Gambar 3.2.1 Konsumsi energi total
2.3 Pengukuran konsumsi oksigen
Satu Kcal adalah jumlah panas yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur 1 liter air dari 14.5oC menjadi 15.5oC. Konsumsi energi dapat diukur secara tidak langsung dengan mengukur konsumsi oksigen, karena keduanya merupakan faktor yang berhubungan langsung.
menunjukkan bahwa setiap individu mempunyai keterbatasan maksimum untuk jumlah oksigen yang dikonsumsi. Semakin meningkatnya beban kerja, maka konsumsi oksigen akan meningkat secara proposional sampai didapat kondisi maksimumnya. Beban kerja yang lebih tinggi tidak dapat dilaksanakan dalam kondisi aerobik hal ini disebabkan oleh kandungan oksigen yang tidak mencukupi untuk suatu proses aerobik akibatnya adalah manifestasi rasa lelah yang ditandai dengan meningkatnya kandungan asam laktat.
Konsumsi oksigen disimbolkan VO2 dan diukur dengan satuan liter/menit. Dalam perancangan kerja diharapkan berada dibawah (VO2)max dari rata-rata populasi. Pada kenyataannya,kurang dari 50% ( VO2)max adalah nilai yang direkomendasikan menurut Grandjean 5,2 kcal/menit merupakan nilai yang direkomendasikan untuk suatu kondisi kerja berat yaitu 4 kcal/menit dari energi kerja (work energy).
Fitness
Untuk mengoreksi beban metabolisme tambahan (extra metabolic load) yang dibutuhkan oleh orang yang lebih berat, suatu fitness indeks telah didefinisikan sebagai berikut : W ) (VO F= 2 max ...(1) Keterangan: W = masa (Kg)
(VO2)max = konsumsi oksigen maksimum (ml/menit)
F = Fitness
Dimana W adalah massa (Kg) dan (VO2)max adalah konsumsi oksigen maksimum (ml/menit) . Pengukuran langsung untuk (VO2)max adalah membutuhkan waktu yang lama, akan tetapi perkiraannya didapat dengan menggunakan pengukuran denyut jantung dari pada menggunakan konsumsi
oksigen. Prosedur ini digunakan oleh J>G>Allen untuk mengukur fitness dari beberapa sampel populasi pria Australia (Ergonomics, 1966,v.9, 485-494).
2.4 Pengukuran Denyut Jantung
Derajat beratnya beban kerja tidak hanya tergantung pada jumlah kalori yang dikonsumsi, akan tetapi juga tergantung pada jumlah otot yang terlibat pada
• semakin sedikit otot yang terlibat dalam suatu kondisi kerja
untuk berbagai macam alasan itulah, sehingga denyut jantung telah dipakai sebagai indeks beban kerja.
Pengukuran denyut jantung adalah merupakan salah satu alat untuk mengetahui beban kerja. Hal ini dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain :
• merasakan denyut jantung yang ada pada arteri radial pada pergelangan tangan.
• Mendengarkan denyut dengan stethoscope
•
Menggunakan ECG (Electrocardiogram), yaitu mengukur signal elektri yang diukur dari otot jantung pada permukaan kulit dada.Muller (1962) memberikan beberapa Definisi denyut jantung sebagai berikut:
•
Denyut jantung pada saat istirahat (resting pulse) adalah rata-rata denyut jantung senelum seatu pekerjaan dimulai.•
Denyut jantung selama bekerja (working pulse) adalah rata-rata denyut jantung selama (pada saat) seseorang bekerja.•
Denyut jantung untuk kerja (work pulse) adalah selisih antara denyut jantung selama bekerja dan selama istirahat.•
Denyut jantung selama istirahat total (total recovery cost or recoverycost) adalah jumlah aljabar denyut jantung dari berhentinya denyut pada
saat suatu pekerjaan selesai dikerjakan sampai dengan denyut berada pada kondisi istirahat.
•
Denyut kerja total (total work pulse or cardiac cost) adalah jumlah denyut jantung dari mulainya suatu pekerjaan sampai dengan denyut jantung berada pada kondisi istirahat (resting level).2.5 Panjang periode kerja dan istirahat
Pada saat seseorang bekerja pada tingkat energi diatas 5.2 Kcal per menit, maka pada saat itu akan timbul rasa lelah (fatigue). 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 akan dibentuk kembali.
Maka didapat rumus : menit 5 E 25 Tw − = ...(2)
2.5.2 Lamanya waktu istirahat
•
Lamanya waktu istirahat diharapkan cukup untuk menghasilkan cadangan energi tersebut.• Diasumsikan bahwa selama istirahat jumlah energi adalah 1.5 kcal/menit
•
Tingkat energi dimana cadangan energi akan dapat dibangun kembali adalah (5-1.5) kcal/menit.•
Periode istirahat (resting-time) yang dibutuhkan adalah :m enit
7.1
1.5
5
25
T
R=
−
=
...(3)•
Waktu istirahat ini adalah konstan (tetap) dan diasumsikan berdasar pada 25 Kcal. Sebagai contoh misalnya untuk pekerjaan mencangkul, energi yang dikeluarkan adalah sebesar 9.0 Kcal/menit maka waktu kerja Tw adalah :menit 6 5 -9 25 Tw= = .25 ...(4)
Jadi pekerja harus bekerja selama 6.25 menit dan istirahat selama 7 menit dan seterusnya.
2.5.3 Penjadwalan Waktu Istirahat untuk Kerja Berat
Bilamana seseorang harus bekerja berat dengan mengkonsumsikan energi rata-rata sebesar 5/2 Kcal per menit maka secara berlahan-lahan dia akan kelekahan sampai akhirnya dipaksa untuk berhanti dan memerlukan istirahat untuk beberapa
Dimana : R = waktu istirahat yang diperlukan (menit) T = Total waktu yang dipergunakan untuk kerja (menit)
K = Rata-rata energi yang dikonsumsikan untuk kerja (Kcal/ment) S = Standard beban kerja normal yang diaplikasikan (Kcal/menit)
Pengaturan jadwal waktu istirahat umumnya dilakukan dengan dasar pertimbangan pemakaian energi yang dikonsumsikan untuk kerja. Untuk kerja ringan memerlukan waktu istirahat 10 – 15 menit yang dijadwalkan pagi atau siang hari diluar jadwal istirahat. Untuk kegiatan rutin atau monoton seperti halnya kegiatan yang mengharuskan melakukan pengamatan yang terus menerus, maka akan memerlukan periode waktu istirahat yang diatur dengan frekuensi lebih sering.
2.6 Kelelahan Kerja
Beberapa bentuk penyederhanaan dari sistem keputusan dapat dipakai dalam eksperimen untuk menunjukkan pengaruh dari respon yang semakin kompeks.
Singleton (1971) melalui penelitiannya mengatakan adalah bahwa nilai yang bisa diterima manusia adalah 2 dan 4 data. dari sini disimpulkan bahwa manusia hanya dapat menerima tidak dari 2 sampai 3 data per detik.
Oleh karenanya dalam prinsip perancangan sistem antara manusia dan fasilitas kerja antara manusia dan fasilitas kerjanya diharuskan untuk tidak memberikan 2 alternatif keputusan yang serentak dalam 1 detik apalagi dalam waktu yang lebih singkat.
2.6.3 Daya ingat jangka pendek
Karakteristik manusia yang mempunyai daya ingat jangka pendek haruslah dijadikan bahan pertimabangan dalam perancangan sistem kerja karena hal tersebut akan berhubungan dengan kemampuan maksimum dalam penyerapan suatu informasi.
2.6.4 Kewaspadaan (Vigilance)
Kewaspadaan merupakan proses kesiapsiagaan yang di lengkapi dengan berbagai macam informasi dan adanya respon yang cepat untuk mengatasi masalah yang terjadi. Jenis pekerjaan yang ringan dapat menghilangkan rasa waspada.
2.6.5 Kelelahan kerja
Semua jenis pekerjaan akan menghasilkan kelelahan kerja. Kelelahan kerja yang akan menurunkan kinerja dan menambah tingkat kesalahan kerja. Meningkatnya kesalahan kerja akan memberikan peluang terjadinya kecelakaan kerja dalam industri.
Kondisi dinamis dari pekerjaan akan meningkatkan sirkulasi darah yang juga mengirim zat-zat makanan bagi otot dan mengusir asam laktat. Dalam suasana kerja dengan otot statis, aliran darah agak menurun sehingga asam laktat terakumulasi dan mengakibatkan kelelahan otot lokal.
2.6.7 Batasan untuk pembebanan otot statis
Kebanyakan jenis pekerjaan yang mengandung pembebanan otot statis sulit untuk dihindarkan terutama dalam kondisi jika otot yang bersesuaian merupakan otot pokok untuk menjaga postur tubuh.
Rohmert mempertimbangkan bahwa pengurangan kekuatan maksimum dapat digunakan untuk mengevaluasi kelelahan, karena waktu untuk memulihkan kekuatan (recovery) tidak tergantung dari pekerjaan.
2.6.8 Kelelahan secara umum
Perasaaan adanya kelelahan secara umum adalah ditandai dengan berbagai kondisi antara lain :
• Kelelahan visual
• Kelelahan seluruh tubuh
• Kelelahan mental
• Kelelahan urat saraf