ko-A teroksidasi sempurna menghasilkan


15 7



atom hydrogen berenergi tinggi serta melepaskan O 2 dan energi dalam bentuk ATP, NADH, dan FADH2. Reaksi Akhir Siklus Kreb’s: 2 Asetil-KoA + 6 H2O + 2 ADP → 4 CO2 + 16 H + 2 KoA + 2 ATP 1 Molekul Glukosa terdiri dari: Aerob → 38 Molekul ATP (456.000 Kalori) Anaerob → 2 Molekul ATP 3. Transfer Elektron Atom hydrogen berenergi tinggi hasil sikus kreb akan berpisah menjadi proton berupa ion hydrogen (H+) dan electron berenergi tinggi. Ion hydrogen akan menangkap elektron dari oksigen bebas membentuk senyawa air (H 2O). Sedangkan elektron berenergi tinggi akan berpindah ke dalam molekul pembawa electron, yaitu NAD dan FAD. Selanjutnya NAD dan FAD akan masuk ke dalam rantai transfer electron

dan fosforilasi oksidatif yang akhirnya menghasilkan energi dalam bentuk

ATP. Keseluruhan proses tersebut dibantu oleh enzim sitokrom oksidase. 2.7.1.2 Metabolisme Protein

Protein dicerna oleh enzim pepsin yang ada pada lambung. Proses pencernaan protein yang dilakukan oleh pepsin terjadi 10 – 30% dari pencernaan protein total. Pemecahan protein merupakan proses hidrolisis yang terjadi pada rantai polipeptida. Sebagian besar pencernaan protein terutama terjadi di usus. Ketika protein meninggalkan lambung, protein dalam bentuk proteosa, pepton, dan polipeptida besar. Setelah memasuki usus, produk-produk yang telah dipecah sebagian akan bercampur dengan enzim pankreas di bawah pengaruh enzim proteolik (tripsin, kimotripsin, peptidase). Baik tripsin maupun kimotripsin dapat memecah molekul protein menjadi polipeptida kecil. Peptidase kemudian akan melepaskan asam-asam amino. Asam amino yang terdapat dalam darah berasal dari tiga sumber, yaitu penyerapan melalui dinding usus halus, hasil penguraian protei dalam sel, dan hasil sintesis asam amino dalam sel. Asam amino tang disintesis dalam sel maupun yang


15 7



dihasilkan dari proses penguraian protein dalam hati dibawa oleh darah untuk digunakan di dalam jaringan. Dalam hal ini hati berfungsi sebagai pengatur konsentrasi asam amino dalam darah. 2.7.2.3 Metabolisme Lemak

Lemak yang keluar dari lambung masuk ke dalam usus sehingga merangsang pengeluaran hormon kolesistokinin yang menyebabkan kantung empedu berkontraksi sehingga mengeluarkan cairan empedu ke dalam duodenum (usus dua belas jari). Empedu mengandung garam empedu yang memegang peranan penting dalam mengemulsikan lemak. Emulsi lemak merupakan pemecahan lemak yang berukuran besar menjadi butiran lemak yang berukuran lebih kecil. Ukuran lemak yang lebih kecil (trigliserida) yang teremulsi akan memudahkan hidrolisis lemak oleh lipase yang dihasilkan dari pankreas. Lipase akan menghidrolisis lemak teremulsi menjadi campuran asam lemak dan monogliserida. Absorpsi hasil pencernaan lemak sebagian besar (70%) terjadi di usus halus. Pada waktu asam lemak dan monogliserida diabsorpsi melalui sel-sel mukosa pada dinding halus, keduanya diubah kembali menjadi lemak (trigliserida) dengan bentuk partikel-partikel kecil (jaringan lemak). Saat dibutuhkan, timbunan lemak tersebut akan diangkut menuju hati.

Gambar 2.7 Siklus metabolisme lipid


15 7



Sumber : www.fkh.unair.ac.id

2.7 Kegiatan Otot

Sistem otot adalah sistem tubuh yang memiliki fungsi seperti untuk alat gerak, menyimpan glikogen dan menentukan postur tubuh. Terdiri atas otot polos, otot jantung dan otot rangka. Otot merupakan alat gerak aktif yang mampu menggerakkan tulang, kulit dan rambut setelah mendapat rangsangan. Otot memiliki tiga kemampuan khusus yaitu : 1. Kontraktibilitas: kemampuan untuk berkontraksi / memendek, 2. Ekstensibilitas: kemampuan untuk melakukan gerakan kebalikan dari gerakan yang

ditimbulkan saat kontraksi, 3. Elastisitas: kemampuan otot untuk kembali pada ukuran semula setelah

berkontraksi. Saat kembali pada ukuran semula otot disebut dalam keadaan relaksasi. Ada beberapa jenis otot yaitu: 1. Otot lurik a. Nama lain: otot rangka, otot serat lintang (musculus striated) atau otot involunter,

b. Struktur : serabut panjang, berwarna/lurik dengan garis terang dan gelap,

memiliki inti dalam jumlah banyak dan terletak dipinggir, c. Kontraksi: menurut kehendak kita (dibawah kendali sistem syaraf pusat),

gerakan cepat, kuat, mudah lelah dan tidak beraturan, d. Struktur anatomi dari otot rangka. 1. Otot Polos a. Nama lain : otot alat-alat dalam / visceral / musculus nonstriated / otot

involunter, b. Struktur : bentuk serabut panjang seperti kumparan, dengan ujung runcing,

dengan inti berjumlah satu terletak dibagiann tengah, c. Kontraksi : tidak menurut kehendak atau diluar kendali sistem saraf pusat, gerakan lambat, ritmis dan tidak mudah lelah.


15 7



1. Otot jantung a. Nama lain: Myocardium atau musculus cardiata atau otot involunter, b. struktur : Bentuk serabutnya memanjang, silindris, bercabang. Tampak adanya

garis terang dan gelap. memiliki satu inti yang terletak di tengah, c. Kontraksi: tidak menurut kehendak, gerakan lambat, ritmis dan tidak mudah

lelah. Agar penggunaan tenaga otot bisa optimal maka pengaturan cara kerja otot harus diperhatikan dengan benar. Kegiatan otot terdiri atas 2, sebagai berikut: 1. Kerja otot dinamik (berirama),

Otot mengencang dan mengerut secara bergantian atau berirama. Sirkulasi darah dan O2 serta metabolis akan berlangsung secara lancar, 2. Kerja otot statik (kerja tetap),

Otot berada dalam posisi mengencang dalam waktu yang cukup lama. Mengencangnya otot dalam waktu lama akan menyebabkan aliran darah & O 2 terganggu. Kondisi tersebut mengakibatkan rasa sakit dan lelah pada otot. 2.9 Kelelahan

Dalam biomekanik kita akan berurusan dengan salah satu kejadian yang dinamakan kelelahan. Kelelahan ini tidak lepas dari biomekanik karena dalam aplikasinya biomekanik melihat orang secara mekanik, tetapi kodrat kemanusiaan pada manusia tidak dapat dikesampingkan sehingga manusia/pekerja mempunyai keterbatasan yaitu salah satunya keadaan yang dinamakan lelah. Kelelahan adalah proses menurunnya efisiensi performansi kerja dan berkurangnya kekuatan atau ketahanan fisik tubuh manusia untuk melanjutkan kegiatan yang harus dilakukan. Dalam bahasan lain, kelelahan didefinisikan sebagai suatu pola yang timbul pada suatu keadaan yang secara umum terjadi pada setiap individu yang telah tidak sanggup lagi untuk melakukan aktivitasnya. Sedangkan kelelahan yang disebabkan oleh sejumlah faktor yang berlangsung secara terus menerus dan terakumulasi, akan menyebabkan apa yang disebut dengan


15 6



lelah kronis. Di mana gejala-gejala yang tampak jelas akibat lelah kronis dapat dicirikan seperti: 1. Meningkatnya emosi dan rasa jengkel sehingga orang menjadi kurang toleran atau 2. Asosial terhadap orang lain. 3. Munculnya sikap apatis terhadap pekerjaan. 4. Depresi yang berat. 2.9.1 Macam-macam Kelelahan 2.9.1.1 Berdasarkan Proses Kerja dalam Otot

Pada dasarnya kelelahan timbul karena terakumulasinya produk sisa dalam otot dan tidak seimbangnya antara kerja dan proses pemulihan. Secara lebih jelas terdapat 3 penyebab timbulnya kelelahan fisik, yaitu: 1. Oksidase glukosa dalam otot menimbulkan CO2, saerolactic, phosphati dan

sebagainya, dimana zat-zat tersebut terikat dalam darah yang kemusian dikeluarkan waktu bernafas. Kelelahan terjadi apabila pembentukan zat-zat tersebut tidak seimbang dengan proses pengeluaran, sehingga timbul penimbunan dalam jaringan otot yang mengganggu kegiatan otot selanjutnya. 2. Karbohidrat didapat dari makanan dirubah jadi glukosa dan disimpan dihati dalam bentuk glukogen. Setiap cm2 darah normal akan membawa 1 mm glukosa, berarti setiap sirkulasi darah hanya membawa 0,1% dari sejumlah glikogen yang ada dalam hati karena bekerja persediaan glikogen akan menipis dan kelelahan akan timbul apabila konsentrasi glikogen dalam hati tinggal 0,7%. 3. Dalam keadaan normal jumlah udara yang masuk dalam pernafasan kira-kira 4

Lt/menit, sedangkan dalam keadaan kerja keras dibutuhkan udara kira-kira 15 Lt/menit. Ini berarti pada suatu tingkat kerja tetentu akan dijumpai suatu keadaan dimana jumlah oksigen yang masuk melalui pernafasan lebih kecil dari tingkat kebutuhan. Jika hal ini terjadi maka kelelahan yang timbul dikarenakan reaksi oksidasi dalam tubuh yaitu untuk mengurangi asam laktat menjadi air dan karbon dioksida agar dikeluarkan dari tubuh, menjadi tidak seimbang dengan


15 7



pembentukan asam laktat itu sendiri (asam laktat terakumulasi dalam otot dalam peredaran darah) 2.9.1.2 Berdasarkan Penyebab Kelelahan

Ada beberapa macam kelelahan yang diakibatkan oleh beberapa faktor, seperti: 1. Lelah otot, yang diindikasikan dengan munculnya gejala kesakitan ketika otot harus menerima beban berlebihan. 2. Lelah visual, yaitu lelah yang diakibatkan ketegangan yang terjadi pada organ visual (mata) yang terkonsentrasi secara terus menerus pada suatu objek. 3. Lelah mental, yaitu kelelahan yang datang melalui kerja mental seperti berfikir sering juga disebut sebagai lelah otak. 4. Lelah monotonis, yaitu kelelahan yang disebabkan oleh aktivitas kerja yang bersifat rutin, monoton, ataupun lingkungan kerja yang menjemukan.

2.9.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kelelahan

Berikut adalah faktor-faktor yang mempengaruhi kelelahan: 1. Aktivitas berulang Aktifitas berulang adalah pekerjaan yang dilakukan secara terus menerus. Kelelahan terjadi karena otot menerima tekanan akibat beban kerja secara terus menerus, tanpa memperoleh kesempatan untuk melakukan relaksasi. 2. Sikap kerja tidak alami Sikap kerja tidak alamiah adalah sikap kerja yang menyebabkan posisi-posisi bagian tubuh bergerak menjauhi posisi alamiahnya. Semakin jauh posisi bagian tubuh dari pusat gravitasi, semakin mudah terjadi kelelahan. Sikap kerja tidak


15 7



alamiah ini pada umumnya karena karakteristik tuntutan kerja tidak sesuai dengan kemmpuan dan keterbatasan pekerja (Grandjen, 1993; Manuaba, 2000). 3. Umur Seiring dengan bertambahnya umur, maka bagi seorang pekerja akan semakin cepat merasa kelelahan. 4. Kesegaran jasmani Pada umumnya kelelahan tidak dialami oleh seseorang yang dalam aktifitas kesehariannya mempunyai cukup waktu untuk beristirahat. Sebaliknya, bagi yang dalam pekerjaan kesehariannya memerlukan tenaga besar dan tidak cukup istirahat akan lebih sering mengalami kelelahan. Tingkat kesegaran tubuh yang rendah akan mempertinggi resiko terjadinya keluhan otot. Keluhan otot akan meningkat sejalan dengan bertambahnya aktivitas fisik. 5. Kebosanan Seseorang yang merasa bosan dengan pekerjaannya akan mudah merasakan kelelahan. 6. Lingkungan kerja Lokasi/tempat kerja adalah tempat dilakukannya pekerjaan, dimana terdapat tenaga kerja yang bekerja, dan kemungkinan adanya banyak pengaruh kerja di tempat itu (Silalahi, 1991). Desain dari lokasi kerja yang tidak ergonomis, dari segi pencahayaan dan kebisingan dapat menimbulkan cepat lelah. Tempat kerja yang baik apabila lingkungan kerja aman dan sehat.

7. Peralatan dan Perlengkapan Langkah penting dalam perencanaan adalah memilih peralatan dan perlengkapan yang efektif sesuai dengan apa yang diproduksinya. Pada dasarnya peralatan/perlengkapan mempunyai bagian-bagian yang bisa menyulitkan pekerja sehingga dalam pengoperasiannya menimbulkan kelelahan. 2.9.3 Pengukuran Kelelahan


15 7



Sampai saat ini belum ada cara untuk mengukur tingkat kelelahan secara langsung. Pengukuran-pengukuran yang dilakukan oleh peneliti sebelumnya hanya berupa indikator yang menunjukkan terjadinya kelelahan akibat kerja. Pengukuran kelelahan kerja terbagi atas 2 macam yaitu pengukuran secara objektif dan pengukuran secara subyektif. Secara obyektif dapat dilakukan dengan menggunakan alat ukur untuk mengukur kelelahan kerja, antara lain: 1. Pengukuran waktu reaksi Waktu reaksi yang diukur dapat merupakan reaksi sederhana atas rangsangan tunggal atau reaksi-reaksi yang memerlukan koordinasi. Biasanya waktu reaksi adalah jangka waktu pemberian suatu rangsangan sampai pada suatu saat kesadaran atau dilaksanakannya kegiatan tertentu misalnya : a. Nyala lampu sebagai awal dan pijat tombol sebagai akhir jangkauan waktu tertentu. b. Denting suara dan injak pedal. c. Sentuhan badan dan pemutaran setir. 1. Uji hilangnya kelipan ( Flicker Fusion Test)

Dengan kelelahan-kelelahan kemampuan tenaga kerja untuk melihat kelipan akan berkurang. Semakin lelah, semakin panjang waktu yang diperlukan untuk jarak antara dua kelipan. Salah satu alat uji kelip adalah buatan sibata. Uji kelipan menunjukkan pula keadaan kewaspadaan tenaga kerja. 2. Pengamatan tentang koordinasi dan efisiensi gerakan fisik. Aneka ragam kegiatan tubuh dan efisiensinya dapat dinilai seperti : a. Keseimbangan badan ketika berdiri. b. Koordinasi mata dan tangan. c. Uji akomodasi mata dan tangan. d. Kemampuan tangan dan jari. Kelelahan kerja akan menurunkan koordinasi dan efisiensi kegiatan fisik. 1. Pendekatan dengan kemampuan konsentrasi Kecepatan dan ketelitian untuk menyelesaikan suatu atau serangkaian tugas yang diberikan merupakan pencerminan dari konsentrasi atau daya piker yang baik.


15 7



Pengukuran secara subyektif dilakukan dengan menggunakan kuesioner Alat Ukur Perasaan Kelelahan Kerja (KAUPK2). KAUPK2 merupakan parameter untuk mengukur perasaan kelelahan kerja sebagai gajala subyektif yang dialami pekerja dengan perasaan yang tidak menyenangkan. Keluhan-keluhan pekerja sehari-hari membuat mereka mengalami kelelahan kronis, sehingga mereka dating ke poliklinik untuk berobat setelah perasaan ini dialaminya untuk beberapa waktu (Nasution,H.R).

BAB III METODE PENELITIAN


15 7



3.1 Diagram Alir Praktikum


15 7



Mulai Studi Literatur IdentifikasiMasalah

Pengukuran Berat Badan sebelum aktivitas fisik

Pengukuran Heart Rate

Pengukuran Kadar Gula dalam darah

Kegiatan Fisik : - aktifitas fisik (treadmill) dg v= 2km/jam selama 5 menit - aktifitas fisik (treadmill) dg v= 5km/jam selama 5 menit - aktifitas fisik (treadmill) dg v= 8km/jam selama 5 menit - mencatat heart rate tiap semenit selama kegiatan fisik berlangsung

Recovery : - setelah selesai melakukan aktivitas fisik pada setiap kecepatannya - pengukuran heart rate tiap menit selama 5 menit

Pengukuran Kadar Gula dalam darah

Pengumpulan Data

Perhitungan dan Pengolahan Data : - Energi Ekspenditur - Konsumsi Energi -CVL - Waktu Istirahat - Regresi antara konsumsi energi dan gap glukosa - Regresi antara konsumsi energi dan gap suhu badan

Analisa dan pembahasan

Kesimpulan dan saran

Selesai

Gambar 3.1 Diagram alir praktikum fisiologi kerja Sumber: Output Visio 2007


15 6



1.2 Peralatan dan Bahan Praktikum

Peralatan dan bahan praktikum fisiologi kerja yang digunakan, sebagai berikut: 1.

Treadmill

2. Alat tulis 3.

Stopwatch

4. Timbangan Berat badan 5.

Glucotest

6.

Pulse Meter

7. Termometer badan 1.2 Prosedur Pelaksanaan Praktikum

Prosedur pelaksanaan praktikum fisiologi kerja yang digunakan, sebagai berikut: 1. Setiap anggota kelompok menjadi obyek pengamatan. 2. 2 orang anggota kelompok menjadi obyek pengamatan (1 orang pria dan 1 orang wanita). 3. Mengukur berat badan obyek pengamatan. 4.

Mengukur heart rate dan kadar gula dalam darah sebelum melakukan kegiatan

fisik. 5. Obyek pengamatan melakukan aktivitas fisik selama 5 menit dan diukur heart rate

6.

tiap menitnya.

Setelah melakukan aktivitas fisik, obyek pengamatan diukur heart rate tiap menitnya selama 5 menit dan kadar gula dalam darah.


15 6



BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Pengumpulan Data

Berikut adalah data hasil praktikan yang didapat dari kelompok Ergo 1, Ergo 3, Ergo 5, dan Ergo 7. 4.1.1 Data Berat Badan

Tabel 4.1 Berat badan No 1 2 3 4

Nama Putra Adhi Rifqi Habib Dimas

Berat Badan 56.6 79.5 58.5 73.8

Nama Putri Nuri Putri Manda Risma

Berat Badan 49.4 50.3 63.7 62

Sumber: Data primer 4.1.2 Data Denyut Jantung 4.1.2.1 Data Denyut Jantung Normal

Tabel 4.2 Data denyut jantung normal No 1 2 3 4

Nama Putra Adhi Rifqi Habib Dimas

HR Normal 80 83 93 92

Nama Putri Nuri Putri Manda Risma

HR Normal 86 97 58 73

Sumber: Data primer 4.1.2.2 Data Denyut Jantung Aktivitas dan Recovery

Tabel 4.3 Data denyut jantung aktivitas dan recovery Kecepat an

Nam a

Kegiatan

2

Adhi

Aktivitas 1

HR Norma l 80

Heart Rate

1

2

3

4

5

109

118

122

122

118


15 6



Recovery 1 Aktivitas 1 Recovery 1 Aktivitas 2 Recovery 2 Aktivitas 2 Recovery 2

km/jam Nuri

Adhi 5 km/jam Nuri

80 86 86 80 80 86 86

79 109

82 100

80 113

82 112

88 113

75 97

73 117

74 123

71 123

80 116

82 112

81 118

108 123

84 118

81 118

92

78

85

93

77

Sumber: Data primer Tabel 4.3 Data denyut jantung aktivitas dan recovery (lanjutan) Kecepat an

Nam a

Kegiatan Aktivitas 1 Recovery 1 Aktivitas 1 Recovery 1 Aktivitas 2 Recovery 2 Aktivitas 2 Recovery 2

Adhi 2 km/jam Nuri

Adhi 5 km/jam Nuri

HR Norma l 80 80 86 86 80 80 86 86

Heart Rate

1

2

3

4

5

109

118

122

122

118

79 109

82 100

80 113

82 112

88 113

75 97

73 117

74 123

71 123

80 116

82 112

81 118

108 123

84 118

81 118

92

78

85

93

77

Sumber: Data primer 1.1.2.3 Data Kadar Glukosa

Tabel 4.4 Data kadar glukosa N o

Nama

1 2 3 4

Adhi Rifqi Habib Dimas

Kadar Glukosa mg/Dl Sebelum Sesudah 142 103 91 154 83 80 130 105

Nama Nuri Putri Manda Risma

Kadar Glukosa mg/Dl Sebelum Sesudah 91 118 133 99 83 80 135 127

Sumber: Data primer


15 6



1.1.2.4.Data Suhu tubuh

Tabel 4.5 Data suhu tubuh N o

Nama

1 2 3 4

Adhi Rifqi Habib Dimas

Suhu Badan Sebelum Sesudah 37.2 36.9 37.5 37.3 36.8 36.4 37.8 37.1

Nama Nuri Putri Manda Risma

Suhu Badan Sebelum Sesudah 37.3 37.8 37.2 37 37 36.4 36.6 36

Sumber: Data primer 4.2 Pengolahan dan Analisis Data 4.2.1 Hubungan Berat Badan dan Denyut Jantung

Dari hasil pengamatan HR normal dan berat badan pada praktikan pria dan wanita, dibuat grafik untuk melihat apakan ada hubungan antara kedua faktor tersebut. 1.2.1.1 Grafik Hubungan Berat Badan dengan Denyut Jantung pada Pria dan Wanita

Gambar 4.1 Grafik hubungan berat badan dengan denyut jantung pada pria dan wanita Sumber: Data primer Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa denyut jantung normal seseorang tidak berhubungan dengan jenis kelamin ataupun berat badan. Dilihat dari grafik bahwa denyut jantung pria tidak selalu lebih banyak dari perempuan. Juga berat badan tidak mempengaruhi banyaknya denyut jantung. Jumlah denyut jantung akan dipengaruhi oleh aktivitas yang biasa dilakukan seseorang. Seperti contoh, titik keempat wanita adalah Manda dengan jumlah denyut jantung terkecil. Hal ini disebabkan karena Manda telah terbiasa olahraga (basket) sehingga HR normal rendah. Akan tetapi bagi seseorang yang tidak terbiasa beraktivitas berat dalam keseharian, maka HR normalnya akan tinggi.


15 6



1.2.1.2 Grafik Hubungan Berat Badan dengan Denyut Jantung pada Pria

Gambar 4.2 Grafik hubungan berat badan dengan denyut jantung pada pria Sumber: Data primer Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa berat badan tidak mempengaruhi jumlah denyut jantung seseorang. Seseorang dengan berat badan 79,5 kg bisa memiliki denyut jantung normal sebanyak 83, lebih rendah dari seseorang dengan berat badan 58,5 kg yang memiliki denyut jantung normal sebanyak 93. 1.2.1.3 Grafik Hubungan Berat Badan dengan Denyut Jantung pada Wanita

Gambar 4.3 Grafik hubungan berat badan dengan denyut jantung pada wanita Sumber: Data primer Sama seperti grafik pada pria, grafik diatas menunjukkan bahwa berat badan tidak mempengaruhi jumlah denyut jantung seseorang. Seseorang dengan berat badan 63,7 kg bisa memiliki denyut jantung normal sebanyak 58, lebih rendah dari seseorang dengan berat badan 50,3 kg yang memiliki denyut jantung normal sebanyak 97. Bisa diartikan bahwa terdapat faktor-faktor lain yang mempengaruhi denyut jantung normal seseorang, seperti aktivitas kesehariannya dan kebugaran jasmaninya. 4.2.1.4 Grafik Perbandingan Denyut Jantung Selama Aktivitas dan Recovery Pada Pria dan wanita


15 7



Gambar 4.4 Grafik denyut jantung saat aktivitas dan recovery pada pria dan wanita Sumber: Data primer Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa banyaknya denyut jantung pria dan wanita tidak jauh berbeda saat melakukan aktivitas maupun saat recovery. Denyut Denyut jantung jantung akan semakin tinggi ketika aktivitas aktivitas yang dilakukan dilakukan semakin semakin berat (contohny (contohnyaa aktivitas aktivitas 3), sehingga sehingga denyut denyut jantung jantung recovery -nya -nya juga juga lebih lebih tinggi tinggi (terlihat pada recovery 3).

4.2.1.5 Grafik Perbandingan Denyut Jantung Selama Aktivitas dan Recovery Pada Pria

Gambar 4.5 Grafik denyut jantung saat aktivitas dan recovery pada pria Sumber: Data primer Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa denyut jantung saat beraktivitas jauh lebih tinggi daripada denyut jantung saat recovery. Denyut jantung juga akan bertam bertambah bah besar besar seirin seiringg dengan dengan aktivi aktivitas tas yang yang semaki semakinn tinggi tinggi,, sehing sehingga ga denyut denyut jantung recovery juga lebih tinggi, seperti terlihat pada aktivitas maupun recovery 3. 4.2.1.6 Grafik Perbandingan Denyut Jantung Selama Aktivitas dan Recovery Pada Wanita


15 6



Gambar 4.6 Grafik denyut jantung saat aktivitas dan recovery pada wanita Sumber: Data primer Sama Sama sepert sepertii grafik grafik pada pada pria, pria, grafik grafik dia diatas tas menunj menunjukk ukkan an bahwa bahwa denyut denyut jantung saat beraktivitas jauh lebih tinggi daripada denyut jantung saat recovery . Denyut Denyut jantung jantung juga akan bertambah bertambah besar seiring seiring dengan dengan aktivitas aktivitas yang semakin tinggi tinggi (aktivitas (aktivitas 8km/jam), sehingga sehingga denyut denyut jantung jantung recovery recovery juga lebih tinggi, tinggi, seperti terlihat pada aktivitas maupun recovery 3. 4.3 Perhitungan dan Analisis Data Denyut Jantung Pria dan Wanita 4.3.1 Perhitungan Energi Ekspenditur

Nilai energi ekspenditur dari suatu aktivitas dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut : y= 1,80411 – 0,0229038x + 4,71733 X 10 -4x-2

(4-1)

Berikut ini adalah salah satu contoh perhitungan untuk energi ekspenditur aktivitas dan recovery yang dilakukan selama pengamatan. Contoh perhitungan yang diambil adalah pada saat kecepatan 2 km/jam (menit ke 1 s.d. 5) baik pada saat melakukan aktivitas maupun pada saat recovery. 1) Aktivit Aktivitas as 2 km/ja km/jam m (meni (menitt 1-5) 1-5) a. Laki Laki-l -lak akii (Adh (Adhi) i) Y=1,80411-0,229038(109)+4,71733

10 -4(109)2 = 4,91

b. Pere Peremp mpua uann (Nur (Nuri) i) Y=1,80411-0,229038(109)+4,71733

10 -4(109)2 = 4,91

1) Recovery 2 km/jam (menit 6-10)

a. Laki Laki-l -lak akii (Adh (Adhi) i) Y=1,80411-0,229038(79)+4,71733

10 -4(79)2 = 2,94


15 7



b. Pere Peremp mpua uann (Nur (Nuri) i) Y=1,80411-0,229038(75)+4,71733

10 -4(75)2 = 2,74

4.3.1.1 Energi Ekspenditur Laki-laki

Tabel 4.6 Energi Ekspenditur/min Laki-laki Nilai Energi Kecepatan Aktivitas HR (x) Ekspenditur (Y) 2 km/jam

Aktivitas 1

109

4.91

118

5.67

122

6.03

122

6.03

118

5.67

Rata-rata

Recovery 1

5.66

79

2.94

82

3.1

80

2.99

82

3.10

88

3.44

Rata-rata

5 km/jam

Aktivitas 2

3.11

97

4.02


15 6



117

5.58

123

6.12

123

6.12

116

5.49

Rata-rata

Recovery 2

5.47

82

3.10

81

3.04

108

4.83

84

3.21

81

3.04

Rata-rata

8 km/jam

Aktivitas 3

3.45

100

4.23

120

5.85

115

5.41

115

5.41

135

7.31

Rata-rata

Recovery 3

Rata-rata

5.64

126

6.41

123

6.12

115

5.41

113

5.24

115

5.41 5.72


15 6



Sumber: Pengambilan data langsung Gambar 4.7 Grafik energi ekspenditur pada laki-laki di Ergo 7 Sumber: Print Out Microsoft Excell 2007 Grafik di atas menunjukkan perubahan energi ekspenditur per menitnya pada saat aktivitas dan recovery . Pada saat melakukan aktivitas yaitu pada saat menit 1 – 5, 11 – 15, 21 – 25, energi memiliki nilai energi ekspenditur yang lebih tinggi dari pada saat melakukan recovery . Nilai ekspendetur tertinggi terjadi pada aktivitas dengan kecepatan 8

km/jam sebesar 7.31. Peningkatan dan penurunan energi

ekspenditur dipengaruhi oleh denyut jantung, sehingga trend dan bentuk grafik ini hampir sama dengan heart rate /menit.

4.3.1.2 Energi Ekspenditur Wanita

Tabel 4.7 Energi Ekspenditur/min Wanita Nilai Energi Kecepatan Aktivitas HR (x) Ekspenditur (Y) 2 km/jam

Aktivitas 1

109

4.91


15 6



100

4.23

113

5.24

112

5.16

113

5.24

Rata-rata

Recovery 1

4.96

75

2.74

73

2.65

74

2.69

71

2.56

80

2.99

Rata-rata

Aktivitas 2

5 km/jam

2.73

112

5.16

118

5.67

123

6.12

118

5.67

118

5.67

Rata-rata

Recovery 2

5.66

92

3.69

78

2.89

85

3.27

93

3.75

77

2.84

Rata-rata

8 km/jam

Aktivitas 3

3.29

115

5.41


15 6



128

6.60

133

7.10

132

7.00

114

5.32

Rata-rata

Recovery 3

6.29

114

5.32

108

4.83

108

4.83

105

4.60

103

4.45

Rata-rata

4.81

Sumber: Pengambilan data langsung

Gambar 4.8 Grafik energi ekspenditur pada wanita Ergo 7 Sumber: Print Out Microsoft Excell 2007 Grafik di atas menunjukkan perubahan energi ekspenditur per menitnya pada saat aktivitas dan saat recovery .

Sama halnya pada grafik pada pria, energi

ekspenditur pada wanita pun memiliki nilai yang lebih tinggi daripada saat melakukan recovery .

Nilai ekspendetur tertinggi juga sama, terjadi pada saat aktivitas dengan

kecepatan 8 km/jam yakni 7.1. Peningkatan dan penurunan energi ekspenditur dipengaruhi oleh peningkatan dan penurunan denyut jantung sehinggan trend pada grafik ini hampir sama dengan grafik heart rate/menit.


15 6



4.3.1.3 Energi Ekspenditur Wanita dan Laki-laki

Gambar 4.9 Grafik energi ekspenditur pada wanita dan laki-laki di Ergo 4 Sumber: Print Out Microsoft Excell 2007 Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa grafik energi ekspenditur untuk pria rata-rata memiliki nilai energi ekspenditur yang lebih tinggi daripada wanita baik pada saat melakukan aktivitas atau pada saat recovery . 4.3.2 Perhitungan Konsumsi Energi

Menghitung energi dari konsumsi energi, dapat dilakukan dengan menghitung dahulu nilai dari energi ekspenditure rata-ratanyadari tiap kegiatan kemudian mencari nilai dari konsumsi energi atau dengan cara menghitung nilai dari semua hasil perhitungan energi ekspenditure aktivitas, lalu mencari nilai rata-ratanya. Untuk perhitungan konsumsi energi digunakan rumus: KE = Et - Ei

(4-2)

Dimana KE

: Konsumsi Energi (Kkal)

Et

: Energi Ekspenditur aktivitas (Kkal)

Ei

: Energi Ekspenditur recovery (Kkal)

Contoh perhitungan konsumsi energi adalah sebagai berikut:


15 7



1. Laki-laki (Adi), kecepatan 2 km/jam

KE= Et – Ei = 5.66-3.11 = 2.55 kkal 2. Perempuan (Nuri), kecepatan 2 km/jam

KE= Et – Ei = 4.96 -2.73 = 2.23 kkal

Aktivitas Adhi Nuri

Konsumsi energi Rata2km/jam 5km/jam 8km/jam rata 2.55 2.02 -0.08 1.50 2.23 2.37 1.48 2.03

Tabel 4.8

Konsumsi Energi

Sumber: Data langsung 4.3.2.1 Konsumsi Energi pada Laki-laki

Gambar 4.10 Grafik Konsumsi Energi pada Pria Sumber: Microsoft Excell 2007 Laki-laki membutuhkan konsumsi energi yang lebih tinggi pada saat memulai beraktivitas (lari) dengan kecepatan 2 km/jam dengan konsumsi energi sebesar 2.55 kkal, lalu mengalami penurunan pada kecepatan 5 km/jam yaitu 2.02 kkal dan konsumsi energinya semakin menurun pada kecepatan 8 km/jam (- 0.08 kkal) karena mereka mulai terbiasa dengan aktifitas yang dilakukan. Sehingga dapat disimpulkan bahwa grafik konsumsi energi menunjukkan semakin tinggi kecepatan beraktifitas maka konsumsi energi yang dibutuhkan semakin menurun (berbanding terbalik). 4.3.2.2 Konsumsi Energi pada Perempuan


15 6



Gambar 4.11 Grafik Konsumsi Energi pada Wanita Sumber: Microsoft Excell 2007 Pada grafik di atas dapat dilihat bahwa terjadi kenaikan dari konsumsi energi yang dibutuhkan dari kecepatan 2km/jam sebesar 2.23 menuju 5km/jam naik menjadi 2.37, namun terjadi penurunan konsumsi energi pada saat kecepatan 8km/jam yakni sebesar 1.48. Terjadi penurunan pada konsumsi energi tersebut disebabkan oleh beberapa faktor sehingga konsumsi energy yang dibutuhkan tidak stabil.

4.3.2.3 Konsumsi Energi pada Perempuan dan Laki-laki

Gambar 4.12 Grafik Konsumsi Energi pada Wanita dan Pria Sumber: Microsoft Excell 2007 Pada umumnya wanita membutuhkan tenaga yang terus bertambah seiring dengan tingginya kecepatan beraktivitas (lari) namun pada data yang diambil ternyata menggambarkan peningkatan dan penurunan konsumsi energy pada wanita, hal ini terjadi karena beberapa faktor sehingga data yang didapat kurang sesuai. Sedangkan pada laki-laki dapat dilihat bahwa grafik konsumsi energi dengan tingginya


15 6



aktivitas berbanding terbalik, semakin tinggi kecepatan aktivitas maka kebutuhan konsumsi energi semakin menurun. 4.3.2.4 Analisis Grafik Konsumsi Energi secara Umum

Secara umum kedua grafik di atas seharusnya menunjukkan konsumsi energi praktikan yang semakin menurun terhadap perlambatan kecepatan aktivitas. Konsumsi energi juga dipengaruhi oleh denyut jantung pada saat aktivitas dan recovery yang

nantinya digunakan dalam perhitungan energi ekspenditur pada saat

aktivitas maupun recovery , dan dari situlah konsumsi energi dapat diketahui. Penurunan konsumsi energi pada kecepatan yang semakin bertambah bisa saja disebabkan pada saat kecepatan awal (2 km/jam), praktikan belum bisa beradaptasi dengan lingkungan sekitar, sehingga konsumsi energi yang dihasilkan menjadi lebih besar. Hal lain yang juga berpengaruh adalah kurangnya waktu istirahat setelah aktivitas sehingga praktikan masih mengalami kelelahan. Akibat dari kelelahan itu, ketika melakukan aktivitas selanjutnya (5 dan 8 km/jam) praktikan akan cenderung beraktivitas secara perlahan, tidak secepat sebelumnya, dan akan berdampak pada menurunnya konsumsi energi yang dihasilkan. Konsumsi energi yang bernilai negatif menunjukkan energi ekspenditur ratarata, maupun heart rate rata-rata saat recovery lebih besar daripada saat aktivitas. Hal ini dimungkinkan terjadi akibat praktikan yang mengalami kondisi lain, semisal berbicara atau tertawa ketika waktu recovery (pemulihan). 4.3.3 Perhitungan Kardiovaskular (CVL)

Untuk CVL ini digunakan rumus: % CVL=HR aktivitas-HR recoveryHR max-HR recovery×100%

(4-3) 1. Pria

Umur: 20 tahun Waktu aktivitas

= 5 menit

Waktu pemulihan

= 5 menit


15 7



HR maksimum

= 220-20 = 200 Tabel 4.9 HR Pria Kecepatan Lari (km/jam) 2 km/jam 5 km/jam 8 km/jam Sumber: Data Primer

Rerata HR Aktivitas Istirhat 117.8 82.2 115.2 87.2 117 118.4

2. Wanita

Umur: 20 tahun Waktu aktivitas

= 5 menit

Waktu pemulihan

= 5 menit

HR maksimum

= 200-20 = 180 Tabel 4.10 HR Wanita Rerata HR Kecepatan Lari Aktivita Istirha (km/jam) s t 2 109.4 74.6 5 117.8 85 8 124.4 107.6 Sumber: Data Primer

4.3.3.1 Perhitungan CVL pada Pria

Berikut ini adalah perhitungan CVL pada pria: a. Aktivitas 2 km/jam % CVL=117,8-82,2200-82,2×100%=30,22 % ≈30 %

b. Aktivitas 5 km/jam % CVL=115,2-87,2200-87.2×100%=24,82 % ≈25 %

c. Aktivitas 8 km/jam % CVL=117-118,4180-118,4×100%= -2,27 % ≈ -2 %

Gambar 4.13 Grafik % CVL pada Pria Sumber: Printout Microsoft Excel


15 6



Berdasarkan grafik di atas maka dapat kita simpulkan bahwa pria pada aktivitas dengan kecepatan 2km/jam memilki nilai CVL sebesar 30 % maka perlu dilakukan perbaikan. Selanjutnya pada aktivitas dengan kecepatan 5km/jam dapat disimpulkan bahwa dengan nilai CVL sebesar 25%, tidak diperlukan suatu perbaikan sebab dengan nilai kurang dari 30% mengindikasikan tidak terjadinya kelelahan. Sedangkan pada aktivitas dengan kecepatan 8km/jam sama seperti pada aktivitas dengan kecepatan 5 km/jam yang mana tidak terjadi kelelahan. 4.3.3.2 Perhitungan CVL pada Wanita

Berikut ini adalah perhitungan CVL pada wanita : a. Aktivitas 2 km/jam % CVL=109,4-74,6180-74,6×100%=33,01 % ≈33 %

b. Aktivitas 5 km/jam % CVL=117,8-85180-85×100%=34,52 % ≈35 %

c. Aktivitas 8 km/jam % CVL=124,4-107,6180-107,6×100%=23,20 % ≈23 %

Gambar 4.14 Grafik % CVL pada Wanita Sumber : Printout Microsoft Excel Berdasarkan grafik di atas maka dapat kita simpulkan bahwa wanita pada aktivitas dengan kecepatan 2km/jam memilki nilai CVL sebesar 33 % maka perlu dilakukan perbaikan. Selanjutnya pada aktivitas dengan kecepatan 5km/jam dapat disimpulkan bahwa dengan nilai CVL sebesar 35%, artinya diperlukan suatu perbaikan. Sedangkan pada aktivitas dengan kecepatan 8km/jam memiliki nilai CVL sebesar 23 % yang artinya tidak terjadi kelelahan pada aktivitas ini. 4.3.3.3 Analisis CVL

Tabel 4.11 Hasil Perhitungan CVL Kecepatan

% CVL


15 6



2 km/jam 5km/jam 8 km/jam

Pria 30 25 -2

Wanita 33 35 23

Sumber : Data Primer Persentase CVL atau cardiovascular load digunakan untuk menganalisis tingkat kelelahan. Dari tabel diketahui pada kecepatan 2 km/jam, 5 km/jam, dan 8 km/jam hasil perhitungan CVL pria adalah 30%, 25, -2 dan wanita adalah 33%, 35%, 23%.

Gambar 4.15 Grafik % CVL pada pria dan wanita Sumber : Printout Microsoft Excel Berdasarkan grafik di atas, pada aktivitas dengan kecepatan 2km/jam anatara pria dan wanita hanya terjadi sedikit selisih perbedaan nilai persen CVL dan samasama memerlukan perbaikkan. Sedangkan pada aktivitas dengan kecepatan 5 km/jam, mulai terjadi perbedaan yang kentara antara nilai persen CVL pada pria dan wanita. Dalam kasus ini wanita dengan nilai persentase sebesar 35, memerlukan suatu perbaikkan kerja. sedangkan pada pria tidak perlu. Sebab nilai 25 % mencerminkan bahwa tiak terjadi kelelahan. Pada aktivitas dengan kecepatan 8 km/jam antara pria dan wanita sama-sama tidak perlu melakukan perubahan karena masih berada dibawah nilai 30 % yang artinya tidak terjadi kelelahan. Beradasarkan data yang telah kita olah dan amati di atas, maka dapat disimpulkan bahwa wanita memiliki potensi nilai %CVL yang lebih besar dari pada pria. 4.3.4 Perhitungan Waktu Istirahat

Perhitungan waktu pemulihan atau waktu istirahat dapat dilakukan dengan menggunakan Persamaan 2.6 seperti berikut ini: R= T(W-S)W-1,5

(4-4)


15 6



Dimana : R

= Waktu istirahat yang dibutuhkan dalam menit

T W

= Total waktu kerja dalam menit = Konsumsi energi rata–rata untuk bekerja dalam kilokalori / menit

S

= Pengeluaran energi cadangan yang direkomendasikan dalam kilokalori/ menit (biasanya 4 atau 5 kkal / menit) Adapun contoh perhitungannya adalah sebagai berikut :

Berdasarkan tabel energi expenditure pria dan wanita misal yang akan dihitung adalah aktivitas pria yang berlari dengan kecepatan 2 km/jam. Konsumsi energi rataratanya adalah 2,55. Total waktu kerja adalah 5 menit, serta pengeluaran energi cadangan yang direkomendasikan adalah 5 kkal/menit. Maka, nilai waktu pemulihannya adalah: R= T(W-S)W-1,5 R= 5 (2,55-5)2,55-1,5 R= 5 (-2,45)1,05 R= -12,251,05 R= -11,67

Untuk hasil perhitungan masing-masing aktivitas dan jenis kelamin lebih lengkap dapat dilihat pada Tabel di bawah ini: Tabel 4.12 Perhitungan masing-masing aktivitas dan jenis kelamin Kecepatan 2 km/jam 5 km/jam

Pria -11.67 -28.65

8 km/jam

16

T-recovery (dalam menit) Keterangan Wanita Keterangan Tidak butuh istirahat -12.12 Tidak butuh istirahat Tidak butuh istirahat -9.36 Tidak butuh istirahat Membutuhkan Membutuhkan 630 istirahat istirahat

Sumber: Data Primer Dari tabel diatas bisa disimpulkan bahwa untuk aktivitas 2 km/jam dan 5 km/jam masih belum mebutuhkan istirahat karena nilai T- recovery negatif. Akan tetapi untuk aktivitas 8 km/jam memerlukan istirahat, karena T- recovery positif. Untuk pria memerlukan istirahat selama 16 menit. Sedangkan untuk perhitungan


15 6



waktu istirahat yang dibutuhkan wanita terlalu lama. Hal ini bisa disebabkan oleh banyak faktor, misal ketika pengambilan data kurang akurat. 4.3.5 Perhitungan Gap dan Regresi antara Konsumsi Energi dan Glukosa

Tabel 4.13 Perhitungan Gap dan Regresi antara Konsumsi Energi dan Glukosa Kecepat an Kelomp Jenis No ok Kelamin (km/jam ) 1 8 5 P 2 8 4 P 3 8 3 P 4 8 5 L 5 8 7 L 6 8 2 P 7 5 8 P 8 5 3 L 9 8 8 P 10 5 3 P 11 5 7 L Sumber: Output Microsoft Excel

Nilai KE -2.08 -1.82 -1.55 -1.37 -0.91 -0.68 -0.65 -0.55 -0.52 -0.42 -0.19

Kadar Glukosa Sebelu Sesuda m h 135.00 127.00 121.00 121.00 83.00 80.00 130.00 105.00 142.00 103.00 112.00 89.00 91.00 154.00 83.00 80.00 91.00 154.00 83.00 80.00 142.00 103.00

Gap Kadar Glukosa 8.00 0.00 3.00 25.00 39.00 23.00 -63.00 3.00 -63.00 3.00 39.00


15 6



Tabel 4.13 Perhitungan Gap dan Regresi antara Konsumsi Energi dan Glukosa (Lanjutan) No

Kecepat an (km/jam )

Kelomp ok

Jenis Kelamin

Nilai KE

Kadar Glukosa Sebelu Sesuda m h

12

8

1

P

-0.15

133.00

99.00

34.00

13

8

6

P

-0.07

105.00

151.00

-46.00

14

5

8

L

-0.06

112.00

114.00

-2.00

15

8

4

L

0.00

121.00

121.00

0.00

16

8

8

L

0.11

112.00

114.00

-2.00

17

5

7

P

0.19

91.00

118.00

-27.00

18

8

1

L

0.26

91.00

154.00

-63.00

19

8

7

P

0.65

91.00

118.00

-27.00

20

5

6

P

0.73

105.00

151.00

-46.00

21

2

6

L

0.77

105.00

112.00

-7.00

22

2

4

L

0.77

121.00

121.00

0.00

23

2

5

P

1.02

135.00

127.00

8.00

24

2

1

P

1.11

133.00

99.00

34.00

25

2

6

P

1.29

105.00

151.00

-46.00

26

5

6

L

1.35

105.00

112.00

-7.00

27

2

5

L

1.47

130.00

105.00

25.00

28

5

5

P

1.49

135.00

127.00

8.00

29

2

2

L

1.55

109.00

91.00

18.00

30

5

1

P

1.62

133.00

99.00

34.00

31

5

4

L

1.79

121.00

121.00

0.00

32

5

2

L

1.95

109.00

91.00

18.00

33

5

2

P

2.04

112.00

89.00

23.00

Gap Kadar Glukosa


15 7



Sumber : Output Microsoft Excel Kemudian dilakukan uji Regresi menggunakan SPSS terhadap nilai KE dan Gap Glukosa. Berikut adalah output dari SPSS: Tabel 4.14 Correlations Konsumsi_Energ i

Gap_Glukosa Gap_Glukosa

Pearson Correlation

1.000

.002

.002

1.000

.

.495

.495

.

Gap_Glukosa

48

48

Konsumsi_Energi

48

48

Konsumsi_Energi Gap_Glukosa

Sig. (1-tailed)

Konsumsi_Energi

N

Sumber:Output SPSS Dengan perumusan hipotesa berikut: H0: Tidak terdapat korelasi antara konsumsi energi dengan gap glukosa H1: Terdapat korelasi antara konsumsi energi dengan gap glukosa Karena sig dari konsumsi energi dengan gap glukosa memiliki nilai sebesar (0,495) ≥ 0,05 maka H0 diterima, sehingga dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat korelasi antara konsumsi energi dengan gap glukosa. Tabel 4.15 Coefficientsa Standardized Unstandardized Coefficients Model 1

B (Constant) Konsumsi_Energi

Std. Error -3.475

5.475

.038

3.180

Coefficients Beta

t

.002

Sig. -.635

.529

.012

.990

a. Dependent Variable: Gap_Glukosa

Sumber:Output SPSS Dari table diatas didapat persamaan linear sederhana: Ŷ = -3,475 + 0,038 X

(4-5)


15 6



Artinya jika variabel X mengeluarkan satu satuan, maka variabel Ŷ akan mengalami peningkatan atau peningkatan sebanyak 1x 0,038.

4.3.6 Perhitungan Gap dan Regresi antara Konsumsi Energi dan Suhu Badan

Tabel 4.16 Perhitungan Gap dan Regresi antara Konsumsi Energi dan Suhu Badan No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Kecepat an (km/jam ) 8 8 8 8 8 8 5 5 8 5 5 8 8 5 8 8 5 8 8 5 2 2 2 2 2 5

Kelomp ok

Jenis Kelamin

Nilai KE

5 4 3 5 7 2 8 3 8 3 7 1 6 8 4 8 7 1 7 6 6 4 5 1 6 6

P P P L L P P L P P L P P L L L P L P P L L P P P L

-2.08 -1.82 -1.55 -1.37 -0.91 -0.68 -0.65 -0.55 -0.52 -0.42 -0.19 -0.15 -0.07 -0.06 0.00 0.11 0.19 0.26 0.65 0.73 0.77 0.77 1.02 1.11 1.29 1.35

Suhu Badan Sebelu Sesud m ah 36.6 36 35.8 36.4 37 36.4 37.8 37.1 37.2 36.9 37.2 36.9 37.7 37 36.8 36.4 37.7 37 37 36.4 37.2 36.9 37.2 37 37.4 36.9 36.8 37.2 35 35.7 36.8 37.2 37.3 37.8 37.5 37.3 37.3 37.8 37.4 36.9 36.9 37 35 35.7 36.6 36 37.2 37 37.4 36.9 36.9 37

Gap Suhu Badan 0.6 -0.6 0.6 0.7 0.3 0.3 0.7 0.4 0.7 0.6 0.3 0.2 0.5 -0.4 -0.7 -0.4 -0.5 0.2 -0.5 0.5 -0.1 -0.7 0.6 0.2 0.5 -0.1


15 6



27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 No 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

2 5 2 5 5 5 5 2 2 5 Kecepat an (km/jam ) 2 2 2 2 5 2 2 8 2 8 8 5

5 5 2 1 4 2 2 4 8 4

L P L P L L P P P P

1.47 1.49 1.55 1.62 1.79 1.95 2.04 2.07 2.10 2.11

Kelomp ok

Jenis Kelamin

Nilai KE

7 2 3 3 1 8 7 2 1 6 3 5

P P P L L L L L L L L L

2.23 2.24 2.29 2.33 2.38 2.41 2.55 2.69 2.77 2.86 3.24 3.72

37.8 36.6 37.1 37.2 35 37.1 37.2 35.8 37.7 35.8

37.1 36 37.2 37 35.7 37.2 36.9 36.4 37 36.4

Suhu Badan Sebelu Sesud m ah 37.3 37.8 37.2 36.9 37 36.4 36.8 36.4 37.5 37.3 36.8 37.2 37.2 36.9 37.1 37.2 37.5 37.3 36.9 37 36.8 36.4 37.8 37.1

0.7 0.6 -0.1 0.2 -0.7 -0.1 0.3 -0.6 0.7 -0.6 Gap Suhu Badan -0.5 0.3 0.6 0.4 0.2 -0.4 0.3 -0.1 0.2 -0.1 0.4 0.7

Sumber : Output Microsoft Excel Kemudian dilakukan uji Regresi menggunakan SPSS terhadap nilai KE dan Gap Suhu Badan. Berikut adalah output dari SPSS:


15 6



Tabel 4.17 Correlations Gap_Suhu_Bada Konsumsi_Energ n Pearson Correlation

Sig. (1-tailed)

Gap_Suhu_Badan

1.000

-.101

Konsumsi_Energi

-.101

1.000

.

.247

.247

.

Gap_Suhu_Badan

48

48

Konsumsi_Energi

48

48

Gap_Suhu_Badan Konsumsi_Energi

N

i

Sumber:Output SPSS Dengan perumusan hipotesa berikut: H0: Tidak terdapat korelasi antara konsumsi energi dengan gap suhu badan H1: Terdapat korelasi antara konsumsi energi dengan gap suhu badan Karena sig dari konsumsi energi dengan gap suhu badan memiliki nilai sebesar (0,247) ≥ 0,05 maka H 0 diterima, sehingga dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat korelasi antara konsumsi energi dengan gap suhu badan. Tabel 4.18 Coefficientsa Standardized Unstandardized Coefficients Model 1

B (Constant) Konsumsi_Energi

Std. Error .164

.082

-.033

.048

Coefficients Beta

t

-.101

Sig. 1.994

.052

-.691

.493

a. Dependent Variable: Gap_Suhu_Badan

Sumber:Output SPSS Dari table diatas didapat persamaan linear sederhana: Ŷ = 0,164 – 0,033 X

(4-6)


15 6



Artinya jika variabel X mengeluarkan satu satuan, maka variabel Ŷ akan mengalami peningkatan atau penurunan sebanyak 1x 0,033.

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum mengenai Fisiologi, maka dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Fisiologi kerja merupakan suatu studi tentang faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja dan kelelahan selama otot bekerja.


15 7

MODUL III

Recommend Documents