KAJIAN PUSTAKA
2.1 Kesehatan Kerja
2.1.2 Keluhan muskuloskeletal
Sistem muskuloskeletal atau disebut juga sistem otot dan rangka yang terdiri dari
otot skelet dan tulang–tulang rangka tempat otot skelet melekat. Beberapa fungsi sistem muskuloskeletal adalah mempertahankan postur dan menimbulkan gerakan tubuh.
Dalam melakukan fungsinya sistem ini harus disokong oleh sistem yang lain seperti
sistem syaraf dan sistem kardiorespirasi.
Keluhan pada sistem muskuloskeletal bisa merupakan keluhan yang sangat ringan
sampai dirasakan sangat sakit. Keluhan ini bisa terjadi akibat sikap kerja yang tidak
17
ergonomis sering dihubungkan dengan timbulnya keluhan atau cedera muskuloskeletal
(musculoskeletal injuries). Keluhan ini ditandai dengan rasa tidak nyaman, kaku sampai
rasa nyeri hebat pada daerah otot maupun sendi. Keluhan ini bisa diukur dengan
penilaian subjektif menggunakan peta tubuh yang dikenal dengan Nordic Body Map.
Secara objektif, salah satu parameter yang dapat dipakai untuk mengukur keluhan
pada sistem muskuloskeletal adalah dengan electromyography (EMG) adalah merupakan ilmu yang mempelajari fungsi otot melalui sinyal listrik yang dihasilkan
oleh otot (Konrad, 2005). Sinyal listrik otot dibentuk karena adanya variasi fisiologi
pada membran serabut otot. Arus listrik yang dihasilkan dapat direkam berupa sinyal
yang disebut elektromiogram. Arus listrik sudah mulai dihasilkan oleh serat otot
sebelum otot berkontraksi.
Pencatatan dengan EMG dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu pencatatan
dengan memakai jarum (fine wire) yang ditusukkan ke perut otot yang diteliti dan dengan elektroda permukaan yang ditempelkan pada kulit di permukaan otot yang
diteliti (Konrad, 2005; Day, 2006; Cram, 2011). Elektromiografi yang menggunakan
elektroda permukaan sebagai penangkap sinyal listrik otot disebut surface
electromyography (SEMG).
Pada SEMG pencatatan aktivitas listrik otot dilakukan dengan menempelkan
elektroda permukaan pada kulit di permukaan otot. Data pada SEMG yang ditampilkan
dalam bentuk raw signal, digital, grafik garis, maupun grafik batang mengalami beberapa proses seperti Gambar 2.1. Sumber sinyal elektomiografi adalah motor unit
action potential (MUAP). Aksi potensial motor unit diaktivasi selama kontraksi otot.
Surface electromyography (SEMG) mengukur aktivitas listrik otot atau voltage
listrik otot yang disebut work average voltage. Sinyal listrik otot yang belum difiltrasi disebut raw EMG signal seperti Gambar 2.2.
18
Gambar 2.1 Proses yang dialami signal SEMG Sumber: Cram, 2011
Gambar 2.2 Rekaman Raw EMG untuk 3 kontraksi m. biceps brachii
Sumber: Konrad, 2005
Perekaman sinyal listrik otot dengan EMG dapat juga dipengaruhi oleh beberapa
faktor. Salah satunya adalah karakteristik jaringan yang berbeda-beda antar individu.
Karakteristik jaringan meliputi jenis jaringan, ketebalan jaringan, perubahan fisiologis,
dan suhu sangat bervariasi antar individu. Jaringan adiposa dapat mengurangi
amplitudo sinyal EMG yang menyebabkan perbedaan sifat jaringan dalam menghantar
listrik. Perekaman juga dipengaruhi oleh adanya cross talk yang bersumber pada otot yang letaknya berdekatan dengan otot yang diukur aktivitas listriknya. Cross talk
19
dipengaruhi elektrokardiogram (EKG), terutama saat pengukuran otot-otot bahu.
Pemilihan elektroda, amplifier, perubahan jarak elektroda dengan sumber sinyal serta
noise juga dapat mempengaruhi kualitas rekaman EMG.
Seperti pengukuran kurva lainnya, EMG juga dianalisis berdasarkan parameter
amplitude standar, seperti rerata, nilai puncak, nilai minimum, area, dan slope. Penghitungan nilai puncak dilakukan dengan menghitung nilai rerata untuk sepuluh
nilai puncak. Nilai rerata amplitudo mempunyai arti penting dalam analisis SEMG.
Rerata nilai SEMG menggambarkan inervasi otot pada suatu gerakan. Hal ini sering
digunakan untuk membandingkan aktivitas listrik satu otot dengan otot lainnya pada
suatu gerakan.
SEMG mengukur aktivitas listrik pada otot dalam bentuk amplitude dan frekuensi.
Perubahan aktivitas listrik pada otot tergantung pada rekruitmen dan firing rate motor unit. Kuantifikasi sinyal listrik otot sering dilakukan untuk membandingkannya antar otot, individu, dan aktivitas. Sinyal listrik otot sering berubah-ubah karena perubahan
penempatan elektroda, perubahan geometri antara perut otot dan lokasi elektroda,
perubahan jaringan sekitar otot, cross talk, noise, dan perubahan suhu (Konrad, 2005; Day, 2006).
Amplitudo juga berbeda-beda untuk orang yang berbeda. Oleh karena itu, penting
untuk menormalisasi skala microvolt ke nilai referensi seperti Maximal Voluntary
Isometric Contraction (MVIC) dalam satuan persen. Maximal Voluntary Isometric
Contraction dilakukan dengan melawan tahanan statik. MVIC seharusnya dilakukan
pada kondisi tidak ada cedera jaringan dan pengukuran MVIC dilakukan pada setiap
otot yang akan dianalisis.
NIOSH (2007) melaporkan bahwa keluhan sistem muskuloskeletal merupakan
20 (1) Tempat kerja yang tidak memadai.
(2) Aktivitas yang bersifat repetitif.
(3) Desain alat dan peralatan yang tidak sesuai dengan si pemakai.
(4) Organisasi kerja yang tidak efisien.
(5) Jadwal istirahat yang tidak teratur.
(6) Sikap kerja yang tidak alamiah.
Bazroy dkk. (2003) melaporkan bahwa 40,6% pekerja di pabrik botol kaca India
yang bekerja secara repetitive mengalami cedera atau keluhan otot pada tangan dan pergelangan tangan. Bhattacherjee dkk. (2003) melaporkan bahwa keluhan
muskuloskeletal menempati urutan pertama di antara penyakit akibat kerja lainnya yang
dipengaruhi oleh karakteristik individu (umur lebih dari 30 tahun), di mana pekerja
yang mengalami gangguan tersebut sebanyak 44,9%. Nala (2002) menyatakan bahwa
sikap kerja yang tidak alamiah menimbulkan konstruksi otot secara statis (isometrik)
pada sejumlah besar sistem otot tubuh manusia dan konstruksi otot statis dapat
mengakibatkan: (a) tenaga atau energi yang diperlukan lebih tinggi dalam usaha yang
sama; (b) denyut nadi meningkat lebih tinggi; (c) cepat merasa lelah; dan (d) setelah
bekerja, otot memerlukan waktu pemulihan yang lebih lama (Nala, 2002). Evelyn
(1996) melaporkan bahwa 63% pekerja mengeluh sakit pada leher, bahu, punggung dan
pinggang yang diakibatkan oleh kerja statis.
Gerakan tubuh diatur sedemikian rupa sehingga mengambil keuntungan
maksimum dari prinsip-prinsip fisiologi. Pada otot yang menggerakkan lebih dari satu
persendian, menyebabkan gerakan pada satu sendi dapat mengkompensasi gerakan
pada sendi lainnya sedemikian rupa sehingga terjadi relatif sedikit pemendekan otot
saat konstraksi. Jenis konstraksi yang hampir merupakan konstraksi isometri ini
21
Keluhan muskuloskeletal dapat terjadi pada hampir semua jenis pekerjaan baik
dalam kategori ringan, sedang, berat maupun amat berat. Beberapa istilah yang sering
digunakan untuk mengelompokkan keluhan ini adalah: (1) cumulative trauma disorders
(CTDs); (2) repetitive strain injuries (RSIs); (3) repeated motion disorders; dan (4)
averuse syndromes (Susila, 2002).
Repetitive strain injuries (RSIs) merupakan keluhan yang sering dijumpai pada
pekerja penggilingan padi. Keluhan ini terjadi akibat penggunaan bagian tubuh secara
statis. Faktor risiko terjadinya RSIs adalah postur awkward maupun statis, repetitive
(gerakan berulang), penggunaan kekuatan otot berlebih, serta adanya getaran (WSIB,
2010).
Postur awkward merupakan keadaan tubuh yang ditandai dengan adanya perubahan sebagian atau seluruh bagian tubuh dari postur netral. Contoh awkward
posture adalah membungkuk, menggapai sesuatu di atas bahu, menggapai benda di
belakang, dan posisi memutar, dan membengkokkan pergelangan tangan. Pada pekerja
penggilingan padi, postur seperti ini sering dijumpai akibat ketidaksesuaian
antropometri pengguna dengan stasiun kerja.
Postur membungkuk akan menyebabkan ketegangan pada otot erector spinae, tekanan pada syaraf, dan pembuluh darah. Peningkatan ketegangan otot akan
menyebabkan meningkatnya aktivitas listrik otot yang bersangkutan. Dalam keadaan ini
aktivitas listrik otot erector spinae yang diukur dengan SEMG akan meningkat.
Posisi statis merupakan posisi bagian tubuh yang netral maupun awkward yang dipertahankan dalam waktu yang cukup lama. Pada postur awkward maupun statis akan terjadi peregangan dan tekanan pada tendon, saraf, dan pembuluh darah. Pada saat
ini bagian tubuh tertentu akan digunakan secara terus menerus dan mengganggu
22
metabolisme berupa asam laktat akan menyebabkan timbulnya rasa nyeri dan
kelelahan. Contoh posisi statis adalah berdiri lama pada saat melakukan pekerjaaan
penggilingan padi disertai dengan mengangkat dan mengangkut beras secara terus
menerus.
Gerakan repetitive atau berulang akan sangat berisiko menyebabkan cedera bila terjadi pada sendi dan kelompok otot yang sama, terjadi dalam waktu lama, sering, dan
gerakan yang dilakukan secara cepat. Pada pekerjaan semacam ini akan memberikan
tekanan dan tegangan pada kelompok otot tertentu, saraf, tendon, dan pembuluh darah
sehingga menghambat waktu pemulihan. Akibatnya adalah tertumpuknya sisa–sisa metabolisme di otot–otot sehingga timbul rasa nyeri dan kelelahan.
Postur netral merupakan keadaan badan yang ditandai dengan posisi sendi–sendi dalam keadaan istirahat sehingga akan memberikan tegangan dan tekanan seminimal
mungkin terhadap otot, tulang, tendon, dan saraf. Pada posisi netral, otot–otot akan berada dalam kondisi istirahat tanpa ada peregangan sehingga dengan panjang otot
sedemikian akan dihasilkan kontraksi maksimal yang efisien (Warren dan Morse,
2012). Pada postur/sikap netral, kita akan menggunakan energi secara efisien sehingga
jumlah energi yang digunakan sangat sedikit.
Pekerjaan menggiling padi dalam ruang kerja yang bising dan berdebu dengan
sikap tubuh pekerja membungkuk, mengangkat, dan menengadah dilakukan dengan
cara berulang. Gerakan gerakan seperti ini berakibat terjadinya keluhan otot-otot tubuh
seperti leher, bahu, tangan, pinggang, punggung, dan kaki.
Metode subjektif yang digunakan menilai keluhan otot skeletal pada pekerja
penggilingan padi adalah dengan menggunakan kuesioner Nordic Body Map. Subjek ditanya bagian-bagian anggota tubuh yang mengalami kenyerian, sakit atau
23
untuk menentukan klasifikasi subjektivitas tingkat risiko otot skeletal Sedangkan
metode objektif menggunakan surface electromyography (SEMG) pada otot erector
spinae pekerja (keluhan otot yang paling banyak dialami pekerja pada penelitian
pendahuluan).
2.1.3 Kelelahan
Kelelahan secara umum merupakan suatu keadaan yang tercermin dari gejala
perubahan psikologis berupa kelambanan aktivitas motoris dan respirasi, adanya
perasaan sakit, berat pada bola mata, pelemahan motivasi aktivitas dan fisik lainnya
yang akan mempengaruhi aktivitas fisik maupun mental (Grandjean, 2000;
Sedarmayanti, 2007). Kelelahan sesungguhnya merupakan suatu mekanisme
perlindungan tubuh agar terhindar dari kerusakan lebih lanjut atau dapat dikatakan
sebagai alarm tubuh yang mengisyaratkan seseorang untuk segera beristirahat.
Mekanisme ini diatur oleh sistem syaraf pusat yang dapat mempercepat impuls yang
terjadi di sistem aktivitas oleh sistem syaraf simpatis dan memperlambat impuls yang
terjadi di sistem inhibisi oleh saraf parasimpatis. Menurunnya kemampuan dan
ketahanan tubuh akan mengakibatkan menurunnya efisiensi dan kapasitas kerja.
Seandainya kondisi seperti ini dibiarkan berlanjut tentunya akan mempengaruhi
produktivitas seseorang. Grandjean, (2000) dan Sedarmayanti, (2007) menyatakan
bahwa kelelahan yang berlanjut dapat menyebabkan kelelahan kronis dengan gejala
seperti: (1) terjadinya penurunan stabilitas fisik; (2) kebugaran berkurang;(3) gerakan
lamban dan cenderung diam; (4) malas bekerja atau beraktivitas; (5) adanya rasa sakit
yang semakin meningkat.
Kelelahan yang berlanjut dapat menimbulkan efek psikologis yang ditandai dengan
24
sosial); (2) kecenderungan kearah depresi (kebingungan yang tidak bermotif), dan
kelemahan umum dalam perjuangan dan malas akan pekerjaan.
Di samping itu kelelahan juga menyebabkan gangguan psikosomatik yang ditandai
dengan (Grandjean, 2000; Pheasant dan Haslegrave, 2006): sakit kepala, pusing–
pusing, mengantuk, jantung berdebar, keluarnya keringat dingin, nafsu makan
berkurang atau hilang, dan adanya gangguan pencernaan.
Menurut Nurmianto (2008), kelelahan kerja akan menurunkan kinerja dan
menambah tingkat kesalahan kerja. Meningkatnya kesalahan kerja akan memberikan
peluang terjadinya kecelakaan kerja dalam industri. Pembebanan otot secara statispun
(static muscular loading) jika dipertahankan dalam waktu yang cukup lama akan
mengakibatkan Repetition Strain Injuries (RSI), yaitu nyeri otot, tulang, tendon, dan lain–lain yang diakibatkan oleh jenis pekerjaan yang bersifat berulang (repetitive).
Pada umumnya kelelahan yang diakibatkan oleh aktivitas kerja statis dipandang
mempunyai pengaruh yang lebih besar dibandingkan dengan aktivitas kerja dinamis.
Pada kondisi yang hampir sama, kerja otot statis mempunyai konsumsi energi yang
lebih tinggi, denyut nadi meningkat dan diperlukan waktu istirahat yang lebih lama.
Dalam suasana kerja dengan otot statis kontraksi otot bersifat isometrik yaitu
sementara, tegangan otot bertambah, ukuran panjangnya praktis tidak berubah. Pada
kerja otot statis tidak terjadi perpindahan beban akibat bekerjanya suatu gaya sehingga
aliran darah agak menurun sehingga asam laktat terakumulasi dan mengakibatkan
kelelahan otot lokal. Suma’mur (2011) menyatakan bahwa kerja otot statis merupakan kerja berat (strenuous). Pada kerja otot statis, dengan pengerahan tenaga 50% dari kekuatan maksimum otot hanya dapat bekerja selama satu menit, sedangkan pada
25
pengerahan otot statis sebesar 15–20% akan menyebabkan kelelahan dan nyeri jika pekerjaan berlangsung sepanjang hari.
Pada kerja dinamis, kontraksi otot bersifat isotonik yaitu ukuran panjang otot
berubah, sementara tegangan tetap. Kontraksi otot yang menghasilkan perpindahan
gerak badan dinamis biasanya bersifat ritmik, sehingga waktu kerja dapat berlangsung
lama. Kontraksi otot yang bergantian maka aliran darah tidak cepat terganggu, sehingga
rasa sakit pada otot yang bersangkutan tidak cepat timbul.
Dari uraian tersebut dapat ditarik kesimpulan, bahwa kelelahan biasanya terjadi
pada akhir jam kerja yang disebabkan oleh karena beberapa faktor, seperti monotoni,
kerja otot statis, alat dan sarana kerja yang tidak sesuai dengan antropometri
pemakainya, stasiun kerja yang tidak ergonomis, sikap paksa dan pengaturan waktu
kerja–istirahat yang tidak tepat.
Untuk melihat tingkat kelelahan pekerja dilakukan pengukuran secara subjektif
menggunakan kuesioner 30 items of rating scale yang dikeluarkan oleh Japan
Association of Industrial and Health. Kuesioner terdiri dari tiga kategori meliputi
aktivitas (item 1-10), motivasi (item 11-20), dan kondisi fisik (item 21-30). Jika
aktivitas melemah, ini merupakan kelelahan yang dirasakan sebagai ketidakmampuan
melakukan aktivitas. Apabila motivasi menurun, hal ini berhubungan dengan
menurunnya semangat pekerja dalam melakukan pekerjaan. Jika terjadi kelelahan fisik,
hal ini merupakan kelelahan yang dirasakan pada bagian-bagian tubuh pekerja.
Kelelahan yang dialami pekerja penggilingan padi dapat dilihat dari monotonnya
pekerjaan yang dilakukan seperti mengangkat, mengangkut, dan membungkuk yang