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)
