Home >Documents >Fisiologi, Biomekanika dan Postur Kerja

Fisiologi, Biomekanika dan Postur Kerja

Date post:10-Feb-2016
Category:
View:49 times
Download:10 times
Share this document with a friend
Description:
Fisiologi
Transcript:

II-35

BAB IILANDASAN TEORI

2.1. Kerja Fisik dan Konsumsi Energi[footnoteRef:1] [1: Sritomo Wignjosoebroto, Ergonomi, Studi Gerak dan Waktu: Teknik Analisis untuk Peningkatan Produktivitas Kerja, (Surabaya: Guna Widya, 2008), hal. 272-275]

Secara umum yang dimaksudkan dengan kerja fisik (physical work) adalah kerja yang memerlukan energi fisik otot manusia sebagai sumber tenaganya (power). Kerja fisik seringkali juga disebut sebagai manual operation dimana performans kerja sepenuhnya tergantung manusia baik yang berfungsi sebagai sumber tenaga (power) ataupun pengendalian kerja (control). Kerja fisik seringkali pula dikonotasikan sebagai kerja berat ataupun kerja kasar dapatdirumuskan sebagai kegiatan yang memerlukan usaha fisik manusia yang kuat selama periode kerja berlangsung. Dalam hal ini kerja fisik ini, maka konsumsi energi (energy consumption) merupakan faktor utama dan tolok ukur yang dipakai sebagai penentu berat/ringannya kerja fisik tersebut. Proses mekanisasi kerja dalam berbagai kasus akan diaplikasikan sebagai jalan keluar untuk mengurangi beban kerja yang terlalu berat dan harus dipikul manusia. Dengan mekanisasi peran manusia sebagai sumber energi kerja akan digantikan oleh mesin. Hali ni akan memberikan kemampuan yang lebih besar lagi untuk menyelesaikan aktivitas-aktivitas yang memerlukan energi fisik yang besar dan berlangsung dalam periode yang lama.

2.1. 1. Proses MetabolismeProses metabolisme yang terjadi dalam tubuh manusia merupakan phase yang penting sebagai penghasil energi yang diperlukan untuk kerja fisik. Proses metabolisme ini bisa dianalogikan dengan proses pembakaran yang kita jumpai dalam mesin motor bakar (combustion engine). Lewat proses metabolis akan dihasilkan panas dan energi yang diperlukan untuk kerja fisik (mekanis) lewat sistem otot manusia. Di sini zat-zat makanan akan bersenyawa dengan oxygen (O2) yang dihirup, terbakar dan menimbukan panas serta energi mekanik.Dalam literatur ergonomi, besarnya energi yang dihasillkan ataupun dikonsumsikan akan dinyatakan dalam satuan kilo kalori atau Kkal atau kiloJoules (KJ) bilamana akan dinyatakan dalam Satuan Standard Internasional (SI); dimana :1 Kilocalorie (Kcal) = 4,2 kilojoules (KJ)Nilai konversi diatas akan dapat berguna bilamana nilai konsumsi energi diberikan dalam satuan watt (1 watt = 1 joule/detik)Selanjutnya dalam fisiologi kerja, energi yang dikonsumsikan seringkali bisa diukur secara langsung yaitu melalui konsumsi oksigen (O2) yang dihisap. Dalam hal ini konversi bisa dinyatakan sebagai berikut :1 liter O2 = 4,8 Kcal = 20 KJDari nilai konversi tersebut, tampak bahwa nilai kalori oksigen dari setiap liter oksigen yang dihirup akan menghasilkan energi rata-rata sebesar 4.8 Kkal atau 20 kJ. Istilah yang sering digunakan untuk mengkontroversikan 1 liter oksigen dengan energi yang dihasilkan oleh tubuh manusia adalah nilai klarifik dari oksigen. Dari nilai konversi yang telah distandarkan tersebut, maka untuk mengetahui berapa konsumsi energi (dalam kkal) yang diperlukan untuk melaksanakan suatu kegiatan manual fisik dapat dicari dengan mengukur secara langsung volume oksigen yang dihirup manusia secara bebas dan kemudian dikalikan dengan standar nilai 4,8 Kkal. Cara lain yang bisa diaplikasikan untuk mengetahui besarnya energi kerja fisik adalah dengan membandingkan konsumsi oksigen dengan laju detak jantung/nadi yang dapat dinyatakan sebagai berikut:1. Operator laki-laki yang melakukan aktivitas manual fisik dengan pulsa 75 denyut atas detak per menit akan ekuivalen dengan konsumsi oksigen 0,5 liter/menit atau sepadan dengan pengeluaran energi 2,5 Kkal/menit. Perlu dicatat bahwa pulsa jantung wanita umumnya akan berdenyut lebih tinggi dibandingkan dengan laki-laki (sekitar 10 denyut/menit lebih tinggi).2. Bilamana tidak ada kegiatan fisik dilakukan misalnya dlama kondisi istirahat biasanya pulsa akan sebesar 62 denyut/menit, dimana hal ini akan ekuivalen dengan konsumsi oksigen sebesar 250 ml/menit atau sepadan dengan pengeluaran energi sebesar 1,25 Kkal/menit.Pengukuran detak/denyut jantung nadi akan sangat sensitif terhadap temperatur dan tekanan emosi manusia, dan diisi lain pengukuran melalui konsumsi oksigen pada dasarnya tidak akan banyak dipengaruhi oleh perbedaan karakteristik individu manusia yang akan di ukur. Dalam aktivitas penelitian tentang pengukuran energi fisik untuk kerja maka kedua metode ini yang paling sering diaplikasikan. Untuk pengukuran denyut nadi/jantung, pengukuran dilaksanakan pada saat sebelum siklus kerja dimulai, kemudian pada saat setiap menit selama siklus kerja berlangsung dan tiga menit selama periode pemulihan (recovery). Sedangkan untuk pengukuran oksigen yang dikonsumsikan (liter/menit), maka pengukuran dilakukan terhadap volume oksigen yang dihirup permenit yang diambil lima menit terakhir setiap siklus berlangsung.Perlu diketahui konsumsi oksigen akan tetap diperlukan meskipun orang tidak melakukan aktivitas fisik kondisi seperti ini disebut sebagai basal metabolism dimana dalam kondisi seperti ini energi kimiawi dari makanan hampir seluruhnya akan di pakai untuk menjaga panas badan agar manusia bisa tetap hidup. Adanya kerja fisik akan menyebabkan penambahan energi. Kenaikan konsumsi energi dalam kerja fisik ini disebut kalori kerja sehingga nilai konsumsi energi untuk kerja atau metabolisme kerja dapat diformulasikan sebagai berikut :Konsumsi energi untuk kerja = metabolisme basal + nilai kalori kerjaBasal metabolisme sering juga disebut sebagai metabolisme dasar. Besar kecilnya akan ditentukan oleh berat badan, tinggi badan dan jenis kelamin. Sebagai acuan dasar metabolisme untuk:1. Laki-laki, dewasa, berat 70 kg = 1,2 Kkal/menit atau sekitar 1.700 Kkal/24 jam2. Wanita, dewasa, berat 60 = 1 Kkal/menit atau sekitar 1.450 Kkal/24 jam

2.1.2Standar untuk Energi KerjaDari hasil penelitian mengenai fisiologi kerja diperoleh kesimpulan bahwa 5,2 kkal/menit akan dipertimbangkan sebagai maksimum energi yang dikonsumsikan untuk melaksanakan kerja fisik berat atau kasar secara terus-menerus. Nilai 5,2 kkal/menit dapat pula dikonversikan dalam bentuk konsumsi oksigen :5,2 Kkal/menit = 5,2/4,8 = 1,08 liter oksigen/menitTenaga atau daya : 5,2 kkal/menit = 5,2 x 4,2 KJ/menit = 21,84 KJ/menitatau 21,48 x 1000/60 = 364 wattBilamana nilai metabolisme basal = 1,2 Kkal/menit, maka energi yang dikonsumsikan untuk kerja fisik berat adalah (5,2-1,2=4,0 Kkal/menit). Nilai kalori kerja 5,2 pada kondisi kerja standar ini akan menyebabkan jantung/nadi berdetak sekitar 120 detik/menit. Nilai-nilai ini kemudian akan dipakai sebagai tolok ukur yang akan menggambarkan kondisi kerja standar. Kepastian energi yang mampu dihasilkan oleh seseorang juga akan dipengaruhi oleh faktor usia. Disini kapasitas maksimum seorang pekerja adalah pada usia antara 2-30 tahun (100%). Presentase kemampuan berdasarkan tingkat usia dapat dilihat pada Tabel 2.1.Tabel 2.1. Persentase Kemampuan Berdasarkan Tingkat UsiaUsia (Tahun)Persentase Kemampuan (%)

20-30100 %

4096 %

5090 %

6080 %

6575 %

2.1.3. Pengukuran Denyut Jantung[footnoteRef:2] [2: Tri Lestari Kusuma Putri, Pengukuran Denyut Jantung 2010. Diakses dari http://www .scribd. com/doc/42413648/Pengukuran-Denyut-Jantung. Pada Tanggal 25 Mei 2014 pukul 20.30 WIB.]

Derajat beratnya beban kerja tidak hanya tergantung pada jumlah kalori yang dikonsumsi, akan tetapi jiga tergantung pada jumlah otot yang terlibat pada pembebanan otot statis. Sejumlah konsumsi energi tertentu akan lebih berat jika hanya ditunjang oleh sejumlah kecil otot relatif terhadap sejumlah besar otot. Begitu juga untuk konsumsi energi dapat juga untuk menganalisa pembebanan otot statis dan dinamis.Pengukuran denyut jantung adalah 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 pada pergelangan tangan 2. Mendengarkan denyut dengan stethoscope 3. Menggunakan ECG (Electrocardiogram), yaitu mengukur signal elektrik yang diukur dari otot jantung pada permukaan kulit dada.Adapun denyut jantung pada berbagai macam kondisi kerja ditunjukkan pada gambar 2.1.

Gambar 2.1. Laju Detak Jantung

Muller (1962) memberikan beberapa 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 selama (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 (total recovery cost or recovery cost) adalah jumlah aljabar denyut jantung dari berhentinya denyut pada saat suatu pekerjaan selesai dikerjakan 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 sampai dengan denyut berada pada kondisi istirahatnya (resting level). Tampak pada gambar grafik di atas bahwa pada saat resting time detak jantung berada pada posisi 70 beats/minutes dan berada pada posisi stabil (detak jantung normal) hingga dimulainya pekerjaan. Pada saat pekerja memulai pekerjaannya detak jantung mulai meningkat secara konstan hingga 110 beats/minutes sampai akhirnya pekerja melakukan recovery. Detak jantung mulai menurun hingga titik normal yaitu 70 beats/minutes.Dari grafik dapat diambil kesimpulan bahwa detak jantung manusia akan dipengaruhi oleh aktivitasnya, dan akan meningkat seiring dengan lamanya pekerjaan yang dilakukan. Untuk menstabilkan detak jantung dan mengembalikannya pada posisi normal dibutuhkan recovery/pemulihan/waktu untuk istirahat.

2.1.4. Kalori dalam Makanan[footnoteRef:3] [3: Devie Novitasari, Analisa Pemenuhan Kebutuhan Kalori Tenaga Kerja, diakses dari http://eprints.uns.ac.id/7342/1/106432210200910481.pdf pada tanggal 31 Mei 2014 pukul 21.00.]

Di tempat kerja, permasalahan pemenuhan gizi sangat berpengaruh terhadap pencapaian kesehatan. Dalam melakukan suatu pekerjaan, memerlukan zat gizi yang dapat memenuhi kebutuhannya sesuai dengan jenis pekerjaan. Pekerjaan dengan beban fisik yang berat perlu konsumsi kalori yang banyak. Sebaliknya, pekerjaan sedang dan pekerjaan ringan memerlukan kalori tertentu sesuai dengan kebutuhannya. Hal ini pada dasarnya untuk mencapai keseimbangan antara asupan gizi dengan beban kerja. Dalam kaitan dengan pekerja, pemenuhan gizi yang tidak sesuai dengan beban kerja dapat menyebabkan penurunan produktivitas dan kapasitas kerja.

2.2. Peningkatan Efisiensi Kerja Fisik[footnoteRef:4] [4: Sritomo Wignjosoebroto, Ergonomi, Studi Gerak dan Waktu: Teknik Analisis untuk Peningkatan Produktivitas Kerja, (Surabaya: Guna Widya, 2008), hal. 277-280.]

Gerakan-gerakan yang harus dilakukan oleh anggota tubuh manusia khususnya tangan dan kaki pada saat melaksanakan kerja fisik akan sangat ditentukan oleh kemampuan ototnya. Manusia bisa bergerak ataupun menggerakan anggota tubuh karena adanya sistem otot yang tersebar diseluruh tubuhnya (lebih dari 45% berat badan). Kemampuan otot untuk mengencang dan mengerut inilah yang diperlukan untuk melakukan aktivitas fisik.Tenaga otot dari sorang pekerja laki-laki yang diperoleh akibat mengencangnya otot maksimal bisa mencapai 4 kg per cm2 luas penampang otot. Dengan luas penampang otot sebesar 2 cm2, maka beban maksimum yang bisa diangkat atau digerakkan sebesar 12 kg. Tenaga terbesar dalam hal ini diperoleh pada saat otot mulai mengencang. Energi mekanis yang mengencangnya otot disebabkan oleh cadangan energi kimiawi dari otot. Disini glukose yang diperoleh dari zat makanan yang termasuk dan diolah dalam tubuh akan merupakan sumber energi terpenting bagi bekerjanya otot selain oksigen yang dihirup dan diperlukan bagi proses pembakaran (metabolisme). Aliran darah dalam hal ini akan berfungsi sebagai sarana untuk mensuplai glukose dan oksigen ke sistem otot yang bekerja dan membuang sisa-sisa pembakaran.Agar penggunaan tenaga otot bisa optimal maka pengaturan cara kerjanya otot harus diperhatikan dengan benar. Dalam hal ini kegiatan otot dapat dibedakan dalam 2 hal, yaitu:1.Kerja otot dinamik (berirama), dan2.Kerja otot static (kerja bersikap/tetap)Pada kerja dinamik, otot akan mengencang dan mengerut (mengendor) secara bergantian atau berirama, sedangkan pada kerja statik atau bersikap disini akan berada dalam posisi mengencang dalam waktu yang cukup lama. Selama kerja dinamik berlangsung maka otot akan bekerja secara bergantian, sesuai dengan irama tegang/kencang tekan da kendor seperti layaknya kerja dari sebuah pompa yang membawa dampak kelancaran aliran darah. Disini otot akan banyak sekali membawa/menerima glukosa dan O2 pada saat mengencang dan selanjutnya membuang metabolis (hasil pembakaran atau metabolisme pada saat mengendor karena mekanisme mengencang dan mengendornya otot terjadi secara bergantian, maka sirkulasi aliran darah + O2 dan metabolis akan berlangsung secara lancar. Sebaliknya yang terjadi dalam kerja otot statik. Disni mengencang otot dalam waktu lama akan menyebabkan aliran darah terganggu suplai glukose + O2 terhambat dan metabolis tidak bisa segera terbuang. Kondisi tersebut akan mengakibatkan rasa sakit dan lelah pada otot.

2.3.Evaluasi Metode Kerja denga Cara Pengukuran Energi yang DikonsumsikanPengukuran fisiologis sering kali juga diaplikasikan sebagai dasar untuk mengevaluasi dan menetapkan tata cara kerja yang harus diikuti. Suatu cara kerja dibandingkan dengan cara kerja yang lain, dimana tolak ukur akan ditetapkan berdasarkan pemakaian energi fisik yang paling minimal. Beberapa sikap dan/atau cara kerja tertentu yang harus diselesaikan dengan posisi berdiri tegak, duduk, jongkok, ataupun harus membungkukkan badan ternyata memerlukan konsumsi energi fisik yang berbeda-beda. Dari penelitian fisiologis yang dilakukan terhadap posisi kerja di sektor pertanian (cocok tanam) diperoleh hasil sebagai berikut:1.Kerja yang dilakukan dengan posisi badan harus membungkuk tanpa ada penunjang badan akan mengkonsumsikan energi fisik sebesar 3 Kcal/menit. Posisi seperti ini dilakukan pada saat orang akan menanam benih ataupun mencabut rumput.2.Kerja yang dilakukan dengan posisi jongkok ataupun menekuk lutut dengan berat badan sebagian ditunjang oleh satu tangan yang lain akan memerlukan energi yang lebih kecil yaitu sekitar 2 Kcal/menit.Dalam kasus pengukuran fisiologis kerja yang dilakukan terhadap berbagai macam cara membawa beban akan memberikan hasil yang berbeda-beda dalam hal konsumsi energi yang harus dipikul. Dalam penelitian ini, pengukuran fisiologis dilakukan dengan mengukur konsumsi oksigen yang dihirup bilamana orang yang harus membawa beban dalam jumlah yang sama dengan berbagai macam cara. Cara membawa beban dari hasil penelitian adalah:1. Metode Double PackDisni, beban dibawa dengan cara meletakkannya menempel di dekat dada dan di bahu. Kebutuhan konsumsi oksigen dalam hal ini ternyata yang paling kecil dibandingkan dengan cara lain. Bilamana kebutuhan O2 dengan cara seperti ini ditetapkan 100%, maka tolok ukur tersebut selanjutnya akan dipakai sebagai referensi cara-cara lain untuk membawa beban yang sama.2. Metode Head PackCara Head Pack dilakukan dengan cara meletakkan beban di atas kepala. Dalam kasus ini kebutuhan relatif untuk oksigen adalah sebesar 105% dibandingkan dengan metode Double Pack.3. Metode Yoke PackDi sini, beban diletakkan pada masing-masing ujung alat pemikul badan. Di sini akan terjadi momen pada masing-masing ujung pikulan, sehingga konsumsi relatif oksigen yang dibutuhkan juga lebih besar lagi yaitu sebesar 130%.4.Metode Hands PackDengan cara ini, beban akan dibawa dengan kedua tangan. Cara semacam ini ternyata memberikan hasil yang paling buruk, dimana konsumsi relatif oksigen sekitar 145%. Selain itu otot menjadi kaku dan tangan akan memikul beban statis.

2.4.Kelelahan Akibat Kerja[footnoteRef:5] [5: Sutalaksana, Iftikar Z. 2006. Teknik Perancangan Sistem Kerja. Edisi Kedua. Bandung: ITB. Hal: 73]

Banyak definisi dari kelelahan, tetapi secara garis besarnya dapat dikatakan bahwa kelelahan ini merupakan suatu pola yang timbul pada suatu keadaan, yang secara umum terjadi pada setiap individu, yang telah tidak sanggup lagi untuk melakukan aktivitasnya. Pada dasarnya pola ini ditimbulkan oleh dua hal, yaitu : akibat kelelahan fisiologis (fisik atau kimia) dan kelelahan psikologi (mental atau fungsionil); ini bisa bersifat obyektif (akibat perubahan performance) dan bisa bersifat subyektif (akibat perubahan dalam perasaan dan kesadaran).

2.4.1Pengertian KelelahanYang dimaksud dengan kelelahan fisiologis adalah kelelahan yang timbul karena adanya perubahan-perubahan fisiologis tubuh. Dari segi fisiologis, tubuh manusia dapat dianggap sebagai mesin yang mengkonsumir bahan bakar, dan memberikan output berupa tenaga-tenaga yang berguna untuk melaksanakan aktivitas sehari-hari. Pada prinsipnya, ada 5 macam syarat dan sistem pernapasan. Kerja fisik yang kontinu, berpengaruh terhadap mekanisme-mekanisme diatas, baik secara sendiri-sendiri ataupun sekaligus.

2.4.2Faktor Penyebab Terjadinya Kelelahan Akibat Kerja[footnoteRef:6] [6: Ibid. Hal : 74]

Kelelahan terjadi karena terkumpulnya produk-produk sisa dalam otot dan peredaran darah, dimana produk-produk sisa ini bersifat bisa membatasi kelangsungan aktivitas otot. Atau, mungkin bisa dikatakan bahwa produk-produk sisa ini memperngaruhi serat-serat syaraf dan sistem syaraf pusat sehingga menyebabkan orang menjadi lambat bekerja jika sudah lelah.Makanan yang mengandung glikogen, mengalir dalam tubuh melalui peredaran darah. Setiap kontraksi dari otot selalu diikuti oleh reaksi kimia (oksidasi glukosa) yang merubah glikogen tersebut menjadi tenaga, panas dan asam laktat (produk sisa). Dalam tubuh dikenal fase pemulihan, yaitu suatu proses untuk merubah asam laktat menjadi glikogen kembali dengan adanya oksigen dari pernapasan, sehingga memungkinkan otot-otot bisa bergerak secara kontinu ini berarti, keseimbangan kerja bisa dicapai dengan baik, apabila kerja fisiknya tidak terlalu berat. Pada dasarnya ini timbul karena terakumulasinya produk sisa dalam otot atau peredaran darah yang disebabkan tidak seimbangnya antara kerja dan proses pemulihan.Secara lebih jelas, terdapat tiga penyebab timbulnya kelelahan fisik, yaitu :Pertama, oksidasi glucose dalam otot menimbulakan CO2 saerolactic, phosphate dan sebagainya, dimana zat-zat tersebut terikat dalam darah yang kemudian dikeluarkan waktu bernafas. Kelelahan terjadi apabila dalam darah yang kemudian dikeluarkan waktu bernafas. Kelelahan terjadi apabila pembentukan zat-zat tersebut tidak seimbang dengan protes pengeluarannya, sehingga timbul penimbunan dalam jaringan otot yang mengganggu kegiatan otot selanjutnya. Kedua, karbohidrat yang didapat dari makanan dirubah menjadi glukosa dan disimpan di hati dalam bentuk glukogin. Setiap 1 cm3 darah normal akan membawa 1 mm glukosa, berarti setiap sirkulasi darah hanya membawa 0,1 persen dari sejumlah glikogen yang ada dalam hati. Karena bekerja, persediaan glikogen dalam hati akan menipis, dan kelelahan akan timbul apabila konsentrasi glikogen dalam hati tinggal 0,7 persen. Ketiga, dalam keadaan normal jumlah udara yang masuk melalui pernapasan kira-kira 4 lt/menit, sedangkan dalam keadaan kerja keras, dibutuhkan udara kira-kira 15 lt/menit. Ini berarti pada suatu tingkat kerja tertentu akan dijumpai suatu keadaan dimana jumlah oksigen yang masuk melalui pernapasan lebih kecil dari tingkat kebutuhan. Jika hal ini terjadi maka kelelahan akan timbul, karena reaksi oksidasi dalam tubuh yaitu untuk mengurangi asam laktat menjadi air (H2O) dan CO2 agar dikeluarkan dari tubuh, menjadi tidak seimbang dengan pembentukan asam laktat itu sendiri (asam laktat terakumulasi dalam otot atau dalam peredaran darah).

2.4.3Langkah-langkah Mengatasi Kelelahan[footnoteRef:7] [7: Ibid. Hal :76]

Kelelahan dapat dikurangi dengan berbagai cara, diantaranya :1.Sediakan kalori secukupnya sebagai input untuk tubuh.2.Bekerja dengan menggunakan metode kerja yang baik, misalnya bekerja dengan memakai prinsip ekonomi gerakan.3.Memperhatikan kemampuan tubuh, artinya pengeluaran tenaga tidak melebihi pemasukannya dengan memperhatikan batasan-batasannya.4.Memperhatikan waktu kerja yang teratur. Berarti harus dilakukan pengaturan terhadap jarak kerja, waktu istirahat dan sarana-sarananya, masa-masa libur dan rekreasi, dan lain-lain.5.Mengatur lingkunngan fisik sebaik-baiknya, seperti temperatur, kelembaban, sirukulasi udara, pencahayaan, kebisingan, getaran bau/wangi-wangian dan lain-lain.6.Berusaha untuk mengurangi monotoni dan ketegangan-ketegangan akibat kerja, misalnya dengan menggunakan warna dan dekorasi ruangan kerja, menyediakan musik, menyediakan waktu-waktu olahraga dan lain-lain.

2.4.4Pengukuran KelelahanPengukuran kelelahan belum ada metode yang tetap dalam menentukannya, namun dapat dilihat dari beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan dan ketelitian pekerja, yaitu :1.Waktu MenanggapiWaktu menanggapi terjadi karena kita mendapat rangsangan dari luar yang diteria melalui organ indera. Keseluruhan waktu yang diperlukan untuk menanggapi suatu rangsangan disebut waktu reaksi. Disini kita bisa membedakan antara waktu untuk memulai gerakan (waktu gerak), dimana waktu menanggapi merupakan penjumlahan dari waktu reaksi dengan waktu gerakan. Waktu reaksi ini biasanya sangat cepat kira-kira 150-200 mili detik, tetapi harga ini tidak mutlak dari rangsangan modaliti dan sifat rangsangan tersebut (termasuk intensitas dan lamanya), juga umur dari subyek tersebut dan perbedaan-perbedaan individu 11 lainnya.2.PengharapanWaktu reaksi pada dasarnya terjadi karena subyek mengharapkan rangsangan. Akan tetapi jika rangsangan itu jarang terjadi atau jika rangsangan itu tidak diharapkan, maka perhatian kita akan bisa menanggapi rangsangan tersebut perlu ditambah.

3.Waktu gerakanWaktu untuk melakukan gerakan dalam topik berbeda-beda, tergantung jarak dan macam gerakannya.

2.5. Beban Kerja[footnoteRef:8] [8: Sarwo Widodo, Penentuan Lama Waktu Istirahat Berdasarkan Beban Kerja Dengan Menggunakan Pendekatan Fisiologis, diakses dari http://etd.eprints.ums.ac.id/1666/1/D600020064.pdf pada tanggal 31 Mei 2014 pukul 20.30.]

Tubuh manusia dirancang untuk dapat melakukan aktivitas pekerjaan sehari-hari. Adanya massa otot yang bobotnya hampir lebih dari separuh beban tubuh, memungkinkan kita untuk dapat menggerakkan dan melakukan pekerjaan. Pekerjaan disatu pihak mempunyai arti penting bagi kemajuan dan peningkatan prestasi, sehingga mencapai kehidupan yang produktif sebagai satu tujuan hidup. Dipihak lain, bekerja berarti tubuh akan menerima beban dari luar tubuhnya.Dengan kata lain bahwa setiap pekerjaan merupakan beban bagi yang bersangkutan. Beban tersebut dapat berupa beban fisik maupun mental. Dari sudut pandang ergonomi, setiap beban kerja yang diterima oleh seseorang harus sesuai atau seimbang baik dalam kemampuan fisik, maupun kognitif, maupun keterbatasan manusia yang menerima beban tersebut. Kemampuan kerja seorang tenaga kerja berbeda dari satu kepada yang lainnya dan sangat tergantung dari tingkat ketrampilan, kesegaran jasmani, usia dan ukuran tubuh dari pekerja yang bersangkutan.

2.5.1. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Beban KerjaHubungan antara beban kerja dan kapsitas kerja dipengaruhi oleh berbagai faktor yang sangat kompleks, baik faktor internal maupun faktor eksternal1. Beban Kerja Oleh Karena Faktor EksternalFaktor eksternal beban kerja adalah beban kerja yang berasal dari luar tubuh pekerja, meliputi:

a. Tugas-tugas (Task).Meliputi tugas bersifat fisik seperti, stasiun kerja, tata ruang tempat kerja, kondisi lingkungan kerja, sikap kerja, cara angkut, beban yang diangkat. Sedangkan tugas yang bersifat mental meliputi, tanggung jawab, kompleksitas pekerjaan, emosi pekerja dan sebagainya.b. Organisasi KerjaOrganisasi kerja meliputi lamanya waku kerja, waktu istirahat, shift kerja, sistem kerja dan sebagainya.c. Lingkungan KerjaLingkungan kerja ini dapat memberikan beban tambahan yang meliputi, lingkungan kerja fisik, lingkungan kerja kimiawi, lingkungan kerja biologis dan lingkungan kerja psikologis.2. Beban Kerja Oleh Karena Faktor InternalFaktor internal beban kerja adalah faktor yang berasal dari dalam tubuh akibat adanya reaksi dari beban kerja eksternal yang berpotensi sebagai stressor, meliputi:a. Faktor somatis (jenis kelamin, umur, ukuran tubuh, status gizi, kondisi kesehatan, dan sebagainya)b. Faktor psikis (motivasi, persepsi, kepercayaan, keinginan, kepuasan, dan sebagainya)

2.5.2.Penilaian Beban Kerja FisikPenilaian beban kerja dapat dilakukan dengan dua metode secara objektif, yaitu metode penilaian langsung dan metode penilaian tidak langsung.

2.5.2.1. Penilaian Beban Kerja Secara LangsungMetode pengukuran langsung yaitu dengan mengukur energi yang dikeluarkan (energy expenditure) melalui asupan oksigen selama bekerja. Semakin berat beban kerja akan semakin banyak energi yang diperlukan untuk dikonsumsi. Meskipun metode pengukuran asupan oksigen lebih akurat, namun hanya dapat mengukur untuk waktu kerja yang singkat dan diperlukan peralatan yang mahal. Kategori beban kerja yang didasarkan pada metabolisme, respirasi suhu tubuh dan denyut jantung dapat dilihat pada Tabel 2.2.Tabel 2.2. Kategori Beban Kerja Berdasarkan Metabolisme, Respirasi, SuhuTubuh dan Denyut JantungKategori Beban KerjaKonsumsi Oksigen (1/min)Ventilasi Paru (1/m)Suhu Rektal (oC)Denyut Jantung (denyut/min)

Ringan0,5 1,011 2037,575 100

Sedang1,0 1,520 3037,5 38,0100 125

Berat1,5 2,031 4338,0 38,5125 150

Sangat Berat2,0 2,543 5638,5 39,0150 175

Sangat Berat Sekali2,5 4,060 100> 39> 175

Tabel 2.3. Konsumsi Oksigen Maksimum (VO2 max) mL/(Kg-min)KategoriUmur (tahun)

< 3030 - 3940 - 49> 50

Sangat Buruk< 25,0< 25,0< 25,0-

Buruk25,0 33,725,0 30,125,0 26,425,0

Biasa33,8 42,530,2 39,126,5 35,425,0 33,7

Baik42,6 51,539,2 48,035,5 45,533,8 43,0

Sangat Baik> 51,6> 48,1> 45,1> 43,1

Dalam penentuan konsumsi energi biasanya digunakan suatu bentuk hubungan energi dengan kecepatan denyut jantung yaitu sebuah persamaan regresi kuadratis sebagai berikut:E = 1,80411 0,0229038 X + 4,71733 x X2Dimana:E = Energi (Kkal/menit)X = Kecepatan denyut jantung/nadi (denyut/menit)

2.5.2.2. Penilaian Beban Kerja Secara Tidak Langsung Metode penilaian tidak langsung adalah dengan menghitung denyut nadi selama bekerja. Pengukuran denyut jantung selama bekerja merupakan suatu metode untuk menilai cardiovasculair strain dengan metode 10 denyut (Kilbon, 1992) dimana dengan metode ini dapat dihitung denyut nadi kerja sebagai berikut:

Penggunaan nadi kerja untuk menilai berat ringannya beban kerja mempunyai beberapa keuntungan, selain mudah, cepat, sangkil dan murah juga tidak diperlukan peraltan yang mahal serta hasilnya pun cukup reliabel dan tidak menganggu ataupun menyakiti orang yang diperiksa. Denyut nadi untuk mengestimasi indek beban kerja fisik terdiri dari beberapa jenis yaitu:1. Denyut Nadi Istirahat (DNI) adalah rerata denyut nadi sebelum pekerjaan dimulai.2. Denyut Nadi Kerja (DNK) adalah rerata denyut nadi selama bekerja.3. Nadi Kerja (NK) adalah selisih antara denyut nadi istirahat dengan denyut nadi kerja. Peningkatan denyut nadi mempunyai peranan yang sangat penting didalam peningkatan cardia output dari istirahat sampai kerja maksimum. Peningkatan yang potensial dalam denyut nadi dari istirahat sampai kerja maksimum oleh Rodahl (1989) dalam Tarwaka, dkk (2004:101) didefinisikan sebagai Heart Rate Reverse (HR Reverse) yang diekspresikan dalam presentase yang dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut.

Denyut Nadi Maksimum (DNMax) adalah: (220 umur) untuk laki-laki dan (200 umur) untuk perempuan Lebih lanjut untuk menentukan klasifikasi beban kerja bedasarkan peningkatan denyut nadi kerja yang dibandingkan dengan denyut nadi maksimum karena beban kardiovaskuler (cardiovasculair load = % CVL) dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

Dari hasil perhitungan % CVL tersebut kemudian dibandingkan denganklasifikasi yang telah ditetapkan sebagai berikut:Tabel 2.4. Klasifikasi Berat Ringan Beban Kerja Berdasar % CVL% CVLKlasifikasi % CVL

< 30 %Tidak terjadi kelelahan

30 % - 60 %Diperlukan perbaikan

60 % - 80 %Kerja dalam waktu singkat

80 % - 100 %Diperlukan tindakan segera

> 100 %Tidak diperbolehkan aktivitas

Selain cara tersebut diatas cardivasculair strain dapat diestimasi mengunakan denyut nadi pemulihan (heart rate recovery) atau dikenal dengan Metode Brouba. Keuntungan metode ini adalah sama sekali tidak menganggu atau menghentikan pekerjaan, karena pengukuran dilakukan setelah subjek berhenti bekerja. Denyut nadi pemulihan (P) dihitung pada akhir 30 detik menit pertama, kedua dan ketiga (P1, P2, P3). Rerata dari ketiga nilai tersebut dihubungkan dengan total cardiac cost dengan ketentuan sebagai berikut:1. Jika P1 P3 10 aau P1, P2, P3 seluruhnya < 90, nadi pemulihan normal.2. Jika rerata P1 yang tercatat 110, dan P1 P3 10, maka beban kerja tidak berlebihan (not excessive).3. Jika P1 P3 < 10 dan Jika P3 > 90, perlu redesaian pekerjaanLaju pemulihan denyut nadi dipengaruhi oleh nilai absolue denyut nadi pada ketergantungan pekerjaan (the interruption of work), tingkat kebugaran (individual fitness) dan pemaparan lingkungan panas. Jika pemulihan nadi tidak segera tercapai maka diperlukan redesain pekerjaan untuk mengurangi tekanan fisik. Redesain tersebut dapat berupa variabel tunggal maupun variabel; keseluruhan dari variabel bebas task (tugas), organisasi kerja dan lingkungan kerja yang menyebabkan beban kerja tambahan.

2.6. Penentuan Waktu Kerja dan Waktu Istirahat[footnoteRef:9] [9: Sarwo Widodo, Penentuan Lama Waktu Istirahat Berdasarkan Beban Kerja dengan Menggunakan Pendekatan Fisiologis, (Surakarta, 2008), 37-39.]

Pengaturan waktu istirahat harus disesuaikan dengan sifat, jenis pekerjaan dan faktor lingkungan yang mempengaruhinya seperti lingkungan kerja panas, dingin, bising dan berdebu. Namun demikian secara umum, di Indonesia telah ditentukanlamanya waktu kerja sehari maksimum adalah 8 jam kerja dan selebihnya adalah waktu istirahat. Memperpanjang waktu kerja lebih dari itu hanya akan menurunkan efisiensi kerja, meningkatkan kelelahan, kecelakaan dan penyakit akibat kerja. Dalam hal lamanya waktu kerja melebihi ketentuan yang telah ditetaokan (8 jam per hari atau 40 jam seminggu), maka perlu diatur waktu-waktu istirahat khusus agar kemampuan kerja dan kesegaran jasmani tetap dapat dipertahankan dalam batas-batas toleransi. Pemberian waktu istirahat tersebut secara umum dimaksudkan untuk:a. Mencegah terjadinya kelelahan yang berakibat kepada penurunan kemampuan fisik dan mental serta kehilangan efisiensi kerja.b. Memberi kesempatan tubuh untuk melakukan pemulihan atau penyegaran.c. Memberikan kesempatan waktu untuk melakukan kontak sosial. Dalam penentuan konsumsi energi biasanya digunakan suatu bentuk hubungan energi dengan kecepatan denyut jantung yaitu sebuah persamaan regresi kuadratis sebagai berikut: E = 1,80411 0,0229038 X + 4,71733 x 10-4 X2Dimana: E = Energi (Kkal/menit) X = Kecepatan denyut jantung/nadi (denyut/menit) Setelah melakukan penghitungan diatas, kita dapat menghitung konsumsi energi dengan menggunakan persamaan : K= Et -EiDimana: K = Konsumsi energi (kilokalori/menit) Et = Pengeluaran energi pada waktu kerja tertentu (kilokalori/menit) Ei = Pengeluaran energi pada waktu sebelum bekerja Selanjutnya konsumsi energi dikonversikan kedalam kebutuhan waktu istirahat dengan menggunakan persamaan Murrel (Pullat, 1992) sbb: Rt = 0 untuK