LANDASAN TEORI
2.1 Definis Fisiologi
Menurut Wikipedia Indonesia, fisiologi dari kata Yunani physis = 'alam' dan logos = 'cerita', adalah ilmu yang mempelajari fungsi mekanik, fisik, dan biokimia dari makhluk hidup. Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, mendefinisikan fisiologi sebagai cabang biologi yang berkaitan dengan fungsi dan kegiatan kehidupan atau zat hidup (organ, jaringan, atau sel) (http://id.wikipedia.org/wiki/Fisiologi).
Fisiologi memberikan penjelasan macam-macam tingkah laku lahiriah yang menjasmani sifatnya. Sedang manusia merupakan suatu totalitas jasmaniah rokhani. Semua bentuk dorongan dan impuls dalam diri manusia yang menyebabkan timbulnya macam-macam aktifitas fisik dan psikis, dijelaskan oleh psikologi. Misalnya, jika seseorang menaruh rasa semangat yang tinggi , ketika ia mengahadapi suatu masalah tertentu maka ia akan menaggapi masalah itu dengan semangat untuk menyelesaikannya. (http://www.psikologizone.com/pengertian-ilmu-psikologi/0651110)
2.2 Pengertian Kerja
Lehmann (1995) mendefinisikan kerja sebagai semua aktivitas yang secara sengaja dan berguna dilakukan manusia untuk menjamin kelangsungan hidupnya, baik sebagai individu maupun sebagai umat manusia secara keseluruhan. Menurut Sutalaksana (1979), bekerja adalah suatu kegiatan manusia merubah keadaan-keadaan tertentu dari alam lingkungan yang ditujukan untuk mempertahankan dan memelihara kelangsungan hidupnya.
Secara umum jenis kerja dibedakan menjadi dua bagian yaitu kerja fisik (otot) dan kerja mental. Pada kerja mental pengeluaran energi relatif kecil dibandingkan dengan kerja fisik dimana pada kerja fisik ini manusia akan menghasilkan perubahan dalam konsumsi oksigen, heart rate, temperatur tubuh dan perubahan senyawa kimia dalam tubuh. Kerja fisik ini dikelompokkan oleh Davis dan Miller menjadi tiga kelompok besar, sebagai beerikut :
1. Kerja total seluruh tubuh, yang mempergunakan sebagian besar otot biasanya melibatkan dua pertiga atau tiga perempat otot tubuh.
2. Kerja sebagian otot, yang membutuhkan lebih sedikit energy expenditure karena otot yang digunakan lebih sedikit.
3. Kerja otot statis, otot yang digunakan untuk menghasilkan gaya konstrasi otot.
2.3 Pembagian Kerja
Secara umum jenis kerja dibedakan menjadi dua bagian. Yaitu kerja fisik dan kerja mental berikut yang merupakan kerja fisik dan kerja mental:
1. Kerja fisik
Pengeluaran energi relatif lebih banyak dan pada jenis ini dapat dibedakan lagi menjadi dua yaitu :
a. Kerja Statis
1.Tidak menghasilkan gerak
2.Konstraksi otot bersifat isometris
3.Kelelahan lebih cepat terjadi
b. Kerja dinamis
1.Menghasilkan gerak
2.Konstraksi otot bersifat ritmis
3.Kelelahan relatif agak lama terjadi
4.Konstraksi otot bersifat isotonis
2. Kerja mental
Pengeluaran energi relatif sedikit dan cukup sulit untuk mengukur kelelahannya. Hasil kerja manusia dipengaruhi oleh berbagai faktor yaitu:
1. Faktor-faktor dari individu, meliputi sikap, fisik, minat, motivasi jenis kelamin, pendidikan keterampilan, pengalaman, dst.
2. Faktor-faktor situasional, meliputi lingkungan fisik, mesin dan faktor peralatan, metode kerja, dst.
Pembagian kerja dapat pula memiliki kriteria. Kriteria-kriteria yang dapat digunakan untuk mengetahui pengaruh pekerjaan terhadap manusia dalam suatu sistem kerja :
1. Kriteria Faal
Meliputi kecepatan denyut jantung, konsumsi oksigen, tekanan darah, tingkat penguapan, temperatur tubuh, komposisi kimia dalam darah dan air seni, dst. Tujuannya adalah untuk mengetahui perubahan fungsi alat-alat tubuh selama bekerja.
2. Kriteria Fisiologis kerja
Meliputi kejenuhan, emosi, motivasi, sikap, dst. Tujuan adalah untuk mengetahui perubahan kejiwaan yang timbul selama berkerja.
3. Kriteria Hasil kerja
Meliputi pengukuran hasil kerja yang diperoleh dari pekerja selama berkerja. Tujuannya adalah untuk mengetahui pengaruh kondisi kerja dengan melihat hasil kerja yang diperoleh dari kerja.
2.4 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 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.
Untuk merumuskan hubungan antara energy expenditure dengan kecepatan heart rate (denyut jantung), dilakukan pendekatan kuantitatif hubungan antara energy expediture 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 :
Dimana:
Y : Energi (kilokalori per menit)
X : Kecepatan denyut jantung (denyut per menit)
Setelah besaran kecepatan denyut jantung disetarakan dalam bentuk energi, maka konsumsi energi untuk kegiatan kerja tertentu bisa dituliskan dalam bentuk matematis sebagai berikut (Dian.staffsite.gunadarma.ac.id):
KE = Et – Ei
Dimana :
KE : Konsumsi energi untuk suatu kegiatan kerja tertentu (kilokalori/menit)
Et : Pengeluaran energi pada saat waktu kerja tertentu (kilokalori/menit)
Ei : Pengeluaran energi pada saat istirahat (kilokalori/menit)
Terdapat tiga tingkat energi fisiologi yang umum : istirahat, limit kerja aerobik, dan kerja anaerobik. Pada tahap istirahat pengeluaran energi diperlukan untuk mempertahankan kehidupan tubuh yang disebut tingkat metabolisis basah. Hal tersebut mengukur perbandingan oksigen yang masuk dalam paru-paru dengan karbondioksida yang keluar. Berat tubuh dan luas permukaan adalah faktor penentu yang dinyatakan dalam kilokalori/area permukaan/jam. Rata-rata manusia mempuanyai berat 65 kg dan mempunyai area permukaan 1,77 meter persegi memerlukan energi sebesar 1 kilokalori/menit.
Kerja disebut aerobik bila suply oksigen pada otot sempurna, sistem akan kekurangan oksigen dan kerja menjadi anaerobik. Hal ini dipengaruhi oleh aktivitas fisiologi yang dapat ditingkatkan melalui latihan. Aktivitas dan tingkat energi dan Klasifikasi beban kerja dan reaksi fisiologis terlihat pada tabel 2.1 dan 2.2.
Tabel 2.1. Aktivitas Dan Tingkat Energi
ENERGI(Kkal/menit) | 1 | 2.5 | 5 | 7.5 | 10 |
DETAK JANTUNG (per menit) | 60 | 75 | 100 | 125 | 150 |
OKSIGEN(liter/menit) | 0.2 | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 |
Metabolis me basah | Kerja ringan | Jalan (6.5kph) | Kerja berat | Naik Pohon | |
Istirahat | Duduk | Angkat roda 100 kg | Membuat tungku | ||
Tidur | Mengendarai Mobil | Bekerja ditambang | Jalan di Bulan |
Tabel 2.2 Klasifikasi Beban Kerja Dan Reaksi Fisiologis
Tingkat Pekerjaan | Energy Expenditure | Detak Jantung | Konsumsi Energi | |
Kkal / menit | Kkal / 8jam | Detak / menit | Liter / menit | |
Undully Heavy | >12.5 | >6000 | >175 | >2.5 |
Very Heavy | 10.0 – 12.5 | 4800 – 6000 | 150 – 175 | 2.0 – 2.5 |
Heavy | 7.5 – 10.0 | 3600 – 4800 | 125 – 150 | 1.5 –2.0 |
Moderate | 5.0 – 7.5 | 2400 – 3600 | 100 – 125 | 1.0 – 1.5 |
Light | 2.5 – 5.0 | 1200 – 2400 | 60 – 100 | 0.5 – 1.0 |
Very Light | < 2.5 | < 1200 | < 60 | < 0.5 |
2.4.1 Konsumsi Energi Berdasarkan Kapasitas Oksigen Terukur
Konsumsi energi dapat diukur secara tidak langsung dengan mengukur konsumsi oksigen. Jika satu liter oksigen dikonsumsi oleh tubuh, maka tubuh akan mendapatkan 4,8 kcal energi.
|
|
T(B – S)Dimana :
R : Istirahat yang dibutuhkan dalam menit (Recoveery)
T : Total waktu kerja dalam menit
B : Kapasitas oksigen pada saat kerja (liter/menit)
S : Kapasitas oksigen pada saat diam (liter/menit)
2.4.2 Konsumsi Energi Berdasarkan Denyut Jantung (heart rate)
Jika denyut nadi dipantau selama istirahat, kerja dan pemulihan, maka recovery (waktu pemulihan) untuk beristirahat meningkat sejalan dengan beban kerja. Dalam keadaan yang ekstrim, pekerja tidak mempunyai waktu istirahat yang cukup sehingga mengalami kelelahan yang kronis. Murrel membuat metode untuk menentukan waktu istirahat sebagai kompensasi dari pekerjaan fisik (Nurmianto, 2004):
Dimana :
R : Istirahat yang dibutuhkan dalam menit (Recoveery)
T : Total waktu kerja dalam menit
W : Konsumsi energi rata-rata untuk bekerja dalam kkal/menit
S : Pengeluaran energi rata-rata yang direkomendasikan dalam kkal/menit
(biasanya 4 atau 5 Kkal/menit)
2.5 Menentukan Waktu Standar Dengan Metode Fisiologis
Pengukuran fisiologi dapat dipergunakan untuk membandingkan cost energy pada suatu pekerjaan yang memenuhi waktu standar, dengan pekerjaan serupa yang tidak standard, tetapi perbandingan harus dibuat untuk orang yang sama. hasilnya mungkin beberapa orang yang memiliki performansi 150% hingga 160% menggunakan energi expenditure sama dengan orang yang performansinya hanya 110% sampai 115%. Waktu standar ditentukan untuk tugas, pekerjaan yang spesifik dan jelas definisinya. Dr. Lucien Brouha telah membuat tabel klasifikasi beban kerja dalam reaksi fisiologi, untuk menentukan berat ringannya suatu pekerjaan, seperti terlihat pada tabel 2.3
Tabel 2.3. Jenis Pekerjaan Dengan Konsumsi Oksigen
WORK LOAD | OXYGEN CONSUMPTION (Liter/Minute) | ENERGY EXPENDITURE (Calories/minute) | HEART RATE DURING WORK (Beats per minute) |
Light | 0.5 – 1.0 | 2.5 – 5.0 | 60 – 100 |
Moderate | 1.0 – 1.5 | 5.0 – 7.5 | 100 – 125 |
Heavy | 1.5 – 2.0 | 7.5 – 10.0 | 125 – 150 |
Very Heavy | 2.0 – 2.5 | 10.0 – 12.5 | 150 – 175 |
2.6 Proses Metabolisme
Setiap hari manusia selalu terlibat dengan kegiatan bekerja yang memerlukan tenaga. Kita harus memperhatikan bagaimana mengatur kegiatan kerja yang sedemikian rupa agar posisi tubuh saat bekerja atau bergerak dalam keadaan nyaman tanpa mempengaruhi hasil kerja. Tubuh manusia dianggap sebagai suatu mesin, dimana untuk melaksanakan aktivitas dibatasi oleh serangkaian hukum alam. Kemampuan manusia untuk melaksanakan berbagai kegiatan tergantung pada struktur fisik tubuh yang terdiri dari struktur tulang, otot-otot rangka, sistem syaraf dan proses metabolisme. (Nurmianto, 2004).
Semua kegiatan dari tubuh manusia memerlukan tenaga. Tenaga ini diperoleh karena adanya proses metabolisme dalam otot, yaitu berupa kumpulan- kumpulan dari proses kimia yang mengubah bahan makanan menjadi dua bentuk, yaitu kerja mekanis dan panas. Makanan yang mengandung glikogen mengalir dalam tubuh melalui peredaran darah. Setiap kontraksi 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 mengubah asam laktat menjadi glikogen kembali dengan adanya oksigen dari pernapasan, sehingga memungkinkan otot-otot bisa begerak secara kontinu sehingga keseimbangan kerja dapat dicapai dengan baik (http://teknologikimiaindustri.blogspot.com/2011/04/kerja-fisik-dan-konsumsi-energi1.html).
2.7 Kelelahan (Fatique)
Fatique adalah suatu kelelahan yang terjadi pada syaraf dan otot-otot manusia sehingga tidak berfungsi lagi sebagaimana mestinya. Kelelahan dipandang dari sudut industri adalah pengaruh dari kerja pada pikiran dan tubuh manusia yang cenderung untuk mengurangi kecepatan kerja mereka atau menurunkan kualitas produksi, atau kedua-duanya dari performansi optimum seorang operator. Cakupan dari kelelahan, yaitu (Dian.staffsite.gunadarma.ac.id):
1. Penurunan dalam performansi kerja
Pengurangan dalam kecepatan dan kualitas output yang terjadi bila melewati suatu periode tertentu, disebut industry fatique.
2. Pengurangan dalam kapasitas kerja
perusakan otot atau ketidakseimbangan susunan saraf untuk memberikan stimulus, disebut Psikologis fatique
3. Laporan-laporan subyektif dari pekerja
Berhubungan dengan perasaan gelisah dan bosan, disebut fungsional fatique.
Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi fatique adalah besarnya tenaga yang dikeluarkan, kecepatan, cara dan sikap melakukan aktivitas, jenis kelamin dan umur. Fatique dapat diukur dengan :
a. Mengukur kecepatan denyut jantung dan pernapasan
b. Mengukur tekanan darah, peredaran udara dalam paru-paru, jumlah oksigen yang dipakai, jumlah CO2 yang dihasilkan, temperatur badan, komposisis kimia dalam urin dan darah
c. Menggunakan alat uji kelelahan Riken Fatique.
