MODUL II
PHYSIOLOGICAL PERFORMANCE
2.1. Tujuan Praktikum
Setelah mengikuti praktikum, praktikan diharapkan :
a. Mampu memahami pengaruh yang ditimbulkan oleh pembebanan kerja terhadap tubuh selama manusia melakukan aktivitas kerja.
b. Dapat mengetahui dan menentukan besar beban kerja agar tidak melebihi kapasitas fisik pekerja.
c. Mampu menghitung waktu istirahat yang dibutuhkan setelah melakukan aktivitas kerja.
d. Mampu menentukan konsumsi oksigen dan konsumsi energi berdasarkan denyut nadi tiap menit secara interpolasi.
2.2. Peralatan Praktikum
1. Ergocycle (sepeda ergonomi) 2. Treadmills 3. Stopwatch 4. Observation Sheet 5. Timbangan Badan 6. ECG (electrocardiogram)
2.3. Prosedur Praktikum
Dalam pelaksanaan praktikum Fisiologi kerja, alat yang digunakan adalah
Ergocycle dan Treadmill, setiap kelompok akan melakukan percobaan
menggunakan ergocycle dan treadmill dengan operator yang sama dengan langkah sebagai berikut:
1. Ergocycle
a. Siapkan satu orang operator, satu orang pengamat sekaligus pencatat waktu. Operator bertindak sebagai orang yang melakukan percobaan, pengamat bertugas mencatat kecepatan denyut jantung operator dan memberi aba-aba kepada operator untuk memulai dan mengakhiri aktivitas.
b. Ukur dan catat berat badan operator. c. Ukur dan catat denyut jantung awal.
d. Operator melakukan operasi mengayuh ergocycle pada tingkat beban kecepatan (20 rpm)
e. Operator mengayuh ergocycle selama 4 menit dengan kecepatan 20 rpm. f. Pada saat operator melakukan aktivitas, pengamat mencatat kecepatan denyut
jantung operator setiap 15 detik selama 4 menit.
g. Setelah aktivitas berakhir ukur kembali kecepatan denyut jantung operator setiap 15 detik sampai denyut jantung kembali normal.
h. Setelah denyut jantung kembali normal berarti operator sudah recovery.
2. Treadmill
a. Siapkan satu orang operator, satu orang pengamat sekaligus pencatat waktu. Operator bertindak sebagai orang yang melakukan percobaan, pengamat bertugas mencatat kecepatan denyut jantung operator dan memberi aba-aba kepada operator untuk memulai dan mengakhiri aktivitas.
b. Ukur dan catat berat badan operator. c. Ukur dan catat denyut jantung awal.
d. Operator melakukan operasi berlari diatas treadmill pada tingkat beban kecepatan (4,0 kmps)
e. Operator berlari diatas treadmill selama 4 menit dengan kecepatan 4,0 kmps. f. Pada saat operator melakukan aktivitas, pengamat mencatat kecepatan denyut
jantung operator setiap 15 detik selama 4 menit.
g. Setelah aktivitas berakhir ukur kembali kecepatan denyut jantung operator setiap 15 detik sampai denyut jantung kembali normal.
h. Setelah denyut jantung kembali normal berarti operator sudah recovery.
2.4 Landasan Teori
Landasan Teori yang diperlukan dalam pelaksanaan praktikum modul ini adalah :
2.4.1 Konsep Fisiologi kerja
Tayyari dan Smith (1997) memberikan pengertian fisiologi kerja sebagai ilmu yang mempelajari tentang fungsi-fungsi organ tubuh manusia yang dipengaruhi oleh adanya ketegangan pada otot selama aktivitas kerja. Setiap aktivitas fisik manusia selalu menyertakan peran otot. Pergerakan pada anggota tubuh manusia terjadi karena adanya gaya-gaya yang bekerja pada otot.
Secara umum, kerja manusia dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu: beban kerja fisik dan beban kerja mental. Kerja fisik akan memerlukan pengerahan energi yang lebih besar daripada kerja mental. Aktivitas kerja fisik akan memberikan pengaruh yang signifikan terhadap perubahanperubahan energi yang dikeluarkan, konsumsi oksigen, denyut nadi, temperatur tubuh, dan tekanan darah.
2.4.2 Metabolisme Kerja dan Beban Kerja
Ketersediaan energi merupakan kebutuhan mendasar bagi tubuh manusia untuk menjaga fungsi-fungsi dasar kehidupannya. Meskipun tidak ada aktivitas yang dilakukan, ketersediaan energi tetap diperlukan. Energi terendah yang diperlukan untuk menjaga fungsi-fungsi dasar kehidupan ini disebut metabolisme basal (basal metabolism) (Bridger, 2003; Wickens et al., 2004). Setiap individu memiliki basal metabolic rate yang berbeda-beda tergantung pada beberapa faktor, di antaranya: jenis kelamin, usia, dan berat badan. Basal metabolic rate diukur dalam lingkungan yang tenang dengan temperatur terkendali untuk seseorang yang tanpa aktivitas setelah menjalani diet yang ketat selama beberapa hari dan tidak makan selama 12 jam (Wickens et al., 2004).
Saat melakukan aktivitas yang sangat ringan atau dalam keadaan bersantai sekalipun tubuh manusia tetap memerlukan energi yang lebih besar dari kebutuhan basal metabolic-nya. Energi yang diperlukan pada kondisi ini disebut sebagai resting metabolism. Kroemer et al. (1994) memperkirakan
resting metabolism yang diukur pada awal kerja pagi lebih tinggi 10 – 15 %
daripada basal metabolism (Wickens et al., 2004).
Pada saat melakukan kerja tubuh manusia akan meningkatkan metabolismenya untuk memenuhi kebutuhan energi yang juga meningkat. Peningkatan metabolisme dari keadaan istirahat ke keadaan kerja ini disebut sebagai metabolisme kerja (working metabolism). Penjumlahan antara basal metabolism dan working metabolism inilah energi yang dikeluarkan tubuh untuk aktivitas kerja fisik (Bridger, 2003).
Beban kerja fisik dapat diklasifikasikan menurut energi yang dikeluarkan.Beberapa penelitian fisiologi kerja menunjukkan adanya hubungan linier antara energi yang dikeluarkan untuk kerja dengan konsumsi oksigen dan denyut jantung (Wickens et al., 2004). Tabel 3.1 menunjukkan klasifikasi beban kerja fisik berdasarkan energi yang dikeluarkan untuk kerja.
Tabel 2.1 Klasifikasi Beban Kerja Fisik Berdasarkan Konsumsi Oksigen dan Energi
yang dikeluarkan (Tayyari dan Smith, 1997)
2.4.3 Pengukuran beban kerja fisik
Pengukuran beban kerja fisik dapat ditentukan dengan cara-cara objektif dan subjektif. Secara objektif pengukuran dapat dilakukan berdasarkan konsumsi oksigen, denyut jantung, tekanan darah, dan volume udara pernafasan yang dikeluarkan per menit. Sedangkan secara subjektif pengukuran dapat dilakukan dengan skala yang diajukan oleh Borg yang dikenal sebagai Borg Rating of
Perceived Exertion (RPE) scale (Bridger, 2003; Wickens et al., 2004) atau
dengan kuesioner NASA-TLX (Wickens et al., 2004). Dari beberapa cara pengukuran tersebut, konsumsi oksigen dan denyut jantung adalah cara yang paling banyak digunakan.
Konsumsi oksigen dapat ditentukan dengan mengukur udara yang dikeluarkan per satuan waktu dan perbedaan antara fraksi oksigen yang dikeluarkan dan yang dihirup. Pengukuran konsumsi oksigen selama kerja hanya dapat menentukan metabolisme aerobik.Untuk memperkirakan metabolisme anaerobik dalam kerja diperlukan pengukuran konsumsi oksigen selama periode pemulihan (recovery). Selain itu, konsumsi oksigen hanya dapat digunakan untuk memperkirakan kebutuhan energi untuk kerja dinamis, seperti: berjalan dan berlari (Wickens et al., 2004).
Secara umum denyut jantung seseorang dalam kondisi normal dipengaruhi oleh faktor-faktor: usia, jenis kelamin, kesehatan, dan kebugaran. Akan tetapi menurut Wickens et al. (2004) faktor utama yang memengaruhi
denyut jantung adalah usia. Astrand dan Rodahl (1986) dalam Wickens et al. (2004) memberikan rumusan untuk menentukan denyut jantung maksimum sebagai fungsi usia:
Denyut jantung maksimum = 220 – usia (1) Pengukuran denyut jantung dapat dilakukan dengan peralatan yang sudah banyak dijual secara bebas di pasaran. Pengukuran dapat juga dilakukan dengan cara sederhana yaitu dengan menghitung denyut pada pembuluh arteri di pergelangan tangan atau pada pembuluh arteri yang terdapat pada leher di dekat rahang (Wickens et al., 2004; Kroemer et al., 1997).
2.4.4 Waktu recovery
Waktu recovery adalah waktu yang dibutuhkan untuk kembali ke kondisi normal. Waktu istirahat merupakan salah satu hal yang penting dalam penjadwalan kerja. Pemberian waktu istirahat tidak hanya penting untuk pekerjaan-pekerjaan manual yang mengandalkan kekuatan otot, tetapi juga untuk pekerjaan-pekerjaan yang mengandalkan kerja sistem saraf (Grandjean, 1986).
Istirahat di tengah kerja sangat berguna dalam mengurangi terjadinya kelelahan (fatigue). Adanya waktu istirahat akan memberikan kesempatan untuk proses pemulihan (recovery) baik bagi fisik maupun mental pekerja.
Untuk itu lama waktu istirahat harus cukup untuk mengembalikan kebugaran (fitness) pekerja (Wickens et al., 2004).
Penjadwalan waktu istirahat dapat dilakukan berdasarkan tingkat kelelahan mental dan fisik yang dialami pekerja. Tingkat kelelahan ini akan memengaruhi ketahanan pekerja dalam melaksanakan aktivitas kerjanya. Lama waktu seorang pekerja dapat menjalankan pekerjaannya sampai mengalami kelelahan ini disebut sebagai batas waktu ketahanan (endurance time limit) (Tayyari dan Smith, 1997).
Wickens et al. (2004) berpendapat bahwa dalam merumuskan lama istirahat perlu dipertimbangkan beberapa hal berikut:
1. Jenis kelamin
Kapasitas kerja fisik yang berbeda antara laki-laki dan perempuan menyebabkan lama waktu pemulihan yang diperlukan juga berbeda.
2. Klasifikasi beban kerja
Energi yang diperlukan untuk masing-masing pekerjaan berbeda sesuai dengan beban kerja fisik maupun psikis.
3. Iklim
Adanya stres karena lingkungan kerja yang panas dan kelembaban udara akan memengaruhi frekuensi dan durasi istirahat yang diperlukan pekerja. Jika lingkungan kerja panas, maka pekerja memerlukan lebih sering istirahat meskipun energi yang dikeluarkan saat kerja tidak tinggi.
Selain ketiga faktor tersebut, Wickens et al. (2004) juga menyatakan pentingnya faktor-faktor psikologis, seperti motivasi dan ketertarikan terhadap pekerjaan. Motivasi dan pekerjaan yang dianggap menarik akan mengurangi tingkat kelelahan yang dirasakan oleh pekerja. Tiwari dan Gite (2006) menambahkan bahwa beban kerja postural dan ketertarikan pekerja terhadap pekerjaan juga perlu dipertimbangkan dalan penjadwalan kerja-istirahat. Pekerja dengan beban kerja sedang tetapi dengan beban postural yang tinggi akan juga memerlukan lama istirahat yang relatif panjang. Akan tetapi, faktor-faktor psikologis tersebut sulit diukur secara langsung.
2.4.5 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kelelahan
Kelelahan mengandung 3 pengertian yaitu terdapatnya penurunan hasil kerja secara fisiologi, adanya perasaan lelah dan merasa bosan bekerja. Lelah adalah keadaan yang disertai penurunan efisiensi dan ketahanan dalam bekerja (Riyadina, 2000).
Gambaran mengenai gejala kelelahan secara subjektif dan objektif antara lain:
1. Perasaan lesu, ngantuk dan pusing.
2. Kurang mampu berkonsentrasi
3. Berkurangnya tingkat kewaspadaan.
4. Persepsi yang buruk dan lambat.
5. Berkurangnya gairah untuk bekerja.
6. Menurunnya kinerja jasmani dan rohani.
Kelelahan dapat disebabkan oleh beberapa hal diantaranya yaitu:
1. Kelelahan sumber utamanya adalah mata (kelelahan visual).
2. Kelelahan fisik umum.
3. Kelelahan syaraf.
4. Kelelahan oleh lingkungan yang monoton.
5. Kelelahan oleh lingkungan yang kronis terus menrus sebagai factor secara menetap.
DAFTAR PUSTAKA
Bridger, R. S., 2003, Introduction to Ergonomics, Ed. 2, London: Taylor & Francis. Croarkin, C. dan Tobias, P., 2003, NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical
Methods, http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/, (online, diakses 27
Januari 2011).
Grandjean, E., 1986, Fitting the Task to the Man: An Ergonomic Approach, London:
Taylor & Francis, Ltd.
Montgomery, D. C., 2001, Design and Analysis of Experiments, Ed. ke-5, New Jersey:
John Wiley & Sons, Inc.
Nurmianto, E., 2004, Ergonomi: Konsep Dasar dan Aplikasinya, Ed. ke-2, Surabaya: Guna Widya.
Tayyari, F. dan Smith, J. L., 1997, Occupational Ergonomic: Principal and
Applications, Ed. 1, London: Chapman and Hall.
Tiwari, P. S. dan Gite, L. P., 2006, Evaluation of Work-Rest Schedules During
Operation of a Rotary Power Tiller, International Journal of Industrial Ergonomics, Vol. 36, Hlm. 203-210.
Wickens, C. D., Lee, J. D., Liu, Y., dan Becker, S. E.G., 2004, An Introduction
to Human Factors Engineering, Edisi ke-2, New Jersey: Pearson Prentice
Hall.
Wignjosoebroto, S., 2003, Ergonomi: Studi Gerak dan Waktu, Surabaya: Guna Widya.
FORMAT PENULISAN LAPORAN
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1.2 Tujuan Praktikum
Pengantar
BAB II METODOLOGI PENELITIAN
2.1 Alat dan Bahan Pengantar 2.2 Subjek Penelitian Pengantar 2.3 Prosedur Praktikum Pengantar 2.4 Flowchart Praktikum Pengantar
BAB III PENGOLAHAN DAN PEMBAHASAN
3.1 Pengumpulan Data Pengantar 3.1.1 Data Ergocycle Pengantar 3.1.2 Data Treadmills Pengantar 3.2 Data sample
3.2.1 Data sample ergocycle Pengantar
3.2.1.1 Data Jenis Kelamin Pria Pengantar
3.2.1.2 Data Jenis Kelamin Wanita Pengantar
3.2.2 Data sample treadmills Pengantar
3.2.2.1 Data Jenis Kelamin Pria Pengantar
3.2.2.2 Data Jenis Kelamin Wanita Pengantar
3.3 Pengolahan Data
3.3.1 Working Pulse dan Work Pulse Pengantar dan tinjauan pustaka + sumber.
3.3.1.1 Working Pulse dan Work Pulse Pria saat penggunaan ergocycle Pengantar
3.3.1.2 Working Pulsedan Work Pulse Wanita saat penggunaan ergocycle 3.3.1.3 Working Pulse dan Work Pulse Pria saat penggunaan treadmills 3.3.1.4 Working Pulse dan Work Pulse Wanita saat penggunaan treadmills 3.3.2 Konsumsi Energi (Energy Expenditure), Oksigen dan Kategori Beban Kerja
3.3.2.1 Konsumsi Energi (Energy Expenditure), Oksigen dan Kategori Beban Kerja operator pria saat penggunaan ergocycle
3.3.2.2 Konsumsi Energi (Energy Expenditure), Oksigen dan Kategori Beban Kerja operator wanita saat penggunaan ergocycle
3.3.2.3 Konsumsi Energi (Energy Expenditure), Oksigen dan Kategori Beban Kerja operator pria saat penggunaan treadmills
3.3.2.4 Konsumsi Energi (Energy Expenditure), Oksigen dan Kategori Beban Kerja operator wanita saat penggunaan treadmills
3.3.3 Waktu Recovery
Pengantar+TINJAUAUAN PUSTAKA!!!! 3.3.3.1 Waktu recovery percobaan
3.3.3.1.1 Waktu recovery percobaan pria saat menggunakan ergocycle 3.3.3.1.2 Waktu recovery percobaan wanita saat menggunakan ergocycle
3.3.3.1.3 Waktu recovery percobaan pria saat menggunakan treadmills 3.3.3.1.4 Waktu recovery percobaan wanita saat menggunakan treadmills 3.3.3.2 Waktu recovery teoritis
3.3.3.2.1 Waktu recovery teoritis pria saat menggunakan ergocycle 3.3.3.2.2 Waktu recovery teoritis wanita saat menggunakan ergocycle 3.3.3.2.3 Waktu recovery teoritis pria saat menggunakan treadmills 3.3.3.2.4 Waktu recovery teoritis wanita saat menggunakan treadmills 3.3.3.3 Analisa perbandingan recovery percobaan dan recovery teoritis
3.3.3.3.1 Analisa perbandingan recovery percobaan dan recovery teoritis pada pembebanan 20 rpm
3.3.3.3.2 Analisa perbandingan recovery percobaan dan recovery teoritis pada pembebanan 4 Kmps
3.3.4 Penilaian Beban Kerja
3.3.4.1 Penilaian beban kerja pada tingkat pembebanan 20 rpm (pria dan wanita) 3.3.4.2 Penilaian beban kerja pada tingkat pembebanan 4 Kmps
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan Pengantar 4.2 Saran Pengantar
