BAB IV PEMBAHASAN DAN ANALISA
4.1
Pembahasan Praktikum kali ini dilakukan pengukuran kerja fisiologi tentang kerja
statis. Pengukuran ini dilakukan pada anggota badan yaitu tangan dan kaki yang diberi beban sebesar 4 kg, 6 kg, dan 8 kg. Pengukuran kali ini yang akan dibahas adalah mengukur konsumsi energi dan oksigen berdasarkan rata-rata denyut jantung sewaktu bekerja dan istirahat, dan mengukur periode istirahat (waktu recovery teoritis) pada setiap beban yang diberikan untuk tangan atau kaki. Pengukuran kerja statis ini yang harus diperhatikan adalah denyut jantung dan suhu tubuh operator sebelum melakukan aktivitas, denyut jantung dan suhu tubuh operator selama melakukan aktivitas dan sesudah melakukan aktivitas. Data yang diambil setiap 1 menit adalah denyut jantung, yaitu pada saat mengangkat barbel dengan tangan dan kaki sampai operator tidak sanggup mengangkat barbel tersebut. Denyut jantung dan suhu tubuh recovery dihitung pada saat operator tidak kuat lagi untuk mengangkat beban, data yang diambil juga per 1 menit. Hal tersebut dilakukan untuk anggota badan tangan dan kaki dengan beban yang diangkat sebesar 4 kg, 6 kg dan 8 kg.
4.1.1 Grafik Analisa Perbedaan denyut jantung pada saat melakukan aktivitas (mengangkat beban) dan saat istirahat berbeda untuk tiap beban dan anggota tubuh yang mengangkatnya, perbedaan-perbedaan tersebut dapat dilihat pada grafik di bawah ini.
CIV-1
CIV-2
Kerja statis mengangkat beban dengan anggota badan tangan dan kaki dapat dilihat berdasarkan grafik analisa. Adapun grafik analisa pembebanan tangan dan kaki dengan beban 4 kg adalah sebagai berikut:
Gambar 4.1 Grafik Denyut Jantung dengan Beban 4 Kg Pada Tangan dan Kaki
Garis vertikal putus-putus pada grafik menunjukkan operator sudah tidak melakukan aktivitas atau recovery. Garis biru menunjukkan pembebanan pada tangan dengan beban 4 kg, dan garis merah menunjukkan pembebanan pada kaki dengan beban 4 kg. Berdasarkan grafik di atas juga dapat disimpulkan bahwa denyut jantung operator mengalami perubahan terhadap waktu dan anggota tubuh. Pembebanan tangan operator selama 1 menit memerlukan waktu istirahat sebanyak 5 menit dengan denyut awal (Do) sebesar 85 detak/menit, sedangkan pada pembebanan kaki operator selama 10 menit memerlukan waktu istirahat sebanyak 8 menit dengan denyut awal (Do) sebesar 80 detak/menit. Waktu bekerja pada pembebanan tangan lebih sedikit dibandingkan pada pembebanan kaki, hal ini menunjukkan bahwa kaki lebih terbiasa dalam melakukan kegiatan serta kekuatan pada kaki lebih kuat dibandingkan dengan tangan.
CIV-3
Kerja statis mengangkat beban dengan anggota badan tangan dan kaki dapat dilihat berdasarkan grafik analisa. Adapun grafik analisa pembebanan tangan dan kaki dengan beban 6 kg adalah sebagai berikut:
Gambar 4.2 Grafik Denyut Jantung dengan Beban 6 Kg Pada Tangan dan Kaki
Garis vertikal putus-putus pada grafik menunjukkan operator sudah tidak melakukan aktivitas atau recovery. Garis biru menunjukkan pembebanan pada tangan dengan beban 6 kg, dan garis merah menunjukkan pembebanan pada kaki dengan beban 6 kg. Berdasarkan grafik di atas juga dapat disimpulkan bahwa denyut jantung operator mengalami perubahan terhadap waktu dan anggota tubuh. Pembebanan tangan operator selama 1 menit memerlukan waktu istirahat sebanyak 7 menit dengan denyut awal (Do) sebesar 87 detak/menit, sedangkan pada pembebanan kaki operator selama 8 menit memerlukan waktu istirahat sebanyak 11 menit dengan denyut awal (Do) sebesar 85 detak/menit. Waktu bekerja pada pembebanan tangan lebih sedikit dibandingkan pada pembebanan kaki, hal ini menunjukkan bahwa kaki lebih terbiasa dalam melakukan kegiatan serta kekuatan pada kaki lebih kuat dibandingkan dengan tangan.
CIV-4
Kerja statis mengangkat beban dengan anggota badan tangan dan kaki dapat dilihat berdasarkan grafik analisa. Adapun grafik analisa pembebanan tangan dan kaki dengan beban 8 kg adalah sebagai berikut:
Gambar 4.3 Grafik Denyut Jantung dengan Beban 8 Kg Pada Tangan dan Kaki
Garis vertikal putus-putus pada grafik menunjukkan operator sudah tidak melakukan aktivitas atau recovery. Garis biru menunjukkan pembebanan pada tangan dengan beban 8 kg, dan garis merah menunjukkan pembebanan pada kaki dengan beban 8 kg. Berdasarkan grafik di atas juga dapat disimpulkan bahwa denyut jantung operator mengalami perubahan terhadap waktu dan anggota tubuh. Pembebanan tangan operator selama 1 menit memerlukan waktu istirahat sebanyak 13 menit dengan denyut awal (Do) sebesar 88 detak/menit, sedangkan pada pembebanan kaki operator selama 5 menit memerlukan waktu istirahat sebanyak 15 menit dengan denyut awal (Do) sebesar 84 detak/menit. Waktu bekerja pada pembebanan tangan lebih sedikit dibandingkan pada kaki, hal ini menunjukkan bahwa kaki lebih terbiasa dalam melakukan kegiatan serta kekuatan pada kaki lebih kuat dibandingkan dengan tangan. Hal lain yang menyebabkan lamanya waktu recovery adalah pada beban yang bertambah dan telah lelahnya operator dalam melakukan pengangkatan beban yang mengeluarkan banyak energi.
CIV-5
Kerja statis mengangkat beban dengan anggota badan tangan dapat dilihat berdasarkan grafik analisa. Adapun grafik analisa pembebanan tangan dengan beban 4 kg, 6 kg, dan 8 kg adalah sebagai berikut:
Gambar 4.4 Grafik Denyut Jantung Dengan Beban 4 kg, dan 6 kg, 8 kg Pada Tangan
Berdasarkan grafik diatas dapat disimpulkan bahwa denyut jantung operator mengalami perubahan terhadap waktu dan beban. Denyut jantung operator pada saat mengangkat barbel selama 1 menit dengan beban 4 kg memerlukan waktu istirahat sebanyak 5 menit, dengan denyut jantung awal 85 detak/menit. Denyut jantung operator pada saat mengangkat barbel dengan beban 6 kg selama 1 menit memerlukan waktu istirahat sebanyak 7 menit, dengan denyut jantung awal 87 detak/menit. Waktu bekerja pada beban 6 kg memerlukan waktu istirahat sebanyak 7 menit, hal ini disebabkan oleh operator belum terbiasa melakukan kegiatan tersebut. Waktu bekerja pada beban 8 kg sebanyak 1 menit dan memerlukan waktu istirahat sebanyak 13 menit, dengan denyut awal 88 detak/menit. Waktu bekerja dan istirahat pada beban 8 kg lebih banyak dari beban 6 kg, hal ini disebabkan oleh operator sudah mengalami kelelahan setelah melakukan kegiatan tersebut.
CIV-6
Kerja statis mengangkat beban dengan anggota badan kaki dapat dilihat berdasarkan grafik analisa. Adapun grafik analisa pembebanan kaki dengan beban 4 kg, 6 kg, dan 8 kg adalah sebagai berikut:
Gambar 4.5 Grafik Denyut Jantung Dengan Beban 4 kg, dan 6 kg, 8 kg Pada Kaki
Berdasarkan grafik diatas dapat disimpulkan bahwa denyut jantung operator mengalami perubahan terhadap waktu dan beban. Denyut jantung operator pada saat mengangkat barbel selama 10 menit dengan beban 4 kg memerlukan waktu istirahat sebanyak 8 menit, dengan denyut jantung awal 80 detak/menit. Denyut jantung operator pada saat mengangkat barbel dengan beban 6 kg selama 8 menit memerlukan waktu istirahat sebanyak 11 menit, dengan denyut jantung awal 85 detak/menit. Waktu pada beban 6 kg memerlukan waktu istirahat sebanyak 11 menit, hal ini disebabkan oleh operator belum terbiasa melakukan kegiatan tersebut. Waktu pada beban 8 kg sebanyak 5 menit dan memerlukan waktu istirahat sebanyak 15 menit, dengan denyut awal 84 detak/menit. Waktu bekerja dan istirahat pada beban 8 kg lebih banyak dari beban 6 kg, hal ini disebabkan oleh operator sudah mengalami kelelahan setelah beberapa kali melakukan kegiatan tersebut.
CIV-7
4.1.1 Konsumsi Energi dan Oksigen Langkah selanjutnya adalah menghitung konsumsi energi dan oksigen. Perhitungan dimulai dengan mencari rata-rata denyut jantung bekerja dan rata-rata denyut jantung istirahat kemudian dilakukan perhitungan untuk mendapat komsumsi oksigen berdasarkan pengurangan antara rata-rata denyut jantung kerja dan rata-rata denyut jantung istirahat. X kerja
=
= X istirahat
= 123,4231 denyut/menit
=
=
= 106,0338 denyut/menit
Y = 1,80411 − 0,0229038 ⋅ X + 4,71733.10 −4 ⋅ X 2
KE = Et − Ei Dimana :
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)
Sehingga konsumsi oksigen dapat dihitung dengan cara sebagai berikut: Kosumsi oksigen = konsumsi energi KE : 4,8 Kkal energi
Diketahui: X kerja
= 123,4231
Y = 1,80411 − 0,0229038 ⋅ X + 4,71733.10 −4 ⋅ X 2 Y = 1,80411 − 0,0229038 ⋅ (123,4231) + 4,71733.10 −4 ⋅(123,4231) 2 Y = 1,80411 − 2,8268 + 7,186 Y = 6,1633 kkal/menit
CIV-8
X istirahat = 106,0338
Y = 1,80411 − 0,0229038 ⋅ X + 4,71733.10 −4 ⋅ X 2 Y = 1,80411 − 0,0229038 ⋅ (106,0338) + 4,71733.10 −4 ⋅(106,0388) 2 Y = 1,80411 − 2,4285 + 5,3037 Y = 4,6793 kkal/menit
Jadi konsumsi energi untuk mengangkat barbel adalah KE = 6,1633 – 4,6793 = 1,484 kkal Sehingga konsumsi oksigen yang diperoleh adalah sebagai berikut: Konsumsi energi = 1,484 : 4,8 = 0,3091 liter/menit
4.1.2 Waktu Recovery Teoritis
Waktu recovery teoritis pada pengambilan data ini adalah waktu istirahat yang dibutuhkan oleh operator untuk mengembalikan besarnya denyut jantung sesudah melakukan aktivitas menjadi lebih kecil atau sama dengan dari denyut jantung awal. Rumus yang digunakan untuk menghitung waktu recovery teoritis adalah sebagai berikut: R=
T (K − S ) K − 1,5
Dimana: R
= Waktu istirahat (menit)
T
= Waktu total kerja
K
= Energi yang dikeluarkan dalam bekerja (kkal/menit)
S
= Konstanta Tabel 4.1 Klasifikasi Beban Kerja dan Reaksi Fisiologi
Tingkat Pekerjaan Undully Heavy Very Heavy Heavy Moderate Light Very Light
Energy Expenditure Kkal / menit >12.5 10.0 – 12.5 7.5 – 10.0 5.0 – 7.5 2.5 – 5.0 < 2.5
Kkal / 8jam >6000 4800 – 6000 3600 – 4800 2400 – 3600 1200 – 2400 < 1200
Detak Jantung
Konsumsi Oksigen
Detak / menit
Liter / menit
>175 150 – 175 125 – 150 100 – 125 60 – 100 < 60
>2.5 2.0 – 2.5 1.5 –2.0 1.0 – 1.5 0.5 – 1.0 < 0.5
CIV-9
Total denyut jantung pada saat bekerja diperoleh sebesar 131, maka diperoleh rata-rata denyut jantung pada saat bekerja sebesar 131 karena operator hanya melakukan 1 kali aktivitas. Nilai yang diperoleh termasuk dalam tingkat pekerjaan Heavy dengan range antara 125-150. Maka tabel konstanta (s) berada pada range 7.5-10.0. Nilai recovery teoritis dicari berdasarkan lamanya waktu percobaan, yaitu 4 kg, 6 kg dan 8 kg. Berikut ini perhitungan waktu recovery teoritis dengan berat 4 kg dengan menggunakan tangan: a. Beban 4kg menggunkan tangan Dari hasil percobaan diperoleh nilai T = 1 menit, K= 4,3175 kkal/menit. R =
T (K − S ) K − 1,5
=
1(4,3175 − 7,5) 4,3175 − 1,5
=
1(−3,1825) 2,8175
=
− 1,1295
= 1,129 menit Langkah selanjutnya adalah menghitung recovery teoritis tangan hingga recovery teoritis kaki. Berikut ini ringkasan hasil perhitungan waktu recovery teoritis pada tangan dan kaki berdasarkan perhitungan: Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Recovery Teoritis Pada Tangan dan Kaki
4.2
Beban
Rt tangan
Rt kaki
4 kg 6 kg 8 kg
1,129 menit 1,433 menit 1,802 menit
2,824 menit 4,296 menit 2,896 menit
Analisa
Berdasarkan data yang didapat pada praktikum dan kemudian dihitung maka dapat dianlisa kecepatan rata-rata denyut jantung selama melakukan aktivitas, dan menganalisa perbedaan suhu tubuh selama melakukan aktivitas. Menganalisa perbandingan recovery pada saat percobaan dan secara teoritis.
CIV-10
4.2.1 Kecepatan Rata-Rata Denyut Jantung
Kecepatan rata-rata pada pengambilan data ini adalah jumlah denyut jantung sebelum melakukan aktivitas sampai denyut jantung selama melakukan aktivitas per 1 menit. Kecepatan rata-rata denyut jantung dipengaruhi oleh seberapa besar beban yang diangkat selama melakukan aktivitas. Umumnya, semakin berat bebannya semakin besar pula denyut jantungnya, sedangkan semakin ringan bebannya semakin kecil denyut jantungnya. Percobaan yang dilakukan ini mempunyai faktor yang menyebabkan naik turunnya denyut jantung disebabkan oleh faktor kelelahan bekerja.
V =
Contoh
∑ Do sampai dengan Dn
perhitungan
N +1
kecepatan
rata-rata
denyut
jantung
dengan
mengangkat berbel dengan berat 4 kg. Diketahui: D0
= 85
D2
= 124
N
= 1
V=
∑D
0
sampai dengan Dn N +1
=
D0 + D1 1+1
=
85 + 131 2
=
216 2
=
108 denyut jantung/ menit Langkah
selanjutkan
melakukan
perhitungan
hingga
mengetahui
kecapatan rata-rata denyut jantung saat mengangkat barbel dengan menggunakan kaki dan dibuat tabel untuk meringkas hasil perhitungan. Berikut ini merupakan tabel ringkasan perhitungan kecepatan rata-rata denyut jantung
CIV-11
Tabel 4.3 Kecepatan Rata-Rata Denyut Jantung
Beban 4 kg 6 kg 8 kg
Tangan (denyut/ 1 menit) 108 kkal/menit 108 kkal/menit 115 kkal/menit
Kaki (denyut/ 1 menit) 112,45 kkal/menit 118 kkal/menit 125,16 kkal/menit
Berdasarkan tabel di atas kecepatan denyut untuk setiap masing-masing beban barbel berbeda dan setiap berganti beban barbel maka kecepatan denyut akan bertmabah pula. Hal lain yang menyebabkan kecepayan rata-rata jantung adalah operator melakukan istirahat yang cukup. Kecepatan denyut jantung pada pembebanan tangan 8 kg lebih besar dibandingkan yang lain, hal tersebut disebabkan kerja jantung sudah terbebani dengan menggangkat barbel sebelumnya Kecepatan denyut jantung pada pembebanan kaki dengan beban 4 kg lebih kecil dibandingkan yang lain, hal tersebut disebabkan barbel yang diangkat oleh kaki lebih ringan dibandingkan dengan barbel lainnya, serta operator sudah terbiasa melakukan aktivitas tersebut. Kecepatan denyut jantung pada pembebanan kaki dengan beban 8 kg lebih besar dibandingkan dengan kecepatan denyut jantung pada pembebanan kaki dengan beban 4 kg dan 6 kg, hal ini disebabkan oleh kelelahan setelah mengangkat barbel.
4.2.2 Analisa Perubahan Temperatur
Temperatur pada pengambilan data ini adalah suhu tubuh sebelum dan sesudah operator melakukan aktivitas. Pengukuran kali ini terdapat perbedaan suhu antara suhu tubuh operator setelah melakukan kerja dengan suhu tubuh operator sebelum melakukan kerja. Hal tersebut dapat terjadi karena setelah melakukan aktivitas suhu tubuh akan mengalami kenaikan maupun penurunan dibandingkan sebelum melakukan aktivitas. Langkah berikutnya membuat tabel perubahan temperatur suhu pada tangan dan kaki adalah sebagai berikut:
CIV-12
Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Perbedaan Suhu Tubuh Pada Tangan Perbedaan suhu tubuh awal dengan akhir Beban
4 kg 6 kg 8 kg
To
Ti
∆T
(°C)
(°C)
(°C)
35,2 35,6 35,4
35,6 35,4 36,0
0,4 - 0,2 0,6
Kesimpulan
Suhu tubuh naik sebesar 0,4°C Suhu tubuh turun sebesar 0,2°C Suhu tubuh naik sebesar 0,6°C
Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Perbedaan Suhu Tubuh Pada Kaki Perbedaan suhu tubuh awal dengan akhir Beban
4 kg 6 kg 8 kg
To
Ti
∆T
(°C)
(°C)
(°C)
36,0 35,7 36,0
35,7 35,7 35,75
- 0,3 0 - 0,25
Kesimpulan
Suhu tubuh turun sebesar 0,3°C Suhu tubuh tidak terjadi perubahan Suhu tubuh turun sebesar 0,25°C
Berdasarkan hasil perhitungan tersebut dapat dilihat kenaikan dan penurunan suhu tubuh operator setelah melakukan kegiatan. Pembebanan tangan dengan berat 4 kg, operator mengalami kenaikan suhu tubuh. Hal ini disebabkan operator merasakan lelah melakukan aktivitas tersebut. Pembebanan tangan dengan berat 6 kg, operator mengalami penurunan suhu tubuh karena operator telah terbiasa dengan menggangkat barbel. Pembebanan dengan berat 8 kg terjadi kenaikan suhu dikarenakan operator merasa lelah setelah melakukan aktivitas tersebut. Hal ini disebabkan operator mengalami kelelahan dalam melakukan aktivitas tersebut. Pembebanan kaki dengan berat 4 kg hingga 8 kg, operator mengalami penurunan suhu tubuh atau pun tidak terjadi perubahan. Hal ini disebabkan operator melakukan istirahat yang cukup dan operator tidak merasa terbebani dengan menangangkat beban barbel menggunakan kaki.
4.2.3 Konsumsi Energi dan Oksigen
Konsumsi oksigen dihitung untuk mengetahui konsumsi oksigen yang diperlukan operator dalam melakukan kegiatan mengangkat barbel. Selama mengangkat barbel konsumsi energi yang dibutuhkan operator sebesar 1,484 kkal, sedangkan konsumsi oksigen yang dibutuhkan operator sebesar 0,3091 liter/menit. Perhitungan konsumsi oksigen menggunakan faktor energi yang dikeluarkan,
CIV-13
karena energi mempengaruhi jumlah konsumsi energi yang dibutuhkan oleh operator. Perhitungan tersebut menunjukkan bahwa konsumsi energi dan oksigen yang diperlukan operator tergantung dari berat beban yang diangkatnya. Semakin berat beban yang diangkat, semakin banyak oksigen yang diperlukan dalam melakukan aktivitas mengangkat barbel.
4.2.4 Perbandingan Recovery Percobaan dan Teoritis
Waktu recovery teoritis pada pengambilan data ini adalah waktu istirahat yang seharusnya dibutuhkan oleh operator secara teoritis untuk mengembalikan besarnya denyut jantung sesudah melakukan aktivitas menjadi normal kembali. Berikut ini adalah perbandingan waktu recovery percobaan dengan waktu recovery teoritis untuk anggota badan tangan dan kaki: Tabel 4.6 Perbandingan Recovery Teoritis Pada Tangan
Beban
Rp
4 kg
5 menit
6 kg
7 menit
8 kg
13menit
Rt 1,129 Menit 1,433 menit 1,802 menit
Kesimpulan Karena RT < RP, berarti operator tidak terbiasa dalam melakukan aktivitas tersebut Karena RT < RP, berarti operator tidak terbiasa dalam melakukan aktivitas tersebut Karena RT < RP, berarti operator tidak terbiasa dalam melakukan aktivitas tersebut
Tabel 4.7 Perbandingan Recovery Teoritis Pada Kaki
Beban
Rp
4 kg
8 menit
6 kg
11menit
8 kg
15menit
Rt 2,824 menit 4,296 menit 2,896 menit
Kesimpulan Karena RT < RP, berarti operator tidak terbiasa dalam melakukan aktivitas tersebut Karena RT < RP, berarti operator tidak terbiasa dalam melakukan aktivitas tersebut Karena RT < RP, berarti operator tidak terbiasa dalam melakukan aktivitas tersebut
Perbedaan nilai antara waktu recovery percobaan dengan waktu recovery teoritis, menunjukkan bahwa operator terbiasa atau tidak dalam melakukan aktivitas tersebut. Nilai waktu recovery percobaan lebih besar dari waktu recovery teoritis, menandakan operator tidak terbiasa dan tidak terlatih dalam melakukan aktivitas tersebut, sedangkan jika nilai waktu recovery percobaan lebih kecil dari
CIV-14
waktu recovery teoritis, menandakan operator terbiasa dan terlatih dalam melakukan aktivitas tersebut. Tabel perbandingan waktu recovery percobaan dengan waktu recovery teoritis di atas menunjukkan, bahwa operator tidak terbiasa dalam melakukan kegiatan mengangkat barbel. Namun pada pembebanan pada kaki, waktu recovery teoritis untuk 6 kg dan 8 kg mengalami percepatan waktu istirahat dikarenakan operator merasa cukup beristirahatnya.
