BAB II fisiologi - achmadsofwanyusuf

BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
Definisi 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).
Berdasarkan kedua definisi tersebut, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa
fisiologi adalah cabang dari ilmu biologi yang mempelajari tentang fungsi normal
dari suatu organisme mulai dari tingkat sel, jaringan, organ, sistem organ hingga
tingkat organisme itu sendiri. Definisi fisiologi adalah fungsi kerja yang meliputi
fungsi mekanik, fisik, dan biokimia dari makhluk hidup (http://fkuii.org/tikiindex.php?page=Ilmu+Fisiologi).
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. Berdasarkan objek
kajiannya dikenal fisiologi manusia, fisiologi tumbuhan, dan fisiologi hewan,
meskipun prinsip fisiologi bersifat universal, tidak bergantung pada jenis organisme
yang dipelajari (http://id.wikipedia.org/wiki/Fisiologi).
Toole memberikan definisi yang lain tentang bekerja. Bekerja adalah kegiatan
untuk menghasilkan sesuatu barang atau jasa yang bermanfaat dan digunakan bagi
orang lain, yang mungkin segera terkesan adalah aspek sosial dari bekerja dalam
pengertian sempit yaitu karya persembahan seseorang kepada orang lain. Namun jika
diteliti lebih dalam tersirat makna lain yaitu bahwa berkarya untuk orang lain
seseorang akan mendapatkan penghargaan atas hasil karyanya itu. Penghargaan dari
CII-1
CII-2
orang lain inilah yang antara lain dicari juga oleh seseorang dan ini bukan saja dalam
bentuk materi tetapi juga dalam bentuk pengakuan, pujian, penghormatan, dan lainlain.
2.2
Bidang Fisiologi
Fisiologi dibagi menjadi fisiologi tumbuhan dan fisiologi hewan tetapi prinsip
dari fisiologi bersifat universal, tidak bergantung pada jenis organisme yang
dipelajari. Misalnya, apa yang dipelajari pada fisiologi sel khamir dapat pula
diterapkan pada sel manusia. Fisiologi hewan bermula dari metode dan peralatan
yang digunakan dalam pembelajaran fisiologi manusia yang kemudian meluas pada
spesies hewan selain manusia. Fisiologi tumbuhan banyak menggunakan teknik dari
kedua bidang ini. Cakupan subjek dari fisiologi hewan adalah semua makhluk hidup.
Banyaknya subjek menyebabkan penelitian di bidang fisiologi hewan lebih
terkonsentrasi pada pemahaman bagaimana ciri fisiologi berubah sepanjang sejarah
evolusi hewan.
Fisiologi manusia dikenal beberapa istilah yang berkaitan dengan fisiologi,
antara lain Elektrofisiologi, berkaitan dengan cara kerja saraf dan otot, Neurofisiologi,
mempelajari fisiologi otak, fisiologi sel, menunjuk pada fungsi sel secara individual
(http://fkuii.org/tiki-index.php?page =Ilmu+Fisiologi).
2.3
Pengertian Kerja
Salah
satu
tolak
ukur
(selain
waktu)
yang
diaplikasikan
untuk
mengevaluasikan apakah tata cara kerja sudah dirancang baik atau belum adalah
dengan mengukur penggunaan “energi kerja” (energi otot manusia) yang harus
dikeluarkan untuk melaksanakan aktivitas-aktivitas tersebut. Berat atau ringannya
kerja yang harus dilakukan oleh seorang pekerja akan dapat ditentukan oleh gejalagejala perubahan yang tampak dapat diukur lewat pengukuran anggota tubuh atau
fisik manusia antara lain:
CII-3
1. Laju detak jantung (heart rate).
2. Tekanan darah (blood pressure).
3. Temperatur badan (body temperature).
4. Laju pengeluaran keringat (sweating rate).
5. Konsumsi oksigen yang dihirup (oxygen consumption).
6. Kandungan kimiawi dalam darah (lactid acid content).
2.4
Pembagian Kerja
Secara umum jenis kerja dibedakan menjadi dua bagian yaitu kerja fisik (otot)
dan kerja mental, dengan ciri-ciri sebagai berikut:
1. Kerja Fisik
Pengeluaran energi relatif yang banyak dan pada jenis tersebut dapat dibedakan
dalam beberapa kerja sesuai fisik yaitu:
a. Kerja Statis, yaitu:
1. Tidak menghasilkan gerak.
2. Kontraksi otot bersifat isometris (tegang otot bertambah sementara
tegangan otot tetap).
3. Kelelahan lebih cepat terjadi.
b. Kerja Dinamis, yaitu:
1. Menghasilkan gerak.
2. Kontraksi otot bersifat isotonis (panjang otot berubah sementara tegangan
otot tetap).
3. Kontraksi otot bersifat ritmis (kontraksi dan relaksasi secara bergantian).
4. Kelelahan relatif agak lama terjadi.
2. Kerja Mental
Pengeluaran energi relatif lebih sedikit dan cukup sulit untuk mengukur
kelelahannya. Hasil kerja (performasi kerja) manusia dipengaruhi oleh berbagai
faktor, adalah sebagai berikut:
CII-4
a. Faktor diri (individu), meliputi sikap, fisik, minat, motivasi, jenis kelamin,
pendidikan, pengalaman, dan keterampilan.
b. Faktor situasional, meliputi lingkungan fisik, mesin, peralatan, metode kerja,
dan lain-lain.
Kriteria-kriteria yang dapat digunakan untuk mengetahui seberapa pengaruh
pekerjaan terhadap manusia dalam suatu sistem kerja dalam kehidupan sehari-hari:
1. Kriteria Faal
Meliputi kecepatan denyut jantung, konsumsi oksigen, tekanan darah, tingkat
penguapan, temperatur tubuh, komposisi kimia dalam air seni, dan lain-lain.
Tujuannya adalah untuk mengetahui perubahan fungsi alat-alat tubuh selama
bekerja.
2. Kriteria Kejiwaan
Meliputi kejenuhan atau kejemuan, emosi, motivasi, sikap, dan lain-lain.
Tujuannya adalah mengetahui perubahan kejiwaan yang timbul selama bekerja.
3. Kriteria Hasil Kerja
Meliputi pengukuran hasil kerja yang diperoleh dari pekerja selama bekerja.
Tujuannya adalah untuk mengetahui pengaruh kondisi kerja dengan melalui hasil
kerja yang diperoleh dari pekerja.
Rumus yang berhubungan dengan konsumsi energi dengan kecepatan bekerja
dan denyut jantung pada saat bekerja adalah sebagai berikut:
Y
= 1,80411 – 0,0229038 X + 4,71733.10 −4 .X 2
KE
= Et - Ei
Keterangan:
Y
= Energi (kkal/menit)
X
= Kecepatan denyut jantung (denyut/menit)
KE = Konsumsi energi untuk suatu kegiatan kerja tertentu (Kkal)
Et
= Pengeluaran energi pada saat kerja (Kkal)
Ei
= Pengeluaran energi pada saat istirahat (Kkal)
CII-5
2.5
Kelelahan Kerja
Definisi umum dari kelelahan kerja adalah suatu kondisi dimana terjadi pada
syaraf dan otot manusia, sehingga tidak dapat 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 dari performasi optimis seorang operator.
Kelelahan mempunyai empat cakupan yaitu penurunan dalam performasi kerja,
maksudnya adalah pengurangan dalam kecepatan dan kualitas output yang terjadi bila
melewati suatu periode tertentu (fatique industry). Cakupan kelelahan yang kedua
adalah pengurangan dalam kapasitas kerja, maksudnya adalah perusakkan otot atau
ketidakseimbangan susunan syaraf untuk memberikan stimulus (fatique fisiologi).
Cakupan kelelahan yang ketiga adalah laporan-laporan subyektif dari pekerja,
berhubungan dengan perasaan gelisah dan bosan (fatique fisiologi). Cakupan yang
terakhir adalah perubahan-perubahan dalam aktivitas dan kapasitas kerja, maksudnya
adalah perubahan fungsi fisologi atau perubahan dalam kemampuan dalam
melakukan aktivitas fisiologi (fatique fungsional).
Adapun faktor-faktor yang dapat mempengaruhi suatu tingkat kelelahan pada
pekerja disaat menjalankan operasi atau melakukan pekerjaannya, adalah sebagai
berikut:
1. Penentuan dan lamanya waktu kerja.
2. Penentuan dan lamanya waktu istirahat.
3. Sikap mental pekerja.
4. Besarnya beban tetap.
5. Kemonotonan pekerjaan dalam lingkungan kerja yang tetap.
6. Kondisi tubuh operator pada waktu melaksanakan pekerjaan.
7. Lingkungan fisik kerja.
8. Kecapaian kerja.
9. Jenis dan kebiasaan olahraga atau latihan.
10. Jenis kelamin.
CII-6
11. Umur.
12. Sikap kerja.
Pengukuran kelelahan dapat dilakukan dengan beberapa cara. Berikut ini
adalah cara untuk mengukur tingkat kelelahan:
1. Mengukur kecepatan denyut jantung.
2. Mengukur kecepatan pernafasan.
3. Mengukur tekanan darah.
4. Jumlah oksigen yang terpakai dalam tubuh.
5. Perubahan temperatur tubuh.
6. Perubahan komposisi kimia dalam darah dan urin.
7. Menggunakan alat uji kelelahan, yaitu Riken Fatique Indicator.
Kelelahan otot adalah kelelahan yang terjadi karena kerja otot, dengan adanya
aktivitas kontraksi dan relaksasi. Tipe aktivitas otot oleh Ryan dalam Work & Effort
adalah:
1. Pengeluaran sejumlah energi secara cepat.
2. Pekerjaan yang dilakukan secara terus-menerus.
3. Pekerjaan setempat atau lokal yang terus-menerus berulang dengan pengeluaran
energi setempat yang besar.
4. Sikap yang dibatasi (kerja statis).
Saran-saran untuk mengurangi kelelahan otot (Brouha Physiology in Industry)
dalam keadaan kerja sehari-hari adalah sebagai berikut:
1. Mengurangi beban kerja dengan melakukan perancangan kerja.
2. Mengatur perioda istirahat yang cukup didasarkan atas pertimbangan fisiologi.
3. Mengatur regu-regu kerja dengan baik dan menyeimbangkan tekanan fisiologi
diantara anggota pekerja.
4. Menyediakan air dan garam yang cukup bagi pekerja yang bekerja dalam
lingkungan kerja yang panas.
CII-7
5. Menyeleksi pekerja yang didasarkan atas kemampuan fisik mereka dan tingkat
pelatihan atau training untuk aktivitas-aktivitas tertentu atau khusus yang
membutuhkan energi yang banyak atau berat.
Penentuan waktu dimana saat pekerja dalam melakukan pekerjaannya dan
dalam suatu pekerjaan membutuhkan waktu istirahat atau recovery adalah sebagai
berikut:
1. Berdasarkan konsumsi energi dari konversi kecepatan denyut jantung.
R=
T(K − S)
K − 1,5
Keterangan:
R = Waktu istirahat (menit)
T = Waktu total kerja
K = Energi yang dikeluarkan dalam bekerja (kkal/menit)
S = Konstanta
Penentuan nilai konstanta diberikan pendekatan berdasarkan beban bekarja
yang berbeda-beda dengan energi, detak jantung dan konsumsi oksigen seperti
ditunjukkan oleh tabel 2.1 dan 2.2 di bawah ini:
Tabel 2.1 Detak Jantung
Tingkat
Energy Expenditure
Pekerjaan
Detak Jantung
Konsumsi
Oksigen
Kkal / menit
Kkal / 8jam
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
Detak / menit
Liter / menit
CII-8
Fisiologi kerja ilmu yang mempelajari fungsi atau faal tubuh manusia pada
saat bekerja dan dengan diketahuinya fisiologi kerja diharapkan mampu meringankan
beban kerja seorang pekerja dan meningkatkan produktivitas kerja. Pengetahuan
dasar mengenai fisiologi kerja memungkinkan untuk dapat dievaluasi suatu sistem
kerja secara efektif. Diupayakan evaluasi kerja semaksimal mungkin bersifat objektif
dan kuantitatif. Penilaian secara kualitatif misalnya adanya kelelahan kerja, hal ini
memerlukan analisis lebih lanjut mengingat kemampuan individual yang berbeda.
Beberapa klasifikasi tingkat pekerjaan antara lain:
1. Tingkat pekerjaan ringan : Pekerjaan tersebut bila dilaksanakan memerlukan
oksigen 0,5 liter/menit atau 2,5 kkal/menit yang setara dengan 10,5 kJ/menit.
2. Tingkat pekerjaan berat: Pekerjaan tersebut bila dilaksanakan memerlukan
oksigen 1,5-2 liter/menit atau 7,5-10 kkal/menit yang setara dengan 31,4-41,9
kJ/menit.
3. Istilah pekerjaan ringan dan berat dikaitkan dengan kebutuhan oksigen dan tidak
ada kaitannya dengan beban/strain pada pekerja sebagai individu juga tidak
dikaitkan dengan kebutuhan selama 8 jam melainkan kebutuhan oksigen per
menit terutama pada beban maksimal.
4. Pekerja penebang kayu dengan beban berat merata sepanjang hari sedangkan di
Industri lama kerja berat mungkin hanya 20% dari waktu kerja umum
(http://ryokei.wordpress.com/2009/09/01/fisiologi-manusia-kerja).
Tabel 2.2 Penetuan Nilai Kostanta (S)
Tingkat Pekerjaan
S
Undully Heavy
Very Heavy
Heavy
Over 12,5
10 – 12,5
7,5 – 10
Moderate
5 – 7,5
Light
2,5 – 5
Very Light
Under 2,5
CII-9
2. 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.
R=
W (B − S )
B − 0,3
Keterangan:
R = Waktu istirahat (jam)
W = Waktu total kerja (jam)
B = Kapasitas oksigen pada saat kerja (liter/menit)
S = Kapasitas oksigen pada saat diam (liter/menit)