BAB IV PEMBAHASAN DAN ANALISIS
4.1
Pembahasan Pengambilan data dari pengukuran fisiologis dalam aktivitas dengan
menggunakan running belt dilakukan oleh satu orang operator dimana operator tersebut melakukan aktivitas berjalan di atas running belt. Sebelum melakukan aktivitas, diukur denyut jantung awal (D0) operator dan temperatur tubuh awal (T0). Pengambilan data dilakukan dengan mengukur denyut jantung setiap 1 menit kegiatan kerja dan setiap 1 menit kegiatan recovery (D1’) dengan menggunakan alat pulsemeter. Setelah melakukan aktivitas, kemudian mengukur perubahan suhu tubuh dengan menggunakan termometer tubuh (T1) pada 1 menit terakhir melakukan aktivitas. Pengambilan data dilakukan pada tiga kecepatan dan waktu yang berbeda. Operator berjalan di atas running belt selama 2, 4, dan 6 menit dengan kecepatan konstan 2 km/jam, 4 km/jam dan 6 km/jam.
4.1.1 Grafik Analisis Kegiatan operator tersebut disajikan dalam bentuk grafik kerja dan recovery dengan waktu sebagai sumbu X dan kecepatan denyut jantung sebagai sumbu Y. Berikut ini merupakan grafik untuk setiap kecepatan dan waktu:
CIV-1
CIV-2
a. Grafik dengan kecepatan 2 km/jam, 4 km/jam, dan 6 km/jam selama 2 menit.
Denyut jantung (denyut/menit)
Grafik berdasarkan waktu 2 menit 120 100 80 60
2 KM / jam
40
4 KM / Jam
20
6 KM/ jam
0 0
1
2
3
4
Waktu (menit) Gambar 4.1 Kecepatan Denyut Jantung Pada Waktu Aktifitas 2 Menit dengan Kecepatan Masing-Masing adalah 2km/jam, 4km/jam dan 6 km/jam
Kecepatan denyut jantung pada waktu 2 menit dengan kecepatan masingmasing adalah 2 km/jam, 4 km/jam, dan 6 km/jam dengan keterangan warna biru menunjukkan kecepatan 2 km/jam, warna merah menunjukkan kecepatan 4 km/jam dan warna hijau menunjukkan kecepatan 6 km/jam. Keterangan garis putus-putus pada grafik di atas adalah pembatas antara denyut jantung kerja dan istirahat pada waktu 2 menit. Waktu recovery untuk kecepatan 2 km/jam membutuhkan waktu yang sebentar karena operator masih memiliki tenaga yang cukup untuk melakukan aktivitas. Sedangkan untuk kecepatan 4 km/jam dan 6 km/jam cenderung lebih lama, hal ini terjadi karena operator sudah merasa lelah dan membutuhkan istirahat lebih lama.
CIV-3
b. Grafik dengan kecepatan 2 km/jam,4 km/jam dan 6 km/jam selama 4 menit
Denyut jantung (denyut/menit)
Grafik berdasarkan waktu 4 menit 120 100 80 60
2 KM / jam
40
4 KM / Jam
20
6 KM/ jam
0 0
1
2
3
4
5
6
Waktu (menit) Gambar 4.2 Kecepatan Denyut Jantung Pada Waktu Aktifitas 4 Menit dengan Kecepatan Masing-Masing adalah 2km/jam, 4km/jam dan 6 km/jam
Kecepatan denyut jantung pada waktu 4 menit dengan kecepatan masingmasing adalah 2 km/jam, 4 km/jam, dan 6 km/jam dengan keterangan warna biru menunjukkan kecepatan 2 km/jam, warna merah menunjukkan kecepatan 4 km/jam dan warna hijau menunjukkan kecepatan 6 km/jam. Keterangan garis putus-putus pada grafik di atas adalah pembatas antara denyut jantung kerja dan istirahat pada waktu 4 menit. Waktu recovery untuk kecepatan 2 km/jam membutuhkan waktu yang cukup lama karena operator masih lelah terhadap pekerjaan sebelumnya. Untuk kecepatan 4 km/jam waktu istirahatnya lebih sedikit dari sebelumnya karena operator sudah dapat menyesuaikan dengan aktivitasnya. Sedangkan untuk kecepatan 6 km/jam cenderung lebih lama, hal ini terjadi karena operator sudah merasa lelah dan membutuhkan istirahat lebih lama.
CIV-4
c. Grafik dengan kecepatan 2 km/jam,4 km/jam dan 6 km/jam selama 6 menit
Denyut jantung (denyut/menit)
Grafik berdasarkan waktu 6 menit 140 120 100 80 2 KM / jam
60 40
4 KM / Jam
20
6 KM/ jam
0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
Waktu (menit) Gambar 4.3 Kecepatan Denyut Jantung Pada Waktu Aktifitas 6 Menit dengan Kecepatan Masing-Masing adalah 2km/jam, 4km/jam dan 6 km/jam
Kecepatan denyut jantung pada waktu 6 menit dengan kecepatan masingmasing adalah 2 km/jam, 4 km/jam, dan 6 km/jam dengan keterangan warna biru menunjukkan kecepatan 2 km/jam, warna merah menunjukkan kecepatan 4 km/jam dan warna hijau menunjukkan kecepatan 6 km/jam. Keterangan garis putus-putus pada grafik di atas adalah pembatas antara denyut jantung kerja dan istirahat pada waktu 6 menit. Waktu recovery untuk kecepatan 2 km/jam membutuhkan waktu yang sebentar karena operator masih memiliki tenaga yang cukup untuk melakukan aktivitas. Sedangkan untuk kecepatan 4 km/jam dan 6 km/jam cenderung lebih lama, hal ini terjadi karena operator sudah merasa lelah dan membutuhkan istirahat lebih lama.
CIV-5
d. Grafik selama 2, 4 dan 6 menit dengan kecepatan 2 km/jam
Grafik berdasarkan kecepatan 2 km/jam Denyut jantung (denyut/menit)
120 100 80
2 menit 4 menit
60
6 menit 40 20 0 0
1
2
3
4
5
6
7
Waktu (menit) Gambar 4.4 Kecepatan Denyut Jantung pada Kecepatan 2 km/jam dengan Waktu Masing-Masing adalah 2 menit, 4menit dan 6 menit
Kecepatan denyut jantung pada kecepatan 2 km/jam dengan waktu masing-masing adalah 2 menit, 4 menit dan 6 menit dengan keterangan warna biru menunjukkan waktu 2 menit, warna merah menunjukkan waktu 4 menit dan warna hijau menunjukkan waktu 6 menit. Keterangan garis putus-putus berwarna biru menunjukkan garis recovery untuk waktu 2 menit dengan kecepatan 2 km/jam. Garis putus-putus berwarna merah menunjukkan adalah pembatas antara denyut jantung kerja dan istirahat untuk waktu 4 menit dan garis putus-putus berwarna hijau untuk waktu 6 menit dengan kecepatan 2 km/jam. Grafik di atas menunjukkan waktu recovery untuk kecepatan 2 km/jam dengan waktu bekerja 2 menit membutuhkan waktu recovery selama 1 menit, untuk waktu bekerja 4 menit membutuhkan waktu recovery selama 2 menit. Sedangkan untuk waktu bekerja 6 menit membutuhkan waktu recovery selama 1 menit. Pada saat melakukan pekerjaan denyut jantung operator meningkat, sedangkan pada waktu istirahat denyut jantung operator cenderung menurun.
CIV-6
e. Grafik selama 2, 4 dan 6 menit dengan kecepatan 4 km/jam
Grafik berdasarkan kecepatan 4 km/jam Denyut jantung (denyut/menit)
120 100 80
2 menit 4 menit
60
6 menit 40 20 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
Waktu (menit) Gambar 4.5 Kecepatan Denyut Jantung Pada Kecepatan 4 km/jam dengan Waktu Masing-Masing adalah 2 menit, 4menit dan 6 menit
Ketika kecepatan denyut jantung pada kecepatan 4 km/jam dengan waktu masing-masing adalah 2 menit, 4 menit dan 6 menit dengan keterangan warna biru menunjukkan waktu 2 menit, warna merah menunjukkan waktu 4 menit dan warna hijau menunjukkan waktu 6 menit. Keterangan garis putus-putus berwarna biru adalah pembatas antara denyut jantung kerja dan istirahat untuk waktu 2 menit dengan kecepatan 2 km/jam. Garis putus-putus berwarna merah menunjukkan garis recovery untuk waktu 4 menit dan garis putus-putus berwarna hijau untuk waktu 6 menit dengan kecepatan 2 km/jam. Grafik di atas menunjukkan waktu recovery untuk kecepatan 4 km/jam dengan waktu bekerja 2 menit membutuhkan waktu recovery selama 2 menit, untuk waktu bekerja 4 menit membutuhkan waktu recovery selama 1 menit. Sedangkan untuk waktu 6 menit membutuhkan waktu recovery selama 2 menit. Pada saat melakukan pekerjaan denyut jantung operator meningkat, sedangkan pada waktu istirahat denyut jantung operator cenderung menurun.
CIV-7
f. Grafik selama 2, 4 dan 6 menit dengan kecepatan 6 km/jam
Grafik berdasarkan kecepatan 6 km/jam Denyut jantung (denyut/menit)
140 120 100 2 menit 80
4 menit
60
6 menit
40 20 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
Waktu (menit) Gambar 4.6 Kecepatan Denyut Jantung Pada Kecepatan 6 km/jam dengan Waktu Masing-Masing adalah 2 menit, 4menit dan 6 menit
Ketika kecepatan denyut jantung pada kecepatan 6 km/jam dengan waktu masing-masing adalah 2 menit, 4 menit dan 6 menit dengan keterangan warna biru menunjukkan waktu 2 menit, warna merah menunjukkan waktu 4 menit dan warna hijau menunjukkan waktu 6 menit. Keterangan garis putus-putus berwarna biru adalah pembatas antara denyut jantung kerja dan istirahat untuk waktu 2 menit dengan kecepatan 2 km/jam. Garis putus-putus berwarna merah menunjukkan garis recovery untuk waktu 4 menit dan garis putus-putus berwarna hijau untuk waktu 6 menit dengan kecepatan 2 km/jam. Grafik di atas menunjukkan waktu recovery untuk kecepatan 4 km/jam dengan waktu bekerja 2 menit, 4 menit, dan 6 menit membutuhkan waktu recovery selama 2 menit. Pada saat melakukan pekerjaan denyut jantung operator meningkat, sedangkan pada waktu istirahat denyut jantung operator cenderung menurun.
CIV-8
4.1.2 Konsumsi Energi dan Oksigen Konsumsi energi dapat menghasilkan denyut jantung yang berbeda, oleh karena itu dapat dikatakan bahwa meningkatnya denyut jantung dikarenakan oleh temperatur sekeliling yang tinggi, tingginya pembebanan otot statis, dan semakin sedikit otot yang terlibat dalam suatu kondisi kerja. Dengan berbagai macam alasan itulah sehingga denyut jantung telah dipakai sebagai indeks beban kerja. Berikut ini adalah perhitungannya.
*+'*,'
-.-
Y = 1,80411 − 0,0229038 X + 4,71733.10 −4 X
= 103.8056 #$%&'/)$*' /0 /1
= 84.4 #$%&'/)$*'
2
Y kerja = 1.80411 – 0.0229038 (103.8056) + 4.71733.10-4 (103.8056)2 = 4.5098 kcal/menit Y istirahat = 1.80411 – 0.0229038 (84.4) + 4.71733.10-4 (84.4)2 = 3.2313 kcal/menit Dimana: Y
= Energi (Kcal/menit)
X
= Kecepatan denyut jantung (denyut/menit)
KE
= Konsumsi energi untuk suatu kegiatan kerja tertentu (Kcal)
Et
= Pengeluaran energi pada saat kerja (Kcal)
Ei
= Pengeluaran energi pada saat istirahat (Kcal)
Setelah mengetahui nilai untuk Y kerja dan Y istirahat dapat diketahui nilai dari konsumsi energi untuk aktu aktivitas tersebut: KE = Y kerja – Y istirahat KE = 4.5098 kcal/menit - 3.2313 kcal/menit KE = 1.2785 kcal/menit
CIV-9
Untuk nilai konsumsi oksigen diperoleh dengan menggunakan rumus berikut ini:
Konsumsi Oksigen (KO) =
Konsumsi Oksigen (KO) =
KE 4 .8
1.2785 4. 8
Konsumsi Oksigen = 0,26635 liter menit
4.1.3 Periode istirahat (Waktu Recovery Teoritis)
Waktu recovery teoritis dihitung untuk mengetahui perbandingan antara recovery teoritis dengan recovery percobaan. Untuk menghitung nilai recovery teoritis digunakan rumus:
R=
T (K − S ) K − 1,5
Dimana: R = Waktu istirahat (menit) T = Total waktu kerja K = Energi yang dikeluarkan dalam bekerja (Kcal/menit) S = Pengeluaran energi rata-rata yang direkomendasikan (kcal/menit) Tabel 4.1 Klasifikasi Beban Kerja dan Reaksi Fisiologis Tingkat Pekerjaan
Energy Expenditure
Detak Jantung
Konsumsi Energi
Kcal/menit
Kcal/8 jam
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
CIV-10
Periode istirahat dapat dihitung dengan menggunakan hasil perhitungan konsumsi energi yang telah dilakukan. Perhitungan dilakukan untuk masing-masing beban dan pengangkat running belt. Hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4.1. Perhitungan dapat dilakukan sebagai berikut dengan contoh menit ke 2 dan kecepatan 2 km/jam:
X ker ja
=
98 + 95 2
= 96.5 detak/menit
K = Ykerja
=
1,80411 − 0,0229038(96.5) + 4,71733.10 −4 (96.5) 2
= 3.9868 kcal/menit Bedasarkan rata-rata denyut jantung bekerja pada menit ke 2 dan kecepatan 2 km/jam, yaitu 96.5 (light) maka dipilih S sebesar 3,75 kcal/menit karena pada aktivitas ini adalah pekerjaan yang cukup ringan menurut operator. R (menit 2 dan kecepatan 2 km/jam) =
= =
T (K − S ) K − 1.5
2(3.9868 − 3,75) 3.9868 − 1,5 0.1904 menit
Setelah dilakukan perhitungan pada masing-masing aktivitas, dibuat tabel untuk meringkas hasil perhitungan. Berikut ini merupakan ringkasan perhitungan untuk waktu recovery: Tabel 4.2 Ringkasan Perhitungan Waktu Recovery
Waktu Aktivitas
2 menit
4 menit
6 menit
Kecepatan 2 km/jam 4 km/jam 6 km/jam 2 km/jam 4 km/jam 6 km/jam 2 km/jam 4 km/jam 6 km/jam
Waktu Recovery (menit) 0.1904 menit 0.991 menit 0.569 menit 0.3308 menit 2.441 menit 0.969 menit 0.256 menit 0.9916 menit 0.811 menit
CIV-11
4.2
Analisis Pada saat operator melakukan aktivitas kerja, dihitung besar denyut
jantung dan temperatur tubuh. Dari hasil pengambilan data tersebut dianalisa kecepatan rata-rata denyut jantung, perubahan temperatur, konsumsi energi dan konsumsi oksigen, dan perbandingan recovery percobaan (Rp) dengan recovery teoritis (Rt).
4.2.1 Kecepatan Rata-Rata Denyut Jantung Kecepatan rata-rata denyut jantung menunjukkan rata-rata denyut jantung per menitnya. Kecepatan rata-rata denyut jantung dihitung dengan menggunakan denyut jantung saat bekerja dengan mengabaikan denyut jantung recovery. Rumus untuk menghitung kecepatan rata-rata denyut jantung ( V ) adalah: V
=
D0 + D1 + ...D N n +1
Hasil perhitungan nilai V dapat dilihat pada Tabel 4.2. Perhitungan dapat dilakukan sebagai berikut dengan contoh menit ke 2 dan kecepatan 2 km/jam: V
=
D0 + D1 + ...D N n +1
=
82 + 98 + 95 2 +1
=
91.67 detak/menit Tabel 4.3 Kecepatan Rata-Rata Denyut Jantung
Waktu
Kecepatan (Km/Jam)
(menit)
2 Km/Jam 4 Km/Jam 6 Km/Jam
2 menit 4 menit 6 menit
91.67
95.33
103.3
93.2
97.4
108.2
89.71
96.14
113.3
CIV-12
Berdasarkan Tabel 4.3, dapat dilihat bahwa kecepatan rata-rata denyut jantung untuk setiap kenaikan waktu berbanding lurus jika dilihat berdasarkan waktu. Hal tersebut sesuai dengan prinsip bahwa saat bergerak, otot yang bekerja memerlukan pasokan oksigen untuk mengolah energi yang didapat dari makanan. Udara yang dihirup oleh paru-paru, dihantarkan darah menuju jantung, kemudian oleh jantung dipompakan ke seluruh tubuh, terutama pada otot yang bekerja. Dengan demikian, saat bekerja adalah denyut jantung akan semakin naik dari awalnya. Semakin berat beban kerja, maka semakin cepat jantung berdetak setiap menitnya. Sedangkan jika dilihat berdasarkan kecepatan agak tidak sesuai dengan prinsip yang ada. Hal ini dikarenakan setiap setelah melakukan aktifitas terhadap waktu, operator makan dan minum yang dapat meningkatkan energi dan menenangkan dirinya. Pengukuran denyut jantung akan sangat sensitif terhadap temperatur dan tekanan emosi manusia. Dengan demikian kecepatan operator berjalan di atas running belt dan lamanya operator berjalan di atas running belt mempengaruhi kecepatan denyut jantung operator.
4.2.2 Perubahan Temperatur
Perubahan temperatur (∆T) diperoleh dari lembar pengamatan yang mencatat temperatur awal dan temperatur akhir. Rangkuman dari perubahan temperatur dapat dilihat pada Tabel 4.3. Tabel 4.4 Perubahan Temperatur untuk Kecepatan 2 Km/Jam
Waktu (menit)
2 Km/Jam
Keterangan
T0
T1
∆T
2 menit
33.1
34.4
1.3
Suhu Tubuh Naik
4 menit
34.4
34.6
0.2
Suhu Tubuh Naik
6 menit
34.6
33.4
1,2
Suhu Tubuh Turun
CIV-13
Tabel 4.5 Perubahan Temperatur Untuk Kecepatan 4 Km/Jam
Waktu (menit)
4 Km/Jam
Keterangan
T0
T1
∆T
2 menit
33.4
34.9
1.5
Suhu Tubuh Naik
4 menit
34.9
33.9
1
Suhu Tubuh Turun
6 menit
33.9
34.5
0.6
Suhu Tubuh Naik
Tabel 4.6 Perubahan Temperatur Untuk Kecepatan 6 Km/Jam
Waktu (menit)
6 Km/Jam
Keterangan
T0
T1
∆T
2 menit
34.5
33.5
1
Suhu Tubuh Turun
4 menit
33.5
34.5
1
Suhu Tubuh Naik
6 menit
34.5
35.5
1
Suhu Tubuh Naik
Berdasarkan hasil perhitungan pada tabel-tabel di atas, dapat dilihat bahwa perubahan temperatur tidak stabil. Hal tersebut ditunjukkan oleh perubahan temperatur yang bermacam-macam. Ada yang naik, tetap bahkan ada yang turun. Hal ini dapat dipengaruhi oleh kecepatan metabolisme basal, rangsangan saraf simpatis, hormon pertumbuhan, hormon tiroid, hormon kelamin, demam (peradangan), status gizi, aktivitas, gangguan organ, dan lingkungan. Sesuai dengan prinsipnya, semakin berat atau lama bekerja temperatur tubuh akan naik. Namun pada percobaan berlari di running belt, temperatur tubuh ada yang turun. Hal ini mungkin dikarenakan temperatur udara, aliran udara, kelembaban udara relatif serta temperatur yang berdekatan dengan tubuh manusia dan dikarenakan mekanisme pertahanan tubuh operator yang berusaha mempertahankan temperatur tubuhnya. Salah satu contoh yang terlihat pada percobaan adalah keluarnya keringat saat berlari. Keringat dikeluarkan untuk menormalkan temperatur tubuh yang terangsang untuk naik. Ketika mengangkat berlari untuk pertama kali, suhu tubuh naik. Namun pada saat recovery tubuh mengeluarkan keringat agar suhu tubuh dapat terjaga dan dinormalkan kembali.
CIV-14
Penurunan temperatur juga disebabkan oleh pertukaran panas antara tubuh dengan lingkungan sekitarnya melalui kulit antara lain dengan cara radiasi, konduksi, dan evaporasi. Selama suhu kulit lebih tinggi dari pada suhu lingkungan, panas hilang melalui radiasi dan konduksi. Namun ketika suuhu lingkungan lebih tinggi dari suhu tubuh, tubuh memperoleh suhu dari lingkungan melalui radiasi dan konduksi. Pada keadaan ini, satu-satunya cara tubuh melepaskan panas adalah melalui evaporasi.
4.2.3 Konsumsi Energi dan Oksigen
Saat bekerja, pengeluaran energi meningkat. Makin besar gerakan otot maka makin tinggi pula pengeluaran energi kerjanya. Kenaikan konsumsi energi yang nampak dalam kerja fisik itu dinyatakan dalam kalori kerja. Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan diperoleh nilai konsumsi energi sebesar 1.2785 kcal/menit. Hal tersebut menandakan bahwa jumlah energi yang dikeluarkan setiap menitnya pada pengangkatan running belt adalah sebesar 1.2785 kcal. Dengan demikian sebaiknya dalam pekerjaan tersebut operator perlu mengganti energi yang hilang dengan energi baru yang nilainya di atas atau sama dengan 1.2785 kcal. Dengan nilai tersebut diperoleh juga konsumsi oksigen sebesar 0.26635 liter per menit yang berarti jumlah oksigen rata-rata yang dikonsumsi oleh operator dalam pekerjaannya adalah 0.26635 liter setiap menit.
4.2.4 Perbandingan Recovery Percobaan dan Teoritis
Waktu recovery percobaan dihitung ketika operator melakukan aktivitas istirahat setelah melakukan aktivitas kerja. Waktu dihitung setiap 1 menit dengan mengukur besar denyut jantung. Waktu recovery tidak ditentukan, melainkan berdasarkan berapa lama denyut jantung operator kembali dalam keadaan sebelum melakukan aktivitas (denyut jantung akhir ≤ denyut jantung awal). Sedangkan waktu recovery teoritis didapat berdasarkan hasil pehitungan yang telah dilakukan sebelumnya. Berikut ini merupakan perbandingan antara nilai Recovery Percobaan (Rp) dan Recovery Teoritis (Rt):
CIV-15
Tabel 4.7 Perbandingan Waktu Recovery Teoritis (Rt) dengan Recovery Percobaan (Rp) Waktu (menit) 2 4 6
2 Km/Jam Rt Rp Kesimpulan 1.82 1 Rt > Rp 0.3308 2 Rt < Rp 0.256 1 Rt < Rp
Kecepatan 4 Km/Jam Rt Rp Kesimpulan 0.991 2 Rt < Rp 2.441 1 Rt > Rp 0.9916 2 Rt < Rp
Rt 0.569 0.969 0.811
6 Km/Jam Rp Kesimpulan 2 Rt < Rp 2 Rt < Rp 2 Rt < Rp
Berdasarkan tabel di atas maka dapat diketahui bahwa terdapat 2 data yang menunjukkan denyut jantung percobaan lebih kecil dari denyut jantung teoritis yang berarti operator itu melakukan pekerjaan dengan rileks. Terdapat 7 data yang menunjukkan denyut jantung percobaan lebih besar dari denyut jantung teoritis yang berarti operator tidak nyaman melakukan aktivitas tersebut. Maka dapat disimpulkan bahwa operator tidak bisa menyesuaikan diri dengan pekerjaannya. Hal ini tentunya dipengaruhi oleh berbagai faktor, diantaranya dengan mengkonsumsi minuman penambah ion tubuh dan pengaturan pernapasan yang kadang baik dan kadang kurang baik, serta kurangnya istirahat.
