BAB III
PENGUKURAN KERJA DENGANMETODE FISIOLOGI
3.1 LATAR BELAKANG
Setiap hari manusia hidup dengan berbagai kegiatan baik dalam rangka bekerja maupun lainnya. Semua kegiatan ini memerlukan tenaga yang melibatkan seluruh anggota tubuh seperti tangan, kaki, otak, dan bagian-bagian lainnya. Tujuan manusia melakukan aktivitas kerja adalah untuk menjamin kelangsungan hidupnya.
Setiap melakukan aktivitasnya manusia akan mengalami kelelahan yang mengakibatkan mengurangi efektifitas dan kualitas kerjanya. Hal ini dapat disebabkan oleh berat ringannya pekerjaan yang harus dilakukan, serta perubahan-perubahan yang terjadi pada lingkungan kerja dan tubuh manusia itu sendiri. Berdasarkan faktor tersebut, yang perlu diperhatikan adalah cara mengukur kegiatan ini sehingga dapat diketahui beban kerja. Beban kerja yang mengakibatkan kelelahan tersebut dapat diukur melalui pengukuran kerja fisiologis, yaitu pengukuran dari segi fisiologis manusia yang dilihat dari denyut jantung ataupun konsumsi oksigen. Berdasarkan pengukuran tersebut juga dapat diketahui berapa konsumsi energi yang dibutuhkan manusia dalam melakukan pekerjaan atau aktivitas.
lanjutan tentang asupan gizi yang dibutuhkan untuk melakukan suatu pekerjaan.
3.2 TUJUAN PRAKTIKUM
Dari praktikum ini, diharapkan praktikan :
1. Mampu memahami bahwa perbedaan beban kerja atau cara kerja dapat berpengaruh terhadap aspek fisiologi manusia.
2. Mampu melakukan pengukuran kerja dengan menggunakan metode fisiologi . 3. Mampu menentukan besar beban, berdasarkan kriteria fisiologi.
4. Mampu merancang system kerja dengan memanfaatkan hasil pengukuran kerja dengan metode fisiologi.
3.3 LANDASAN TEORI
Dalam suatu kerja fisik, terjadi proses didalam tubuh manusia yang akan menghasilkan perubahan dalam konsumsi oksigen, heart rate, temperature tubuh, dan perubahan senyawa kimia dalam tubuh.
Kerja fisik ini dikelompokkan oleh Davis dan Miller :
1. Kerja total seluruh tubuh, yang mempergunakan sebagian besar otot biasanya melibatkan 2/3 atau 3/4 otot tubuh.
2. Kerja sebagian otot, yang membutuhkan lebih sedikit energi Expenditure, kerja otot yang digunakan lebih sedikit.
3. Kerja otot statis, otot digunakan untuk menghasilkan gaya tetapi tanpa kerja mekanik. Membutuhkan kontraksi sebagian otot.
Secara garis besar, kegiatan kerja manusia dapat digolongkan menjadi kerja fisik dan kerja mental.
Pemisahan ini dilakukan secara sempurna karena terdapatnya hubungan yang erat antara satu dengan yang lainnya. Apabila dilihat dari energi yang dikeluarkan, kerja mental murni relative lebih sedikit mengeluarkan energi dibanding kerja fisik.
Kerja fisik menyebabkan perubahan pada fungsi alat tubuh, yang dapat di deteksi melalui perubahan :
1. Konsumsi energi. 2. Denyut jantung.
3. Peredaran udara dalam paru-paru. 4. Temperature tubuh.
5. Konsentrasi asam laktat dalam darah. 6. Komposisi kimia dalam darah dan air seni. 7. Tingkat penguapan dan faktor lainnya.
Kerja fisik mengakibatkan pengeluaran energi yang berhubungan erat dengan konsumsi energi. Konsumsi energi pada waktu bekerja biasanya ditentukan dengan cara tidak langsung, yaitu dengan pengukuran :
1. Kecepatan denyut jantung
2. Konsumsi oksigen
3.3.2 Pengukuran Konsumsi Energi
Untuk merumuskan hubungan antara energi expenditure dengan kecepatan denyut jantung, dilakukan pendekatan kuantitatif hubungan antara expenditure dengan kecepatan denyut dengan menggunakan analisis regresi .
Bentuk regresi hubungan energi dengan kecepatan jantung adalah regresi kuadratis dengan persamaan sebagai berikut :
VO₂ = 0.019 HR – 0.024h + 0.016w + 0.045 + 1.15 ₐ
Dengan :
VO₂ : Konsumsi Oksigen (Liter / Menit) HR : Denyut Jantung (Denyut / Menit) h : Tinggi Badan (cm)
w : Berat Badan (Kg) a : Usia (Tahun)
Setelah besaran kecepatan denyut jantung disetarakan dalam bentuk energi, maka konsumsi energi untuk suatu kegiatan kerja tertentu bisa dituliskan dalam bentuk matematis sebagai berikut :
K = y₁ - y₀
Keterangan :
K : konsumsi energi untuk suatu kegiatan kerja tertentu (kilo kalori per menit)
y₁: pengeluaran energi pada saat waktu kerja tertentu (kilo kalori per menit) y : pengeluaran energi pada saat istirahat ₀
Dengan demikian konsumsi energi pada waktu kerja tertentu merupakan selisih antara pengeluaran energi pada saat waktu kerja tersebut dengan pengeluaran energi pada saat istirahat.
Jika denyut nadi dipantau selama istirahat, kerja dan pemulihan, maka waktu pemulihan untuk beristirahat meningkat sejalan dengan beban kerja. Dalam keadaan yang ekstrim, pekerja tidak mempunyai waktu istirahat yang cukup sehingga mengalami kelelahan kronis. Murell (1965) membuat metode untuk menentukan waktu istirahat sebagai kompensasi dari pekerjaan fisik.
R=Tx (W−S)
(W−1.5)
Dengan :
R = Istirahat Yang Dibutuhkan (Menit) T = Total Waktu Kerja (Menit Pershift)
W = Pengeluaran Energi Rata-Rata Yang Direkomendasikan (Kkal/Min)
Adapun beberapa cara dalam pengukurun pengeluaran energi saat istirahat, dan penentuan waktu istirahat, yaitu :
3.3.4 Pengeluaran Energi Saat Istirahat
Y = 1,80411 – ( 0,0229038.X ) + 4,71733.10-4.X2
Keterangan :
Y : Energi (kilo kalori permenit)
X : Kecepatan denyut jantung (denyut permenit)
3.3.5 Penentuan Waktu Istirahat K < S RT = 0
S ≤ K < RT =
(
ks−1
)
x100+TK−S K−BM 2
K ≥ 2S RT = T(K−S) K−BM x1.11
Keterangan :
X = Kecepatan Denyut Jantung (Kalori)
S Pria = 5
S Wanita = 4
BM Pria = 1,7
BM Wanita = 1,4
T = 60
3.4 PERALATAN PRAKTIKUM
Alat yang digunakan pada prakikum ini adalah :
1. Ergocycle
2. Alat Pengukur Denyut Nadi 3. Stopwatch
4. Lux Meter
5. Sound Level Meter 6. Thermometer Ruang
3.5 PROSEDUR PRAKTIKUM
1. Setiap praktikan melakukan pengujian fisik. 2. Ukur denyut nadi pada saat istirahat (Dn0).
3. Lakukan praktikum dengan mengayuh sepeda dengan kecepatan 15-20, 20-25, 25-30 dan lari dengan kecepatan 8-10 (untuk wanita) dan 10-15 (untuk pria). 4. Pada saat praktikan mengayuh sepeda 1 orang praktikan mencatat denyut
jantung pada jarak 300 m (Dn1), 1000 m (Dn2), 1500 m (Dn3).
5. Setelah praktikan lari ditempat dengan waktu yang sudah ditentukan oleh asisten, kemudian membedakan antara produk yang baik dan cacat.
3.6 PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 3.6.1. Data Pengamatan
Tabel 4.1. Denyut Nadi Per Menit pada Kecepatan 15-20
No Kecepatan Beban DN
0
Berat 85 103 104 103 105 93 107
Sumber : Data Praktikum
BM Pria : 1,7
Data diambildari operator berjeniskelaminlaki-laki (Rafi danSofyan) danoperator berjeniskelaminperempuan (Dian danWulan) denganstandarkalori (S) untukpria = 5 danwanita = 4.
UntukmenghitungYomenggunakanDNo a. PadaPria
DN1 (300 m)
Yo = 1,80411 – (0,0229038 . 85) + 4,71733x10-4 x 852 = 3,27
K = Y1 – Y0 = 21 – 3,27
= 17,73
Untuk K ≥ 2S → RT = T(k−s)
k−BM x 1,11 = 52,89
DN2 (1000m)
Yo = 1,80411 – (0,0229038 . 81) + 4,71733x10-4 x 812 = 3,04
K = Y2 – Y0 = 70 – 3,04 = 66,96
Untuk K ≥ 2S →RT = T(k−s)
k−BM x 1,11 = 63,23
DN3 (1500m)
= 60.4
Perhitungan Waktu Istirahat
Tabel 4.2 Perhitungan Waktu Istirahat Pada Kecepatan 15 - 20
Nama Beban DN1 300 m DN2 1000 m DN3 1500 m
Yo Y1 K1 RT1 Y2 K2 RT2 Y3 K3 RT3
Dian 3 3.27 6 2.73 0.00 22 18.73 56.61 34 30.73 60.70 5 3.27 7 3.73 0.00 22 18.73 56.61 33 29.73 60.49 Wulan 3 3.27 6 2.73 0.00 22 18.73 56.61 34 30.73 60.70 5 3.27 6 2.73 0.00 22 18.73 56.61 34 30.73 60.70 Amanda 3 3.27 6 2.73 0.00 22 18.73 56.61 34 30.73 60.70 5 3.27 6 2.73 0.00 22 18.73 56.61 34 30.73 60.70 Wulan 3 3.27 6 2.73 0.00 22 18.73 56.61 34 30.73 60.70 5 3.27 7 3.73 0.00 22 18.73 56.61 34 30.73 60.70 Amanda 3 3.27 6 2.73 0.00 22 18.73 56.61 34 30.73 60.70 5 3.27 6 2.73 0.00 22 18.73 56.61 34 30.73 60.70 Wulan 3 3.27 6 2.73 0.00 22 18.73 56.61 34 30.73 60.70 5 3.27 6 2.73 0.00 22 18.73 56.61 34 30.73 60.70 Amanda 3 3.27 11 7.73 0.00 22 18.73 56.61 34 30.73 60.70 5 3.27 6 2.73 0.00 22 18.73 56.61 34 30.73 60.70
Analisis Perhitungan Waktu Istirahat
1. Pengeluaranenergisaatistirahatpadapriamenurunterlebihdahulu, barumeningkat. Sedangkanpadawanitamalahsebaliknya, cenderungmeningkatterlebihdahulu, barulahmenurunpengeluaranenerginya.
2. Konsumsienergi yang terjdipadapriamaupunwanitahampirsama.
Semakinbanyakenergi yang
dikeluarkanmakasemakinbanyakjugakonsumsienerginya.
3. Semakinbanyakenergi yang dikeluarkanmakanakansemakinbanyakwaktuistirahat yang dibutuhkan.
KlasifikasiBebanKerjaBerdasarkanDenyutJantung
Kategoribebankerja Denyutjantung
Ringan 75 – 100
Sedang 100 – 125
Berat 125 – 150
Sangatberat 150 – 175
Sangatberatsekali >175
Nama Beban 300 m 1000 m 1500 m
DN Kategori DN Kategori DN Kategori
Dian 35 112 Sedang 122 Sedang 123 Sedang
115 Sedang 104 Sedang 114 Sedang
Wulan 35 106 Sedang 119 Sedang 124 Sedang
101 Sedang 106 Sedang 111 Sedang
Amanda 35 109 Sedang 95 Ringan 66 Ringan
64 Ringan 104 Sedang 102 Sedang
DN 1 DN 2 DN 3 DN 4 DN 5 DN 6 0
100 200 300 400 500 600 700
Amanda (Ringan) Wulan (Ringan) Dian (Ringan) Amanda (Berat)
Grafik 3.1 Hubungan Antara Denyut Nadi dan Berat Beban
Tabel 4.6 klasifikasi beban kerja pada kecepatan 20 – 25
Nama Beban 300 m 1000 m 1500 m
DN Kategori DN Kategori DN Kategori
Dian 3 112 Sedang 122 Sedang 123 Sedang
5 115 Sedang 104 Sedang 114 Sedang
Wulan 3 106 Sedang 119 Sedang 124 Sedang
5 101 Sedang 106 Sedang 111 Sedang
Amanda 3 109 Sedang 95 Ringan 66 Ringan
DN 1 DN 2 DN 3 DN 4 DN 5 DN 6 0
100 200 300 400 500 600 700
Amanda (Ringan) Wulan (Ringan) Dian (Ringan) Amanda (Berat) Wulan (Berat) Dian (Berat)
Grafik 3.2 Hubungan Antara Denyut Nadi dan Berat
Tabel 4.7 klasifikasi beban kerja pada kecepatan 25 – 30
Nama Beban 300 m 1000 m 1500 m
DN Kategori DN Kategori DN Kategori
Dian 3 126 Berat 126 Berat 118 Sedang
5 112 Sedang 107 Sedang 131 Berat
Wulan 3 126 Berat 126 Berat 119 Sedang
5 116 Sedang 124 Sedang 101 Sedang
Amanda 3 107 Sedang 94 Ringan 101 Sedang
DN 1 DN 2 DN 3 DN 4 DN 5 DN 6 0
100 200 300 400 500 600 700 800
Amanda (Ringan) Wulan (Ringan) Dian (Ringan) Amanda (Berat) Wulan (Berat) Dian (Berat)
Grafik 3.3 Hubungan Antara Denyut Nadi dan Berat Beban
keterangan :
DN : Denyut Nadi B : Baik
C : Cacat
Nama
DenyutNadi per menit
DN0 DN1 DN2 DN3
DN B C DN B C DN B C DN B C Rafi 82 3 7 10
4 5 5 77 6 4 101 7 3
Sofya
Dian 83 7 3 83 7 3 116 8 2 84 9 1 Wulan 85 8 2 10
6 10 0 126 9 1 104 8 2
82 104 77 101
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Grafik Hubungan Denyut Nadi dan Produktivitas pada Pria
Rafi
82 110 84 91 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Grafik Hubungan Denyut Nadi dan Produktivitas pada Pria
Sofyan
Grafik 3.5 Hubungan Denyut Nadi dan Produktivitas pada Pria (Sofyan)
83 83 116 84
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Grafik Hubungan Denyut Nadi dan Produktivitas pada Wanita
Dian
85 106 126 104 0
2 4 6 8 10 12
Grafik Hubungan Denyut Nadi dan Produktivitas pada Wanita
Wulan
Grafik 3.7 Hubungan Denyut Nadi dan Produktivitas pada Wanita (Wulan)
3.7 Pembahasan
Faktor – faktor yang MempengaruhiBebanKerjaMenurutRodhal (1989), Adiputra (1998) danManuaba (2000) dalamTarwaka, dkk (2004 : 95), bahwasecaraumumhubunganantarabebankerjadankapsitaskerjadipengaruhiolehbe rbagaifaktor yang sangatkompleks, baikfaktor internal maupunfaktoreksternal a. BebanKerjaOlehKarenaFaktorEksternalFaktoreksternalbebankerjaadalahbebanke rja yang berasaldariluartubuhpekerja, meliputi:
2. OrganisasiKerjaOrganisasikerjameliputilamanyawakukerja, waktuistirahat, shift kerja, sistemkerjadansebagainya.
3. LingkunganKerjaLingkungankerjainidapatmemberikanbebantambahan yang meliputi, lingkungankerjafisik, lingkungankerjakimiawi, lingkungankerjabiologisdanlingkungankerjapsikologis.
BebanKerjaOlehKarenaFaktor Internal Faktor internal
bebankerjaadalahfaktor yang
berasaldaridalamtubuhakibatadanyareaksidaribebankerjaeksternal yang berpotensisebagai stressor, meliputi:
1. Faktorsomatis (jeniskelamin, umur, ukurantubuh, status gizi, kondisikesehatan, dansebagainya).
2. Faktorpsikis (motivasi, persepsi, kepercayaan, keinginan, kepuasan, dansebagainya).
Faktor-Faktor Yang MempengaruhiBebanKerja&ProduktivitasTenagaKerja:
1. Bebankerja
2. Bebantambahandarilingkungankerja 3. Kapasitaskerja
Untukmendapatkanderajatkesehatantenagakerja yang optimal
danproduktivitaskerja yang tinggi,