modul iii

PRAKTIKUM PERANCANGAN KERJA DAN ERGONOMI

MODUL 3 FISIOLOGI KERJA

BAB I PENDAHULUAN1 Latar Belakang Manusia dalam kehidupannya sehari-hari tidak lepas dari aktifitas-aktifitas termasuk bekerja. Aktifitas-aktifitas tersebut memerlukan energi yang besarnya tergantung pada besar dari beban kegiatan yang dialkukan dan kemampuan fisik dari masing-masing individu. Hal ini dikarenakan keterbatasan kemampuan 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 pemahaman tentang pengaruh yang ditimbulkan oleh pembebanan kerja terhadap tubuh selama manusia melakukan aktivitas kerja. 2. Memberikan pengetahuan untuk menentukan besar beban kerja berdasarkan 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 membuat grafik yang menghubungkan antara intensitas beban 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 TEORI2.1 Definisi Fisiologi Kerja Fisiologi adalah turunan biologi yang mempelajari bagaimana kehidupan berfungsi secara fisik dan kimiawi. Istilah ini dibentuk dari kata Yunani Kuno physis, "asal-usul" atau "hakikat", dan, logia, "kajian". Fisiologi menggunakan berbagai metode ilmiah untuk mempelajari biomolekul, sel, jaringan, organ, sistem organ, dan organisme secara keseluruhan menjalankan fungsi fisik dan kimiawinya 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 dikeluarkan oleh paru-paru. Dalam penentuan konsumsi energi biasa digunakan


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 1. 2. Kalori: 1 kilo kalori (kcal) = 4,2 KiloJoule (KJ). Konversi konsumsi enerji diukur dalam satuan Watt: 1 Watt = 1 Joule/Sec. merupakan satuan dari energi pada beberapa literatur ergonomi.dalam unit SI (satuan Internasional) didapat bahwa:


15 7



3. 4.

1 liter oksigen akan memberikan 4,8 kcal energi yang setara dengan 20 kj, atau: 1 liter O2 menghasilkan 4,8 kcal enerji = 20 kj.

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 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, (2-1)


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. b. c. Asam laktat menjadi glukosa ADP/AMP menjadi ATP 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 lakilaki 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. 2. 3. Metabolisme basal. Kalori untuk bersantai. 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 Walking, emptyhanded Walking, with load on back Conditions of Work Level,smooth surface 4km/h Metailed road, heavy shoes 4km/h Level, metailed road 10 kg load 4 km/h 30 kg load 4 km/h 16% gradient climbing speed 11,5m/min Without load With 20 kg load 30.5% gradient climbing speed 17.2 m/min without load With 20 load Speeed 16 km/h 3.6 km/h, level hard surface tractive force 11.6 kg Two-handed strokes 35 strokes /min kcal/min 2,1 3,1 3,6 5,3 8,3 10,5 13,7 18,4 5,2 8,5 9,5-11,5 2,5

Climbing

Climbing stairs

Cycling Pulling Working with axe

Sumber: Nurmianto,2008 Tabel 2.1 Konsumsi dalam kalori kerja berbagai macam jenis aktivitas kerja (lanjutkan) Filling iron 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 Bricklaying Normal rate 0.041 m3/min Screw horizontal 7,8 9 3 0,5 0,7-1,6

Shoveling


15 6



Screw vertical Screwdriving Digging Mowing Household work Garden spade in clay soil Clover Cooking Light Cleaning; ironing Making beds; beating carpets; washing floors Heavy wasting 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. 2. Pria dengan berat badan 70 kg : 1,2 kcal/menit Wanita dengan berat badan 60 kg :1,0 kcal/menit Sementara itu efisiensi manusia dapatdidefinisikan sebagai berikut:


15 6



Kerja EksternalKonsumsi Energi Total100% (2-2) Pengukuran yang lebih sensitif adalah: Kerja EksternalEnergi Untuk Bekerja100% (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 Mencangkul: cangkul panjang, postur normal Mengangkat beban Naik turun tangga (ladder) dengan atau tanpa beban Memutar hendle Naik turun tangga (stairs) Menarik kereta Mendorong lereta Bersepeda Berjalan datar Berjalan dengan slope 5o naik 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: 3 6 9 19 21 23 24 27 25 27 30


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)

Tw =

25 menit E 5= Konsumsi energi selama pekerjaan berlangsung (Kcal/menit) = Waktu kerja (working-time), (menit) = Energi cadangan

Keterangan: E Tw 25 (ES, 0) = Habisnya cadangan energi, (Kcal/menit)

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 kemampuanfisik 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-1100+T(K-S)K-BM2(2-6)

untuk S < K < 2S untuk K > 2S

Rt=T(K-S)K-BM1,11(2-7) Dimana : Rt K S BM T = waktu istirahat = energi yang dikeluarkan selama bekerja

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

wanita= 4

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

Y = 1,80411 0,0229038X + 4,71733.10 4 X 2Dimana: Y : Energi (kilokalori per menit) X : Kecepatan denyut jantung (denyut per menit) 2.6 Sistem Kardiovaskuler (CVL)

(2-8)

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 1. 2. 3. dan membawa oksigen untk miokardium melalui cabang-cabang intramiokardial yang kecil-kecil. Aliran darah koroner meningkat pada: Peningkatan aktifitas Jantung berdenyut 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. 4. Kontraktilitas Frekuensi jantung 3. Beban akhir (after load)

2.6.2.1 Beban Awal Beban awal adalah derajat peregangan serabut miokardium pada akhir pengisian ventrikel. Faktor penentu beban awal: 1. Insufisiensi mitral menurunkan beban awal 2. Stensosis mitral 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: 1. Stenosis aorta meningkatkan beban akhir 2. Vasokontriksi perifer meningkatkan beban akhir 3. Hipertensi meningkatkan beban akhir 4. Polisitemia meningkatkan beban akhir 5. Obat-obatan, vasodilator menurunkan beban akhir, sedangkan vasokonstriktor 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% Dimana denyut nadi maksimum: Laki-laki Wanita = 220 umur = 200 umur Perhitungan CVL kemudian akan dibandingkan dengan klasifikasi yang telah ditetapkan sebagai berikut: < 30% 30 - < 60% 60 - < 80% 80 - < 100% = tidak terjadi kelelahan = diperlukan perbaikan = kerja dalam waktu singkat = diperlukan tindakan segera (2-9)


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. 3. 4. ATP dalam sel Energi anaerob dari proses glikolisis dalam sel 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 2. Creatine Phosphate dalam sel


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 PO4 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 CO2 + 4 H Aseti-KoA Siklus Asam Sitrat Siklus Asam Trikarboksilat Siklus Krebs 2. Siklus Krebs Asam piruvat hasil glikolisis akan dioksidasi melalui siklus kreb sehingga menghasilkan CO2 dan asetil Ko-A. Asetil Ko-A teroksidasi sempurna menghasilkan


15 7



atom hydrogen berenergi tinggi serta melepaskan O2 dan energi dalam bentuk ATP, NADH, dan FADH2. Reaksi Akhir Siklus Krebs: 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 (H2O). 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 & O2 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 Identifikasi Masalah

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. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Treadmill Alat tulis Stopwatch Timbangan Berat badan Glucotest Pulse Meter Termometer badan

1.2 Prosedur Pelaksanaan Praktikum Prosedur pelaksanaan praktikum fisiologi kerja yang digunakan, sebagai berikut: 1. 2. 3. Setiap anggota kelompok menjadi obyek pengamatan. 2 orang anggota kelompok menjadi obyek pengamatan (1 orang pria dan 1 orang wanita). Mengukur berat badan obyek pengamatan. fisik. 5. Obyek pengamatan melakukan aktivitas fisik selama 5 menit dan diukur heart rate tiap menitnya. 6. Setelah melakukan aktivitas fisik, obyek pengamatan diukur heart rate tiap menitnya selama 5 menit dan kadar gula dalam darah. 4. Mengukur heart rate dan kadar gula dalam darah sebelum melakukan kegiatan


15 6



BAB IV PEMBAHASAN4.1 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 Nama Berat Nama No Putra Badan Putri 1 Adhi 56.6 Nuri 2 Rifqi 79.5 Putri 3 Habib 58.5 Manda 4 Dimas 73.8 Risma Sumber: Data primer 4.1.2 Data Denyut Jantung 4.1.2.1 Data Denyut Jantung NormalTabel 4.2 Data denyut jantung normal

Berat Badan 49.4 50.3 63.7 62

No Nama Putra 1 Adhi 2 Rifqi 3 Habib 4 Dimas Sumber: Data primer

HR Normal 80 83 93 92

Nama Putri Nuri Putri Manda Risma

HR Normal 86 97 58 73

4.1.2.2 Data Denyut Jantung Aktivitas dan Recovery Kecepat an 2 Tabel 4.3 Data denyut jantung aktivitas dan recovery HR Heart Rate Nam Kegiatan Norma a 1 2 3 4 l Adhi Aktivitas 1 80 109 118 122 122

5 118


15 6



km/jam

Nuri

Adhi 5 km/jam Nuri Sumber: Data primer

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

80 86 86 80 80 86 86

79 109 75 97 82 112 92

82 100 73 117 81 118 78

80 113 74 123 108 123 85

82 112 71 123 84 118 93

88 113 80 116 81 118 77

Tabel 4.3 Data denyut jantung aktivitas dan HR Kecepat Nam Kegiatan Norma an a 1 l Aktivitas 1 80 109 Adhi Recovery 80 1 79 2 km/jam Aktivitas 1 86 109 Nuri Recovery 86 1 75 Aktivitas 2 80 97 Adhi Recovery 80 2 82 5 km/jam Aktivitas 2 86 112 Nuri Recovery 86 2 92 Sumber: Data primer 1.1.2.3 Data Kadar Glukosa N o

recovery (lanjutan) Heart Rate 2 118 82 100 73 117 81 118 78 3 122 80 113 74 123 108 123 85 4 122 82 112 71 123 84 118 93 5 118 88 113 80 116 81 118 77

Nama

1 Adhi 2 Rifqi 3 Habib 4 Dimas Sumber: Data primer

Tabel 4.4 Data kadar glukosa Kadar Glukosa Kadar Glukosa mg/Dl mg/Dl Nama Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah 142 103 Nuri 91 118 91 154 Putri 133 99 83 80 Manda 83 80 130 105 Risma 135 127


15 6



1.1.2.4.Data Suhu tubuh Tabel 4.5 Data Suhu Badan N Nama o Sebelum Sesudah 1 Adhi 37.2 36.9 2 Rifqi 37.5 37.3 3 Habib 36.8 36.4 4 Dimas 37.8 37.1 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. suhu tubuh Nama Nuri Putri Manda Risma Suhu Badan Sebelum Sesudah 37.3 37.8 37.2 37 37 36.4 36.6 36


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 jantung akan semakin tinggi ketika aktivitas yang dilakukan semakin berat (contohnya aktivitas 3), sehingga denyut jantung recovery-nya juga lebih 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 bertambah besar seiring dengan aktivitas yang semakin tinggi, sehingga 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 seperti grafik pada pria, grafik diatas menunjukkan bahwa denyut jantung saat beraktivitas jauh lebih tinggi daripada denyut jantung saat recovery. Denyut jantung juga akan bertambah besar seiring dengan aktivitas yang semakin tinggi (aktivitas 8km/jam), sehingga denyut jantung recovery juga lebih 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) Aktivitas 2 km/jam (menit 1-5) a. Laki-laki (Adhi) Y=1,80411-0,229038(109)+4,71733 10-4(109)2 = 4,91

b. Perempuan (Nuri) 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 (Adhi) Y=1,80411-0,229038(79)+4,71733 10-4(79)2 = 2,94


15 7



b. Perempuan (Nuri) 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 109 118 Aktivitas 1 122 122 118 Rata-rata Recovery 1 79 82 80 82 88 Rata-rata 5 km/jam Aktivitas 2 97 4.91 5.67 6.03 6.03 5.67 5.66 2.94 3.1 2.99 3.10 3.44 3.11 4.02


15 6



117 123 123 116 Rata-rata 82 81 Recovery 2 108 84 81 Rata-rata 8 km/jam 100 120 Aktivitas 3 115 115 135 Rata-rata Recovery 3 126 123 115 113 115 Rata-rata

5.58 6.12 6.12 5.49 5.47 3.10 3.04 4.83 3.21 3.04 3.45 4.23 5.85 5.41 5.41 7.31 5.64 6.41 6.12 5.41 5.24 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



100 113 112 113 Rata-rata 75 73 Recovery 1 74 71 80 Rata-rata 112 118 Aktivitas 2 123 118 118 5 km/jam Rata-rata 92 78 Recovery 2 85 93 77 Rata-rata 8 km/jam Aktivitas 3 115

4.23 5.24 5.16 5.24 4.96 2.74 2.65 2.69 2.56 2.99 2.73 5.16 5.67 6.12 5.67 5.67 5.66 3.69 2.89 3.27 3.75 2.84 3.29 5.41


15 6



128 133 132 114 Rata-rata 114 108 Recovery 3 108 105 103 Rata-rata Sumber: Pengambilan data langsung

6.60 7.10 7.00 5.32 6.29 5.32 4.83 4.83 4.60 4.45 4.81

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 Et Ei : Konsumsi Energi (Kkal) : Energi Ekspenditur aktivitas (Kkal) : 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 Konsumsi energi Aktivitas Adhi Nuri 2km/jam 5km/jam 8km/jam 2.55 2.23 2.02 2.37 -0.08 1.48 Ratarata 1.50 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 recovery100% (4-3) 1. Pria Umur: 20 tahun Waktu aktivitas Waktu pemulihan = 5 menit = 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 Waktu pemulihan HR maksimum = 5 menit = 5 menit = 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. b. c. Aktivitas 2 km/jam Aktivitas 5 km/jam Aktivitas 8 km/jam % CVL=117-118,4180-118,4100%= -2,27 % -2 % Gambar 4.13 Grafik % CVL pada Pria Sumber: Printout Microsoft Excel % CVL=117,8-82,2200-82,2100%=30,22 % 30 % % CVL=115,2-87,2200-87.2100%=24,82 % 25 %


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. b. c. Aktivitas 2 km/jam % CVL=109,4-74,6180-74,6100%=33,01 % 33 % Aktivitas 5 km/jam Aktivitas 8 km/jam % CVL=117,8-85180-85100%=34,52 % 35 % % CVL=124,4-107,6180-107,6100%=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 Sumber : Data Primer

Pria 30 25 -2

Wanita 33 35 23

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 T W S = Waktu istirahat yang dibutuhkan dalam menit = Total waktu kerja dalam menit = Konsumsi energi ratarata untuk bekerja dalam kilokalori / menit = 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 T-recovery (dalam menit) Kecepatan Pria Keterangan Wanita Keterangan 2 km/jam -11.67 Tidak butuh istirahat -12.12 Tidak butuh istirahat 5 km/jam -28.65 Tidak butuh istirahat -9.36 Tidak butuh istirahat Membutuhkan Membutuhkan 8 km/jam 16 630 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) Kecepat Kadar Glukosa an Kelomp Jenis Nilai Gap Kadar No (km/jam ok Kelamin KE Sebelu Sesuda Glukosa ) m h 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 8 8 5 8 8 5 8 8 5 2 2 2 2 2 5 2 5 2 5 5 5 5 1 6 8 4 8 7 1 7 6 6 4 5 1 6 6 5 5 2 1 4 2 2 P P L L L P L P P L L P P P L L P L P L L P -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 1.47 1.49 1.55 1.62 1.79 1.95 2.04 133.00 105.00 112.00 121.00 112.00 91.00 91.00 91.00 105.00 105.00 121.00 135.00 133.00 105.00 105.00 130.00 135.00 109.00 133.00 121.00 109.00 112.00 99.00 151.00 114.00 121.00 114.00 118.00 154.00 118.00 151.00 112.00 121.00 127.00 99.00 151.00 112.00 105.00 127.00 91.00 99.00 121.00 91.00 89.00 34.00 -46.00 -2.00 0.00 -2.00 -27.00 -63.00 -27.00 -46.00 -7.00 0.00 8.00 34.00 -46.00 -7.00 25.00 8.00 18.00 34.00 0.00 18.00 23.00


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 CorrelationsGap_Glukosa Pearson Correlation Sig. (1-tailed) N Gap_Glukosa Konsumsi_Energi Gap_Glukosa Konsumsi_Energi Gap_Glukosa Konsumsi_Energi 1.000 .002 . .495 48 48 Konsumsi_Energ i .002 1.000 .495 . 48 48

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 CoefficientsaStandardized Unstandardized Coefficients Model 1 (Constant) Konsumsi_Energi a. Dependent Variable: Gap_Glukosa B -3.475 .038 Std. Error 5.475 3.180 .002 Coefficients Beta t -.635 .012 Sig. .529 .990

Sumber:Output SPSS Dari table diatas didapat persamaan linear sederhana: = -3,475 + 0,038 X (4-5)


15 6



Artinya jika variabel X mengeluarkan satu satuan, maka variabel 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 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 Jenis Kelamin 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 Nilai KE -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



2 5 L 5 5 P 2 2 L 5 1 P 5 4 L 5 2 L 5 2 P 2 4 P 2 8 P 5 4 P Kecepat an Kelomp Jenis No ok Kelamin (km/jam ) 37 2 7 P 38 2 2 P 39 2 3 P 40 2 3 L 41 5 1 L 42 2 8 L 43 2 7 L 44 8 2 L 45 2 1 L 46 8 6 L 47 8 3 L 48 5 5 L Sumber : Output Microsoft Excel

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

1.47 1.49 1.55 1.62 1.79 1.95 2.04 2.07 2.10 2.11 Nilai KE 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

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

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

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


15 6



Tabel 4.17 CorrelationsGap_Suhu_Bada Konsumsi_Energ n Pearson Correlation Gap_Suhu_Badan Konsumsi_Energi Sig. (1-tailed) Gap_Suhu_Badan Konsumsi_Energi N Gap_Suhu_Badan Konsumsi_Energi 1.000 -.101 . .247 48 48 i -.101 1.000 .247 . 48 48

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 H0 diterima, sehingga dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat korelasi antara konsumsi energi dengan gap suhu badan. Tabel 4.18 CoefficientsaStandardized Unstandardized Coefficients Model 1 (Constant) Konsumsi_Energi a. Dependent Variable: Gap_Suhu_Badan B .164 -.033 Std. Error .082 .048 -.101 Coefficients Beta t 1.994 -.691 Sig. .052 .493

Sumber:Output SPSS Dari table diatas didapat persamaan linear sederhana: = 0,164 0,033 X (4-6)


15 6



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

BAB V PENUTUP5.1 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



2. Dari hasil analisis, disimpulkan bahwa jenis kelamin dan berat badan tidak mempengaruhi heart rate normal. Jumlah denyut jantung akan dipengaruhi oleh aktivitas yang biasa dilakukan seseorang. 3. Hasil analisis menunjukkan bahwa banyaknya denyut jantung pria dan wanita tidak jauh berbeda saat melakukan aktivitas maupun saat recovery. Denyut jantung akan semakin tinggi ketika aktivitas yang dilakukan semakin berat (yaitu pada aktivitas 3 = 8 km/jam), sehingga denyut jantung recovery-nya juga lebih tinggi (terlihat pada recovery 3). 4. 5. Pada hasil analisa CVL, terlihat bahwa semakin banyak aktivitas yang dilakukan, maka nilai CVL semakin besar. Jika diamati hasil perhitungan waktu istirahat, maka aktivitas yang paling membutuhkan istirahat paling banyak adalah aktivitas ketiga yaitu 8 km/jam. 6. Pada perhitungan SPSS, yang diuji regresi adalah nilai Konsumsi Energi sebagai independent variable dan Gap Glukosa serta Gap Suhu Badan sebagai dependent variable. Dari hasil regresi yang didapat, disimpulkan bahwa nilai Gap Glukosa dan Gap Suhu Badan tidak berpengaruh secara signifikan terhadap nilai Konsumsi Energi. 5.2 Saran 1. 2. 3. Siapkan langkah-langkah pengerjaan dan peralatan yang tepat sebelum melakukan pengukuran terhadap fisiologi tubuh. Ketika melakukan pengambilan data, hindari berbincang-bincang dan bercanda agar didapat data yang akurat. Pastikan praktikan dalam keadaan fit untuk melakukan praktikum.


15 6

modul iii

Documents