KAJIAN FISIOLOGI PADA PENGGUNA PROSTHETIC ENDOSKELETAL SISTEM ENERGY STORING MEKANISME 2-BAR

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

KAJIAN FISIOLOGI PADA PENGGUNA PROSTHETIC ENDOSKELETAL SISTEM ENERGY STORING MEKANISME 2-BAR

Skripsi Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

REZKI KURNIA SANTI I 0306055

JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user 2010


digilib.uns.ac.id

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Skripsi:


Ditulis oleh: Rezki Kurnia Santi I 0306055

Mengetahui,

Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Retno Wulan Damayanti, ST.,MT. NIP. 19800306 200501 2 002

Ir. Lobes Herdiman, MT. NIP. 19641007 199702 1 001

Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS

Ketua Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik UNS

Ir. Noegroho Djarwanti, MT NIP. 19561112 198403 2 007

Ir. Lobes Herdiman, MT NIP. 19641007 199702 1 001

commit to user

ii


digilib.uns.ac.id

LEMBAR VALIDASI

Judul Skripsi:


Ditulis oleh: Rezki Kurnia Santi I 0306055 Telah disidangkan pada hari Kamis tanggal 21 Oktober 2010 Di Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, dengan

Dosen Penguji

1. Rahmaniyah Dwi Astuti, ST., MT. NIP. 19760122 199903 2 001

2. Ilham Priadythama, ST., MT. NIP. 19801124 200812 1 002 Dosen Pembimbing

1. Retno Wulan Damayanti, ST.,MT. NIP. 19800306 200501 2 002

2. Ir. Lobes Herdiman, MT to user NIP. 19641007 199702 1 commit 001

iii


digilib.uns.ac.id

SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS KARYA ILMIAH Saya mahasiswa Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik UNS yang bertanda tangan di bawah ini: Nama

: Rezki Kurnia Santi

NIM

: I 0306055

Judul tugas akhir

: Kajian Fisiologi Pada Pengguna Prosthetic Endoskeletal Sistem Energy Storing Mekanisme 2-Bar

Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir atau Skripsi yang saya susun tidak mencontoh atau melakukan plagiat dari karya tulis orang lain. Jika terbukti Tugas Akhir yang saya susun tersebut merupakan hasil plagiat dari karya orang lain maka Tugas Akhir yang saya susun tersebut dinyatakan batal dan gelar sarjana yang saya peroleh dengan sendirinya dibatalkan atau dicabut. Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan apabila di kemudian hari terbukti melakukan kebohongan maka saya sanggup menanggung segala konsekuensinya.

Surakarta, 2 November 2010

Rezki Kurnia Santi I0306022

commit to user

iv


digilib.uns.ac.id

SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH Saya mahasiswa Jurusan Teknik Industri UNS yang bertanda tangan di bawah ini, Nama

: Rezki Kurnia Santi

Nim

: I 0306055

Judul tugas akhir

: Kajian Fisiologi Pada Pengguna Prosthetic Endoskeletal Sistem Energy Storing Mekanisme 2-Bar.

Menyatakan bahwa Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun sebagai syarat lulus Sarjana S1 disusun secara bersama-sama dengan Pembimbing I dan Pembimbing II. Bersamaan dengan syarat pernyataan ini bahwa hasil penelitian dari Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun bersedia digunakan untuk publikasi dari proceeding, jurnal, atau media penerbit lainnya baik di tingkat nasional maupun internasional sebagaimana mestinya yang merupakan bagian dari publikasi karya ilmiah Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya.

Surakarta, 2 November 2010

Rezki Kurnia Santi I0306022

commit to user

v


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji syukur penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Shalawat serta salam kepada Rasulullah Muhammad SAW, Al Amin suri tauladan kita. Pada kesempatan yang sangat baik ini, dengan segenap kerendahan hati dan rasa yang setulus-tulusnya, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Alm. Papa dan mama yang telah memberikan kesabaran, pengertian, doa, kasih sayang dan dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. 2. Ibu Ir. Noegroho Djarwanti, M.T., selaku Pembantu Dekan I Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Bapak Ir. Lobes Herdiman, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Industri Universitas Sebelas Maret Surakarta. 4. Ibu Retno Wulan Damayanti, S.T., M.T. dan Bapak Ir. Lobes Herdiman, MT selaku dosen pembimbing yang telah sabar dalam memberikan pengarahan dan bimbingan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan lancar. 5. Ibu Rahmaniyah DA, ST, MT selaku dosen penguji skripsi I dan Bapak Ilham Priadythama, ST, MT selaku dosen penguji skripsi II yang berkenan memberikan saran dan perbaikan terhadap skripsi ini. 6. Pak Lobes. Maaf Pak, saya menyebut nama Bapak hingga 3 kali. Terima kasih untuk semua nasihat, bimbingan, petuah, dan canda tawa yang tak pernah lekang oleh waktu. 7. Para staf dan karyawan Jurusan Teknik Industri ( Pak Agus, Mbak Yayuk, Mbak Rina, dan Mbak Tuti), atas segala kesabaran dan pengertiannya dalam memberikan bantuan dan fasilitas demi kelancaran penyelesaian skripsi ini. 8. Mbak Etty, mas Cuncun, mas Anto, Indra, Mbah Putri (Terima kasih untuk doanya setiap pagicommit ‘sehat to lanuser diparingi kebeneran’, hehehe), Dito

vi


digilib.uns.ac.id

(bau kecutmu mpe kampus tante lho kak,,hahaha, tapi ngangenin), Simbok, Yu Mun, makasih buat kesabarannya selama ini dan atas semua dukungannya, omelannya, dan senyum terbaik di saat mencari ketenangan di rumah (apa tau tenang? Kayaknya ribut terus, tapi menyenangkan, JJ). 9. Keluarga besar Laboratorium Perancangan Sistem Produksi, atas persahabatan, pembelajaran dan kerja sama yang luar biasa selama ini. 10. Sahabat-sahabat dan teman sejawat tersayang, anakku Jane, keponakanku Azty_Ndud, Ice_ndud, Itol_Ndud, Brian, Paman Gembul, Kak Otoy, Mbod, Oi Samto, Indah, Heni, Acid, Mbem, Cebong, Bonek si Profesor kriting, Ginung, Pak Dokter, mas Bison, mas Edwin, mba Iffa, Zulphe, Echa, Herindra, Samuel, Aci, Phephe, Sofyan. Terimakasih untuk canda tawa, keidiotan, perhatian, kasih sayang, pengalaman berharga, dan dukungannya. Terimakasih buat persahabatannya. 11. Dia yang telah berhasil masuk dalam kehidupanku, atas doa, support, omelan, kesabaran, kepercayaan, dan kesediaannya untuk jadi tempat keluh kesah selama ini. 12. Teman-teman seperjuangan Teknik Industri angkatan ’06 yang telah bersama-sama berjuang dalam menyelesaikan studi Strata 1. Semoga persahabatan kita selalu terjaga dengan indah. Terimakasih untuk semua kenangan yang berharga. 13. Seluruh pihak-pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, atas segala bimbingan, bantuan, kritik, dan saran dalam penyusunan tugas akhir ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan mahasiswa maupun siapa saja yang membutuhkannya. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, dengan senang hati dan terbuka penulis menerima segala saran dan kritik yang membangun. Surakarta, 2 November 2010

commit to user

vii

Penulis


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK Rezki Kurnia Santi. NIM : I0306055. KAJIAN FISIOLOGI PADA PENGGUNA PROSTHETIC ENDOSKELETAL SISTEM ENERGY STORING MEKANISME 2-BAR. Skripsi. Surakarta : Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Oktober 2010.

Tubuh manusia dirancang untuk melakukan aktivitas pekerjaan sehari-hari. Salah satu aktivitas fisik yang dilakukan manusia adalah berjalan. Kehilangan salah satu atau keduanya dari bagian tubuh terutama pada anggota gerak pada manusia mengakibatkan keterbatasan dalam beraktivitas. Aktivitas berjalan pada amputee dengan alat bantu gerak (prosthetic) berbeda dengan orang normal sehingga nilai pengukuran fisiologi keduanya berbeda. Saat berjalan pada medan yang berbeda-beda, tubuh akan mengkonsumsi energi yang berbeda pula. Penelitian ini dilakukan terhadap seorang amputee atas lutut yang bertujuan untuk mengetahui tingkat metabolisme melalui pengukuran aspek fisiologi pada pengguna prosthetic energy storing knee saat melakukan aktivitas berjalan pada bidang datar, menaiki dan menuruni bidang miring, menaiki dan menuruni tangga, tanah tidak rata, dan berbatu.. Hal yang dikaji berupa lima kriteria pengukuran fisiologi meliputi %CVL untuk mengetahui tingkat kelelahan yang terjadi, VO2maks untuk mengetahui konsumsi oksigen, energi ekspenditur untuk mengetahui konsumsi energi, kebutuhan kalori untuk mengetahui kalori yang diperlukan saat berjalan, dan physiological cost index (PCI) of walking untuk mengetahui tingkat fisiologi pada amputee pengguna prosthetic Hasil penelitian ini adalah nilai-nilai pengkuran fisiologi yang menunjukan bahwa amputee pengguna prosthetic endoskeletal sistem energy storing knee dengan mekanisme 2 bar memiliki nilai yang mendekati kondisi responden normal dan memiliki kemiripan kondisi fisiologi. Prosthetic endoskeletal energy storing mekanisme 2-bar secara umum cukup memberikan kenyamanan dan mampu mengakomodasi aktivitas berjalan di bidang datar, berjalan menaiki dan menuruni bidang miring, berjalan menaiki dan menuruni tangga, berjalan di tanah tidak rata, dan berjalan di bidang berbatu yang ditunjukkan melalui kedekatan nilai physiological cost index of walking dan nilai aspek fisiologi antara amputee pengguna prosthetic dan responden normal. Prosthetic endoskeletal energy storing mekanisme 2-bar menunjukkan hasil terbaik pada kemiripan kondisi fisiologi saat digunakan dibidang datar, sementara itu saat digunakan berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga kurang menunjukkan kemiripan kondisi fisiologi. Kata Kunsi: fisiologi, prosthetic, amputee xxi + 201 halaman; 80 gambar; 75 tabel; 24 lampiran Referensi: 23 (1968-2010)

commit to user

viii


digilib.uns.ac.id

ABSTRACT Rezki Kurnia Santi. NIM : I0306055. STUDY OF PHYSIOLOGICAL FROM THE USER OF ENDOSKELETAL PROSTHETIC WITH ENERGY STORING 2-BARS MECHANISM. Final Assignment. Surakarta : Departement of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University, October 2010.

Human body is used to daily activities. One of the activities of human being is walking. Losing of one or two of human body part, especially lower limb would cause awkwardness on the activities. Walk from amputee with the prosthetic differs from the normal person, so assessment of the physiological condition between them also different. When walking in different areas, human body will consume different energy. The object of this study is a above knee amputee. This study is aim to assess the metabolism levels through physiological aspect measurement on energy storing knee prosthetic user when walking on flat area, up and down ramp, up and down stairs, uneven area, and rocky area. The study consist include five criteria of physiological measurement, they are % cardiovasculer which is usede to know the level of tiredness, VO2 maks which is used to know the oxygen consumption, calories need that used to know the calories needed in walking activities, and physiological cost index (PCI) of walking to know the physiological level on amputee. The result of this study is the value of physiological assessment which is shown that amputee as a user 2 bars mechanism energy storing knee endoskeletal prosthetic having score that close to normal. Respondent condition and having a slight likeness to physiological condition. Two bars mechanism energy storing knee endoskeletal prosthetic generally adequate ingiving comfortness and able to accomodate walking activities in flat area, walking up and down ramp, walking up down stairs, walking on uneven area, and walking on rocky area, showed by closeness of physilogical cost index of walking value and physiological aspect value between prosthetic users amputee and normal respondent. Two bars mechanism energy storing knee endoskeletal prosthetic shows the best result on a slight likeness of physiological condition when it is used on flat area, while when it is used to walk up and down stairs does not show the slight likeness of physiological condition.

Keywords: physiology, prosthetic, amputee xxi + 201 pages; 80 pictures; 75 tables; 24 attachments References: 23 (1968-2010)

commit to user

ix


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

i

LEMBAR PENGESAHAN

ii

LEMBAR VALIDASI

iii

SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS KARYA ILMIAH

iv

SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

v

KATA PENGANTAR

vi

ABSTRAK

viii

ABSTRACT

ix

DAFTAR ISI

x

DAFTAR TABEL

xiii

DAFTAR GAMBAR

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

xix

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG ...................................................................... I-1 1.2 PERUMUSAN MASALAH .............................................................. I-3 1.3 TUJUAN PENELITIAN .................................................................... I-3 1.4 MANFAAT PENELITIAN ............................................................... I-4 1.5 BATASAN MASALAH .................................................................... I-4 1.6 ASUMSI PENELITIAN .................................................................... I-4 1.7 SISTEMATIKA PENULISAN .......................................................... I-5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 ENERGI TUBUH ........................................................................... II - 1 2.1.1 Metabolisme ........................................................................ II - 2 2.1.2 Body Mass Index ................................................................. II - 2 2.2 AKTIVITAS KESEHARIAN TERHADAP ENERGI TUBUH .... II - 4 commit to user

x


digilib.uns.ac.id

2.3 ENERGI TUBUH AMPUTEE ..................................................... II - 11 2.4 PENGUKURAN FISILOGI TUBUH ........................................... II - 12 2.4.1 Kelelahan (Fatigue) ........................................................... II - 12 2.4.2 Denyut Nadi ...................................................................... II - 15 2.4.3 Energi Ekspenditur ............................................................. II -18 2.4.4 Kapasitas Aerobik .............................................................. II -22 2.4.5 Physiological Cost Index (PCI) of Walking ...................... II -23 2.5 PENELITIAN SEBELUMNYA .................................................... II -23 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 PEMILIHAN RESPONDEN ......................................................... III-2 3.1.1 Anthropometri Responden ................................................... III-2 3.1.2 Data Kondisi Responden ....................................................... III-2 3.2 PELAKSANAAN PENELITIAN .................................................. III-3 3.2.1 Persiapan Penelitian ............................................................. III-3 3.2.2 Prosedur Penelitian ............................................................... III-7 BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 4.1 PENGUMPULAN DATA ............................................................. IV-1 4.1.1 Prosthetic Endoskeletal Sistem Energy Storing .................. IV-1 4.1.2 Pengguna Prosthetic Kaki Atas Lutut ................................. IV-4 4.1.3 Responden Normal .............................................................. IV-8 4.2 PENGOLAHAN DATA .............................................................. IV-13 4.2.1 Menentukan Nilai BMI ..................................................... IV-13 4.2.2 Nilai Pengukuran Fisiologi di Bidang Datar Jalan Normal IV-15 4.2.3 Nilai Pengukuran Fisiologi di Bidang Datar Jalan Cepat . IV-36 4.2.4 Nilai Pengukuran Fisiologi di Bidang Miring ................... IV-58 4.2.5 Nilai Pengukuran Fisiologi di Bidang Tangga .................. IV-79 4.2.6 Nilai Pengukuran Fisiologi di Tanah Tidak Rata ............ IV-101 4.2.7 Nilai Pengukuran Fisiologi di Bidang Berbatu ............... IV-124 BAB V ANALISA DAN INTERPRETASI HASIL 5.1 ANALISIS HASIL PENELITIAN .................................................. V-1 5.1.1 Analisis Persentase Cardiovasculer (%CVL) ........................ V-1 5.1.2 Analisis Rata-Rata Distribusi commit to user%CVL per Fase ...................... V-3

xi


digilib.uns.ac.id

5.1.3 Analisis Energi Ekspenditur................................................... V-5 5.1.4 Analisis Kebutuhan Kalori .................................................... V-7 5.1.5 Analisis Konsumsi Oksigen ................................................... V-8 5.1.6 Analisis PCI of Walking ........................................................ V-9 5.1.7 Analisis Terhadap Faktor yang Tidak Diperhitungkan ........ V-10 5.2 INTERPRETASI HASIL .............................................................. V-11 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan .................................................................................... VI-1 6.2 Saran ............................................................................................... VI-2 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

commit to user

xii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Klasifikasi body mass index (BMI) menurut WHO .......................... II - 3 Tabel 2.2 Klasifikasi body mass index (BMI) orang Asia dewasa .................... II - 3 Tabel 2.3 Kebutuhan energi pria dan wanita ..................................................... II - 6 Tabel 2.4 Kebutuhan energi untuk aktivitas fisik manusia ................................ II - 6 Tabel 2.5 Klasifikasi kerja berdasarkan % CVL ............................................. II - 18 Tabel 3.1 Data anthropometri responden normal ............................................ III - 2 Tabel 3.2 Denyut nadi responden .................................................................... III - 3 Tabel 3.3 Pengumpulan data ............................................................................ III - 2 Tabel 4.1 Komponen penyusun prosthetic endoskeletal.................................. IV - 2 Tabel 4.2 Data denyut jantung aktivitas berjalan pengguna prosthetic ........... IV - 6 Tabel 4.3 Data waktu aktivitas berjalan pengguna prosthetic ......................... IV - 6 Tabel 4.4 Data kecepatan berjalan responden amputee ................................... IV - 7 Tabel 4.5 Data denyut nadi aktivitas berjalan normal responden normal........ IV - 9 Tabel 4.6 Data waktu aktivitas berjalan normal responden normal............... IV - 11 Tabel 4.7Data kecepatan berjalan responden normal .................................... IV - 12 Tabel 4.8 Nilai BMI pada responden normal ................................................ IV - 15 Tabel 4.9 Nilai % CVL berjalan normal di bidang datar ............................. IV - 17 Tabel 4.10 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan normal di bidang datarIV - 19 Tabel 4.11 Nilai % CVL per siklus di bidang datar ...................................... IV - 20 Tabel 4.12 Nilai % CVL per siklus terbesar .................................................. IV - 21 Tabel 4.13 Waktu per fase berjalan normal responden di bidang datar......... IV - 22 Tabel 4.14 Distribusi nilai % CVL / fase berjalan normal di bidang datar ... IV - 23 Tabel 4.15 Energi ekspenditur berjalan normal di bidang datar .................... IV - 27 Tabel 4.16 Kebutuhan kalori berjalan normal di bidang datar ...................... IV - 30 Tabel 4.17 Konsumsi oksigen berjalan normal di bidang datar..................... IV - 33 Tabel 4.18 PCI of walking berjalan normal di bidang datar .......................... IV - 35 Tabel 4.19 %CVL responden berjalan cepat di bidang datar ....................... IV - 38 Tabel 4.20 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan .................................... IV - 40 Tabel 4.21 Rata-rata distribusi % commit CVL per to siklus user berjalan cepat ................. IV - 41

xiii


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.22 Nilai % CVL per siklus terbesar .................................................. IV - 42 Tabel 4.22 Waktu per fase berjalan cepat di bidang datar ............................. IV - 43 Tabel 4.23 %CVL per fase responden di bidang datar jalan cepat ................ IV - 44 Tabel 4.24 Energi ekspenditur responden berjalan cepat di bidang datar ..... IV - 49 Tabel 4.25 Kebutuhan kalori responden berjalan cepat di bidang datar ........ IV - 51 Tabel 4.26 Konsumsi oksigen aktivitas berjalan cepat di bidang datar ......... IV - 54 Tabel 4.27 PCI of walking responden berjalan cepat di bidang datar ........... IV - 57 Tabel 4.28 %CVL responden berjalan cepat di bidang datar ........................ IV - 60 Tabel 4.29 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan .................................... IV - 61 Tabel 4.30 Rata-rata distribusi % CVL per siklus berjalan normal .............. IV - 62 Tabel 4.31 Nilai % CVL per siklus terbesar .................................................. IV - 63 Tabel 4.32 Waktu per fase berjalan normal menaiki dan menuruni .............. IV - 64 Tabel 4.33 Rata-rata distribusi nilai % CVL per fase berjalan normal .......... IV - 66 Tabel 4.34 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang miring ............ IV - 70 Tabel 4.35 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang miring................ IV -73 Tabel 4.36 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang miring ............. IV - 76 Tabel 4.37 PCI of walking responden berjalan di bidang miring .................. IV - 78 Tabel 4.38 %CVL responden berjalan di bidang tangga ............................... IV - 81 Tabel 4.39 Jumlah siklus berjalan responden di bidang tangga..................... IV - 83 Tabel 4.40 Rata-rata distribusi %CVL / siklus berjalan di bidang tangga..... IV - 84 Tabel 4.41 Nilai % CVL per siklus terbesar .................................................. IV - 85 Tabel 4.42 Waktu per fase berjalan di bidang tangga .................................... IV - 86 Tabel 4.43 Rata-rata distribusi % CVL per fase ............................................. IV -88 Tabel 4.44 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang tangga ............ IV - 92 Tabel 4.45 Kebutuhan kalori responden berjalan normal di bidang tangga .. IV - 94 Tabel 4.46 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang tangga ............. IV - 97 Tabel 4.47 PCI of walking responden berjalan di bidang tangga ................ IV - 100 Tabel 4.48 %CVL responden berjalan di bidang tanah tidak rata ............... IV - 103 Tabel 4.49 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan .................................. IV - 105 Tabel 4.50 Rata-rata distribusi % CVL per siklus berjalan ........................ IV - 106 Tabel 4.51 Nilai % CVL per siklus terbesar ................................................ IV - 107 Tabel 4.52 Waktu per fase berjalan responden di bidang tanah tidak rata .. IV - 108 commit to user

xiv


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.53 Rata-rata distribusi nilai % CVL per fase .................................. IV - 110 Tabel 4.54 Energi ekspenditur responden berjalan di tanah tidak rata ........ IV - 115 Tabel 4.55 Kebutuhan kalori responden berjalan di tanah tidak rata .......... IV - 117 Tabel 4.56 Konsumsi oksigen responden berjalan di tanah tidak rata ......... IV - 120 Tabel 4.57 PCI of walking responden berjalan di tanah tidak rata .............. IV - 123 Tabel 4.58 %CVL responden berjalan di bidang berbatu ........................... IV - 126 Tabel 4.59 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan .................................. IV - 127 Tabel 4.60 Distribusi % CVL per siklus pada responden ........................... IV - 128 Tabel 4.61 Nilai % CVL per siklus terbesar ................................................ IV - 129 Tabel 4.62 Waktu per fase berjalan responden di bidang berbatu ............... IV - 130 Tabel 4.63 Rata-rata distribusi % CVL / fase berjalan di bidang berbatu ... IV - 132 Tabel 4.64 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang berbatu ......... IV - 136 Tabel 4.65 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang berbatu ........... IV - 138 Tabel 4.66 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang berbatu ......... IV - 141 Tabel 4.67 PCI of walking responden berjalan di bidang berbatu ............... IV - 144

commit to user

xv


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bidang datar dan rata. .................................................................... II - 8 Gambar 2.2 Bidang tangga. ............................................................................... II - 8 Gambar 2.3 Bidang miring. ............................................................................... II - 9 Gambar 2.4 Bidang tidak rata. ......................................................................... II - 10 Gambar 2.5 Hubungan denyut jantung dengan kondisi kerja. ......................... II - 16 Gambar 2.6 Pembagian denyut jantung pada saat beraktivitas........................ II - 16 Gambar 2.7 Total energi ekspenditur............................................................... II - 20 Gambar 3.1 Metodologi penelitian. ................................................................. III - 1 Gambar 3.2 Heart rate monitor. ....................................................................... III - 5 Gambar 3.3 Prosthestic atas lutut dengan energy storing knee. ...................... III - 5 Gambar 3.4 Bidang datar. ................................................................................ III - 6 Gambar 3.5 Bidang tangga .............................................................................. III - 6 Gambar 3.6 Bidang miring. ............................................................................. III - 7 Gambar 4.1 Prosthetic endoskeletal sistem energy storing. ............................ IV - 1 Gambar 4.2 Pengukuran data pada pengguna prosthetic. ................................ IV - 5 Gambar 4.3 Fase berjalan pada pengguna prosthetic atas lutut. ...................... IV - 7 Gambar 4.4 Grafik % CVL responden berjalan normal di bidang datar. ...... IV - 17 Gambar 4.5 Siklus pola jalan (gait cycle). ..................................................... IV - 18 Gambar 4.6 Grafik distribusi % CVL per siklus............................................ IV - 20 Gambar 4.7 Grafik pengamatan nilai % CVL per siklus terbesar ................. IV - 21 Gambar 4.8 Grafik hasil pengamatan terhadap waktu per fase. .................... IV - 22 Gambar 4.9 Rata-rata distribusi % CVL per fase. ......................................... IV - 24 Gambar 4.10 Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan normal. ............. IV - 24 Gambar 4.11 Energi ekspenditur respond berjalan normal di bidang datar. . IV - 28 Gambar 4.12 Kebutuhan kalori saat berjalan normal di bidang datar. .......... IV - 30 Gambar 4.13 Grafik konsumsi oksigen berjalan normal di bidang datar ...... IV - 33 Gambar 4.14 Phyiological cost index (PCI) of walking berjalan normal. ..... IV - 36 Gambar 4.15 Grafik % CVL responden berjalan cepat di bidang datar. ....... IV - 39 Gambar 4.16 Grafik rata-rata distribusi %toCVL commit userper siklus. .......................... IV - 41

xvi


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.17 Grafik pengamatan nilai % CVL per siklus terbesar. .............. IV - 42 Gambar 4.18 Grafik hasil pengamatan waktu per fase. ................................. IV - 43 Gambar 4.19 Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan cepat. ................ IV - 45 Gambar 4.20 Rata-rata distribusi % CVL pada gerak per fase. ..................... IV - 46 Gambar 4.21 Energi ekspenditur responden berjalan cepat di bidang datar.. IV - 49 Gambar 4.22 Kebutuhan kalori saat berjalan cepat di bidang datar. ............. IV - 52 Gambar 4.23 Konsumsi oksigen berjalan cepat di bidang datar. ................... IV - 55 Gambar 4.24 PCI of walking berjalan normal di bidang datar. ..................... IV - 58 Gambar 4.25 Grafik hasil perhitungan % CVL di bidang miring.................. IV - 60 Gambar 4.26 Grafik rata-rata distribusi % CVL / siklus di bidang miring.... IV - 63 Gambar 4.27 Grafik pengamatan % CVL per siklus terbesar berjalan.......... IV - 64 Gambar 4.28 Grafik waktu per fase responden di bidang miring. ................. IV - 65 Gambar 4.29 Rata-rata distribusi % CVL per fase responden. ...................... IV - 66 Gambar 4.30 Rata-rata distribusi % CVL pada gerak per fase berjalan . .... IV - 67 Gambar 4.31 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang miring. ....... IV - 71 Gambar 4.32 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang miring. .......... IV - 73 Gambar 4.33 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang miring. ........ IV - 76 Gambar 4.34 PCI of walking responden berjalan di bidang miring. ............. IV - 79 Gambar 4.35 Grafik % CVL responden di bidang tangga ............................. IV - 82 Gambar 4.36 Grafik rata-rata distribusi % CVL / siklus di bidang tangga.... IV - 84 Gambar 4.37 Grafik pengamatan nilai % CVL per siklus terbesar. .............. IV - 85 Gambar 4.38 Grafik hasil pengamatan terhadap waktu per fase. .................. IV - 86 Gambar 4.39 Waktu per fase berjalan di bidang tangga. ............................... IV - 88 Gambar 4.40 Rata-rata distribusi % CVL per fase. ....................................... IV - 89 Gambar 4.41 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang tangga ........ IV - 92 Gambar 4.42 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang tangga. .......... IV - 95 Gambar 4.43 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang tangga. ........ IV - 98 Gambar 4.44 PCI of walking responden berjalan di bidang tangga. ........... IV - 101 Gambar 4.45 %CVL responden berjalan di bidang tanah tidak rata. .......... IV - 104 Gambar 4.46 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan............................... IV - 107 Gambar 4.47 Rata-rata distribusi % CVL per siklus berjalan. ................... IV - 108 Gambar 4.48 Nilai % CVL per siklus terbesar. ............................................ IV -109 commit to user

xvii


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.49 Rata-rata distribusi %CVL per fase di tanah tidak rata ......... IV - 111 Gambar 4.50 Distribusi % CVL pada gerak per fase................................... IV - 112 Gambar 4.51 Energi ekspenditur responden di tanah tidak rata. ................. IV - 115 Gambar 4.52 Kebutuhan kalori responden berjalan di tanah tidak rata. ...... IV - 118 Gambar 4.53 Konsumsi oksigen responden berjalan di tanah tidak rata. .... IV - 121 Gambar 4.54 PCI of walking responden berjalan di tanah tidak rata. ......... IV - 123 Gambar 4.55 %CVL responden berjalan di bidang berbatu ....................... IV - 126 Gambar 4.56 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan............................... IV - 129 Gambar 4.57 Distribusi % CVL per siklus pada responden. ...................... IV - 130 Gambar 4.58 Grafik hasil pengamatan terhadap waktu per fase. ................ IV - 131 Gambar 4.59 Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan. ....................... IV - 132 Gambar 4.60 Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan. ....................... IV - 133 Gambar 4.61 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang berbatu. .... IV - 136 Gambar 4.62 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang berbatu. ...... IV - 139 Gambar 4.63 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang berbatu ...... IV - 142 Gambar 4.64 PCI of walking responden berjalan di bidang berbatu. .......... IV - 144

commit to user

xviii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Grafik Denyut Jantung Amputee Berjalan Normal di Bidang Datar ................................................................................. L-1 Lampiran 2 Grafik Denyut Jantung Amputee Berjalan Cepat di Bidang Datar ... L-1 Lampiran 3 Grafik Denyut Jantung Amputee Berjalan di Bidang Miring ........... L-2 Lampiran 4 Grafik Denyut Jantung Amputee Berjalan di Bidang Tangga .......... L-3 Lampiran 5 Grafik Denyut Jantung Amputee Berjalan di Tanah Tidak Rata ...... L-3 Lampiran 6 Grafik Denyut Jantung Amputee Berjalan di Bidang Berbatu ......... L-4 Lampiran 7 Grafik Denyut Jantung Normal 1 Berjalan Normal di Bidang Datar.................................................................................................. L-5 Lampiran 8 Grafik Denyut Jantung Normal 1 Berjalan Cepat di Bidang Datar.................................................................................................. L-5 Lampiran 9 Grafik Denyut Jantung Normal 1 Berjalan Normal di Bidang Miring ............................................................................................... L-6 Lampiran 10 Grafik Denyut Jantung Normal 1 Berjalan Normal di Bidang Tangga ............................................................................................ L-7 Lampiran 11 Grafik Denyut Jantung Normal 1 Berjalan Normal di Bidang Tanah Tidak Rata ............................................................................ L-7 Lampiran 12 Grafik Denyut Jantung Normal 1 Berjalan Normal di Bidang Berbatu ............................................................................................ L-8 Lampiran 13 Grafik Denyut Jantung Normal 2 Berjalan Normal di Bidang Datar................................................................................................ L-9 Lampiran 14 Grafik Denyut Jantung Normal 2 Berjalan Cepat di Bidang Datar................................................................................................ L-9 Lampiran 15 Grafik Denyut Jantung Normal 2 Berjalan Normal di Bidang Miring ........................................................................................... L-10 Lampiran 16 Grafik Denyut Jantung Normal 2 Berjalan Normal di Bidang Tangga .......................................................................................... L-11 Lampiran 17 Grafik Denyut Jantung Normal 2 Berjalan Normal di Bidang Tanah Tidak Rata ......................................................................... L-11 commit to user

xix


digilib.uns.ac.id

Lampiran 18 Grafik Denyut Jantung Normal 2 Berjalan Normal di Bidang Berbatu .......................................................................................... L-12 Lampiran 19 Grafik Denyut Jantung Normal 3 Berjalan Normal di Bidang Datar.............................................................................................. L-13 Lampiran 20 Grafik Denyut Jantung Normal 3 Berjalan Cepat di Bidang Datar.............................................................................................. L-13 Lampiran 21 Grafik Denyut Jantung Normal 3 Berjalan Normal di Bidang Miring ........................................................................................... L-14 Lampiran 22 Grafik Denyut Jantung Normal 3 Berjalan Normal di Bidang Tangga .......................................................................................... L-15 Lampiran 23 Grafik Denyut Jantung Normal 3 Berjalan Normal di Bidang Tanah Tidak Rata .......................................................................... L-15 Lampiran 24 Grafik Denyut Jantung Normal 3 Berjalan Normal di Bidang Berbatu .......................................................................................... L-16 Lampiran 25 Grafik Denyut Jantung Normal 4 Berjalan Normal di Bidang Datar.............................................................................................. L-17 Lampiran 26 Grafik Denyut Jantung Normal 4 Berjalan Cepat di Bidang Datar.............................................................................................. L-17 Lampiran 27 Grafik Denyut Jantung Normal 4 Berjalan Normal di Bidang Miring ........................................................................................... L-18 Lampiran 28 Grafik Denyut Jantung Normal 4 Berjalan Normal di Bidang Tangga .......................................................................................... L-19 Lampiran 29 Grafik Denyut Jantung Normal 4 Berjalan Normal di Bidang Tanah Tidak Rata ......................................................................... L-19 Lampiran 30 Grafik Denyut Jantung Normal 4 Berjalan Normal di Bidang Berbatu ......................................................................................... L-20 Lampiran 31 Grafik Denyut Jantung Normal 5 Berjalan Normal di Bidang Datar.............................................................................................. L-21 Lampiran 32 Grafik Denyut Jantung Normal 5 Berjalan Cepat di Bidang Datar.............................................................................................. L-21 Lampiran 33 Grafik Denyut Jantung Normal 5 Berjalan Normal di Bidang Miring ........................................................................................... L-22 commit to user

xx


digilib.uns.ac.id

Lampiran 34 Grafik Denyut Jantung Normal 5 Berjalan Normal di Bidang Tangga .......................................................................................... L-23 Lampiran 35 Grafik Denyut Jantung Normal 5 Berjalan Normal di Bidang Tanah Tidak Rata ......................................................................... L-23 Lampiran 36 Grafik Denyut Jantung Normal 3 Berjalan Normal di Bidang Datar.............................................................................................. L-24

commit to user

xxi


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK Rezki Kurnia Santi. NIM : I0306055. KAJIAN FISIOLOGI PADA PENGGUNA PROSTHETIC ENDOSKELETAL SISTEM ENERGY STORING MEKANISME 2-BAR. Skripsi. Surakarta : Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Oktober 2010.

Tubuh manusia dirancang untuk melakukan aktivitas pekerjaan sehari-hari. Salah satu aktivitas fisik yang dilakukan manusia adalah berjalan. Kehilangan salah satu atau keduanya dari bagian tubuh terutama pada anggota gerak pada manusia mengakibatkan keterbatasan dalam beraktivitas. Aktivitas berjalan pada amputee dengan alat bantu gerak (prosthetic) berbeda dengan orang normal sehingga nilai pengukuran fisiologi keduanya berbeda. Saat berjalan pada medan yang berbeda-beda, tubuh akan mengkonsumsi energi yang berbeda pula. Penelitian ini dilakukan terhadap seorang amputee atas lutut yang bertujuan untuk mengetahui tingkat metabolisme melalui pengukuran aspek fisiologi pada pengguna prosthetic energy storing knee saat melakukan aktivitas berjalan pada bidang datar, menaiki dan menuruni bidang miring, menaiki dan menuruni tangga, tanah tidak rata, dan berbatu.. Hal yang dikaji berupa lima kriteria pengukuran fisiologi meliputi %CVL untuk mengetahui tingkat kelelahan yang terjadi, VO2maks untuk mengetahui konsumsi oksigen, energi ekspenditur untuk mengetahui konsumsi energi, kebutuhan kalori untuk mengetahui kalori yang diperlukan saat berjalan, dan physiological cost index (PCI) of walking untuk mengetahui tingkat fisiologi pada amputee pengguna prosthetic Hasil penelitian ini adalah nilai-nilai pengkuran fisiologi yang menunjukan bahwa amputee pengguna prosthetic endoskeletal sistem energy storing knee dengan mekanisme 2 bar memiliki nilai yang mendekati kondisi responden normal dan memiliki kemiripan kondisi fisiologi. Prosthetic endoskeletal energy storing mekanisme 2-bar secara umum cukup memberikan kenyamanan dan mampu mengakomodasi aktivitas berjalan di bidang datar, berjalan menaiki dan menuruni bidang miring, berjalan menaiki dan menuruni tangga, berjalan di tanah tidak rata, dan berjalan di bidang berbatu yang ditunjukkan melalui kedekatan nilai physiological cost index of walking dan nilai aspek fisiologi antara amputee pengguna prosthetic dan responden normal. Prosthetic endoskeletal energy storing mekanisme 2-bar menunjukkan hasil terbaik pada kemiripan kondisi fisiologi saat digunakan dibidang datar, sementara itu saat digunakan berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga kurang menunjukkan kemiripan kondisi fisiologi. Kata kunci: alat pencetak lilin, REBA, parallel casting, produktivitas xix + 200 halaman; 79 gambar; 31 tabel; 4 lampiran Daftar Pustaka: 23 (1976-2010)

commit to user


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK Rezki Kurnia Santi. NIM : I0306055. STUDY OF PHYSIOLOGICAL FROM THE USER OF ENDOSKELETAL PROSTHETIC WITH ENERGY STORING 2-BARS MECHANISM. Final Assignment. Surakarta : Departement of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University, October 2010.

Human body is designed to do daily activities. One of the activities of human being is to walk. Losing of one or two of human body part, especially lower lib will cause awkwardness on the activities. The activities of walk on amputee with the prosthetic differs from normal human being, so that physiological measurement value between them also different. When walking in different areas, human body will consume different energy. This study is done on an above knee amputee and intended to know the metabolism levels through physiological aspect measurement on prosthetic energy storing knee users when doing walking activities on flat area, up and down hill area, up and down stairs, unheavy area, and rocky area. The thing that be discussed consist of five criteria of physiological measurement, they are %cardiovasculer to know the level of tiredness, VO2maks to know the oxygen consumption, calories need to know the calories needed in walking activities, and physiological cost index (PCI) of walking to know the physiological level on amputee. The result of this study is that the value of physiological measurement shows that endoskeletal prosthetic with energy storiing knee with 2-bars mechanism users amputee having score that close to normal. Respondent condition and having a slight likeness to physiological condition. Endoskeletal prosthetic with energy storing 2-bars mechanism generally adequate ingiving comfortness and able to accomodate walking activities in flat area, walking up don hill, walking up down stairs, walking in unheavy area, and walking in rocky area, showed by closeness of physilogical cost index of walking value and physiological aspect value between prosthetic users amputee and normal respondent. Endoskeletal prosthetic with energy storing 2-bars mechanism shows the best result on a slight likeness of physiological condition when it is used on flat area, while when it is used to walk up and down stairs does not show the slight likeness of physiological condition. Keywords: physiology, prosthetic, amputee xix + 201 pages; 80 pictures; 75 tables; 24 attachments References: 23 (1968-2010)

commit to user

ii


digilib.uns.ac.id

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini diuraikan beberapa hal pokok mengenai penelitian ini meliputi latar belakang penelitian, perumusan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah dan asumsi, serta sistematika pembahasan. 1.1 LATAR BELAKANG Tubuh manusia dirancang untuk melakukan aktivitas pekerjaan sehari-hari. Pekerjaan mempunyai arti penting bagi kemajuan dalam mencapai kehidupan yang produktif. Saat beraktivitas, tubuh akan menerima beban dari luar tubuh. Salah satu aktivitas fisik yang dilakukan manusia adalah berjalan. Menurut Astrand and Radahl (1977), saat berjalan normal manusia mengkonsumsi energi sebesar 7,6 kJ/min. Aktivitas manusia tidak hanya berjalan normal pada bidang datar tapi juga walking up-down hill (naik turun bidang miring), climbing stairs (menaiki tangga), tanah tidak rata (uneven ground), dan tanah berbatu (rocky ground). Saat berjalan pada medan yang berbeda-beda, tubuh akan mengkonsumsi energi yang berbeda pula. Pada saat berjalan menaiki dan menuruni bidang miring, tubuh mengkonsumsi energi sebesar 20,6 kJ/min dan 8,1 kJ/min. Saat berjalan menaiki tangga, tubuh mengkonsumsi energi sebesar 33,6 kJ/min. Adapun pada saat berjalan di tanah yang tidak rata, tubuh mengkonsumsi energi sebesar 28,4 kJ/min. Menurut Murray (2003), cara yang diambil untuk mengukur pengeluaran energi adalah mengukur konsumsi oksigen, dimana 1 liter O2 yang dikonsumsi setara dengan pengeluaran energi sebesar kurang lebih 4,83 kkal (20kJ). Menurut Tarwaka (2004) cara mengukur pengeluaran energi saat ini digunakan dengan 2 cara yaitu langsung melalui asupan oksigen selama bekerja dan cara tidak langsung dengan menghitung denyut nadi selama bekerja. Kehilangan salah satu atau keduanya dari bagian tubuh terutama pada anggota gerak pada manusia mengakibatkan keterbatasan dalam beraktivitas. Aktivitas berjalan pada amputee dengan alat bantu gerak (prosthetic) berbeda dengan orang normal sehingga nilai pengukuran commit to userfisiologi keduanya berbeda.Verne

I-1


digilib.uns.ac.id

(1968) mengungkapkan bahwa ketiadaan gerakan tubuh karena hilangnya suatu anggota tubuh menyebabkan pemakaian energi meningkat sebesar 10-15%. Aktivitas yang dilakukan oleh seorang amputee memerlukan energi dan oksigen yang lebih besar dibandingkan dengan orang normal. Selain itu, tingkat kelelahan pun lebih besar. Energi yang dikeluarkan amputee pengguna prosthetic yang lebih baik akan lebih kecil. Hal ini diperkuat dengan adanya penelitian oleh Herdiman, dkk (2009) mengenai kajian fisiologi pada karakteristik prosthetic kaki endoskeletal jenis Above-Knee Prosthetic (AKP). Hasil penelitian ini adalah prosthetic endoskeletal menunjukkan hasil yang lebih baik dibandingkan prosthetic eksoskeletal. Hal ini mempengaruhi tingkat fisiologi tubuh pengguna (amputee). Kini telah dikembangkan prosthetic above knee endoskeletal dengan energy storing knee mekanisme 2-bar dengan menggunakan gas spring. Yang dimaksud dengan 2-bar adalah adanya 2 buah link yang dihubungkan dengan 1 joint. Pada desain ini link aktif terdapat pada adapter atas sedangkan link pasif terdapat pada bagian chasis. Fungsi gas spring adalah memberikan respon meluruskan kaki saat dilipat pada sudut tertentu dan apabila dilipat melebihi sudut tersebut maka kaki tidak akan kembali lurus. Penggunaan gas spring diharapkan dapat memberikan kemudahan kaki dalam melangkah saat menggunakan prosthetic above knee endoskeletal dengan energy storing knee, tidak hanya mudah untuk berjalan di bidang yang datar dan rata, tapi juga untuk berjalan di bidang yang lain seperti bidang miring, tangga, tidak rata, dan bidang berbatu. Performa prosthetic ini dapat diuji melalui pengujian biomekanik dan fisiologi. Pengujian fisiologi dapat mengetahui metabolisme tubuh pada saat menggunakan prosthetic termasuk mengetahui konsumsi energi amputee pengguna prosthetic. Semakin baik suatu desain prosthetic, energi yang dikonsumsi penggunanya juga akan semakin lebih kecil tidak hanya dilihat dari energi mekaniknya, melainkan energi secara keseluruhan yang dapat diukur dari tingkat fisiologinya. Oleh karena itu, penelitian mengenai pengukuran tingkat fisiologi amputee saat menggunakan prosthetic endoskeletal energy storing mekanisme 2-bar perlu dilakukan. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui tingkat metabolisme melalui pengukuran aspek fisiologi padacommit pengguna prosthetic energy storing knee saat to user

I-2


digilib.uns.ac.id

melakukan aktivitas berjalan pada bidang datar, menaiki dan menuruni bidang miring, menaiki dan menuruni tangga, tanah tidak rata, dan berbatu.. Hal yang dikaji berupa lima kriteria pengukuran fisiologi meliputi %CVL untuk mengetahui tingkat kelelahan yang terjadi, VO2maks untuk mengetahui konsumsi oksigen, energi ekspenditur untuk mengetahui konsumsi energi, kebutuhan kalori untuk mengetahui kalori yang diperlukan saat berjalan, dan physiological cost index (PCI) of walking

untuk mengetahui tingkat fisiologi pada amputee

pengguna prosthetic. Kajian fisiologi ini diharapkan mampu memberikan informasi mengenai kesesuaiannya dengan kondisi fisiologi orang normal meliputi tingkat kelelahan, energi yang dikeluarkan amputee pada saat menggunakan prosthetic endoskeletal sistem energy storing knee dengan mekanisme 2-bar, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen, dan PCI of walking dalam mengakomodasi akivitas berjalan. 1.2 PERUMUSAN MASALAH Berdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang dapat diangkat adalah bagaimana hasil pengukuran fisiologi pengguna pada penyandang cacat kaki atas lutut yang menggunakan prosthetic endoskeletal sistem energy storing knee mekanisme 2-bar untuk bidang datar, bidang naik turun tangga, bidang miring, bidang tanah tidak rata, dan bidang berbatu. 1.3 TUJUAN PENELITIAN Tujuan yang dicapai dalam penelitian ini yaitu menentukan konsumsi metabolisme tubuh dari hasil fisiologi pada penyandang cacat kaki atas lutut. Sedangkan tujuan yang dalam penelitian ini, yaitu: 1. Mengukur aspek fisiologi yang meliputi tingkat kelelahan (%CVL), energi ekspenditur, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen, dan physiological cost index (PCI) of walking pengguna prosthetic endoskeletal sistem energy storing knee dengan mekanisme 2-bar. 2. Menentukan selisih nilai aspek fisiologi antara amputee pengguna prosthetic dan responden normal saat melakukan aktivitas berjalan di bidang datar, berjalan menaiki dan menuruni bidang miring, berjalan menaiki dan menuruni to berjalan user di bidang berbatu. tangga, berjalan di tanah tidakcommit rata, dan

I-3


digilib.uns.ac.id

1.4 MANFAAT PENELITIAN Adapun manfaat yang dicapai dalam penelitian ini, yaitu: 1. Memberikan rekomendasi prosthetic endoskeletal sistem energy storing knee dengan mekanisme 2-bar yang memiliki respon fisiologi mendekati kondisi orang normal dalam mengakomodasi aktivitas berjalan di lingkungan sekitar. 2. Memperoleh hasil pengukuran aspek fisiologi yang meliputi tingkat kelelahan (%CVL), energi ekspenditur, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen, dan physiological cost index (PCI) of walking yang dikeluarkan oleh pengguna prosthetic endoskeletal sistem energy storing knee dengan mekanisme 2-bar 1.5 BATASAN MASALAH Batasan masalah dari penelitian pengukuran fisiologi prosthetic kaki bagian atas lutut, sebagai berikut: 1. Penelitian dilakukan kepada 1 responden laki-laki yang kehilangan satu anggota gerak atas lutut dan 5 orang responden laki-laki normal. 2. Kondisi aktivitas yang diamati adalah pada saat berjalan. 3. Waktu istirahat untuk melaksanakan percobaan berikutnya sebesar 15 menit. 4. Pengamatan amputee berjalan dilakukan di bidang datar, hill, stair, uneven plant, dan rocky plant. 5. Stairs atau tangga yang digunakan memiliki dimensi panjang 2 m, tinggi 75 cm, tinggi anak tangga 15 cm, lebar anak tangga 1 m, dan sudut elevasi 300. 6. Hill atau bidang miring memiliki panjang 175 cm, tinggi 75 cm, dan sudut elevasi 150. 7. Stairs dan hill memiliki kondisi tekstur permukaan rata dan tidak licin. 8. Kriteria fisiologi yang digunakan adalah %CVL, energi ekspenditur, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen, dan physiological cost index of walking. 9. Pengukuran denyut nadi dilakukan di ujung jari telunjuk tangan kiri. 1.6 ASUMSI PENELITIAN Asumsi-asumsi yang digunakan pada penelitian pengukuran fisiologi prosthetic kaki atas lutut, sebagai berikut: 1. Responden amputee dan responden normal dalam keadaan sehat dan normal. commit to user 2. Anatomi tubuh amputee normal.

I-4


digilib.uns.ac.id

3. Aspek psikologi tidak mempengaruhi hasil penelitian. 4. Responden normal maupun amputee memiliki kecepatan berjalan normal yang berbeda dan pada penelitian ini kecepatan tersebut diasumsikan telah tercapai. 5. Konsumsi energi setiap waktu konstan saat melakukan aktivitas berjalan. 6. Faktor eksternal meliputi temperatur, kelembaban udara, dan sirkulasi udara tidak mempengaruhi kondisi fisiologi responden. 1.7 SISTEMATIKA PENULISAN Sistematika penulisan dibuat agar dapat memudahkan pembahasan penyelesaian masalah dalam penelitian ini. Penjelasan mengenai sistematika penulisan dibawah ini. BAB I

: PENDAHULUAN Bab ini menguraikan berbagai hal mengenai latar belakang penelitian, perumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah, asumsi-asumsi dan sistematika penulisan.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA Bab ini menguraikan teori-teori yang akan dipakai untuk mendukung penelitian, sehingga perhitungan dan analisis dilakukan secara teoritis. Tinjauan pustaka diambil dari berbagai sumber yang berkaitan langsung dengan permasalahan yang dibahas dalam penelitian. BAB III : METODOLOGI PENELITIAN Bab ini berisi tahapan yang dilalui dalam penyelesaian masalah secara umum yang berupa gambaran terstruktur dalam bentuk flowchart sesuai dengan permasalahan yang ada mulai dari pemilihan responden, pengumpulan data denyut nadi sampai dengan pengolahan data dan analisis. BAB IV : PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA Bab ini berisi data penelitian yang terdiri dari data tinggi badan, berat badan, data denyut nadi hasil pengamatan, dan data rekaman video aktivitas berjalan. Pada bab ini dijelaskan cara pengolahan data tersebut. Percobaan dan pengambilan data dilakukan di laboratorium perencanaan dan perancangan produk Jurusan Teknik Industri UNS dan commit to user laboratorium sistem produksi Jurusan Teknik Industri UNS. I-5


digilib.uns.ac.id

BAB V : ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL Bab ini berisi interpretasi hasil pengolahan data dan melakukan analisa terhadap tujuan penelitian yang ditetapkan. BAB VI : KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini menguraikan target pencapaian dari tujuan penelitian dan kesimpulan yang diperoleh dari pembahasan masalah. Bab ini juga menguraikan saran dan masukan bagi kelanjutan penelitian.

commit to user

I-6


digilib.uns.ac.id

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 ENERGI TUBUH Menurut Sastrowinoto (1985), konsumsi energi didefinisikan sebagai suatu energi yang dikeluarkan atau dibutuhkan oleh tubuh untuk melakukan aktivitas tertentu. Konsumsi energi pada manusia diukur dengan KiloKalori (KKal). Kebutuhan energi seseorang menurut FAO/WHO (1985) adalah konsumsi energi berasal dari makanan yang diperlukan untuk menutupi pengeluaran energi seseorang bila ia mempunyai ukuran dan komposisi tubuh dengan tingkat aktivitas yang sesuai dengan kesehatan jangka panjang dan yang memungkinkan pemeliharaan aktivitas fisik yang diperlukan secara sosial dan ekonomi (Suwita, 2003). Salah satu proses penting dalam tubuh manusia adalah berubahnya energi kimia dari makanan menjadi panas dan energi mekanik. Makanan dipecah di dalam usus menjadi senyawa kimia sederhana sehingga dapat dicerna oleh dinding alat pencerna sampai ke aliran darah. Bagian terbesar dari pecahan makanan kemudian diangkut ke hati untuk disimpan sebagai cadangan energi dalam bentuk glikogen dan jika diperlukan lalu dilepaskan ke dalam aliran darah sebagian besar dalam bentuk senyawa gula (Sastrowinoto, 1985). Hanya sebagian kecil pecahan makanan itu terpakai untuk membangun jaringan tubuh atau tinggal pada jaringan lembut sebagai lemah. Dengan perantaraan darah, bahan makanan yang berenergi itu mencapai semua sel tubuh dan mendapatkan energi dirinya dengan jalan menghancurkan menjadi produk akhir yang berenergi rendah (air, karbondioksida dan urea). Dalam fisiologi kerja, konsumsi energi diukur secara tidak langsung melalui konsumsi oksigen yang kemudian dihasilkan dengan hasil kerja. Setiap liter oksigen yang dibutuhkan oleh tubuh manusia menghasilkan energi sebesar 4,8 KKal dan dinamakan nilai kalorifik dari oksigen (Sastrowinoto, 1985). Pada waktu bekerja, pengeluaran energi meningkat. Makin besar gerakan otot maka makin tinggi pula pengeluaran energi kerjanya. Kenaikan commit to user II - 1


digilib.uns.ac.id

konsumsi energi yang nampak dalam kerja fisik itu dinyatakan dalam Kalori Kerja. Fisiologi kerja adalah studi tentang fungsi digunakan untuk melakukan aktivitas. Kemampuan manusia untuk melaksanakan kegiatannya tergantung pada struktur fisik dari tubuhnya. Semua kegiatan tubuh manusia memerlukan tenaga yang diperoleh dari proses metabolisme dalam otot (Primawati, 2009).

2.1.1 Metabolisme Menurut Tanzil (2007), metabolisme adalah kumpulan proses-proses kimia yang mengubah bahan makanan menjadi bentuk kerja mekanis dan panas atau sering diartikan sebagai semua perubahan kimia dan energi yang terjadi di dalam tubuh. Metabolisme ditinjau dari 2 segi, yaitu: 1. Metabolisme materi / intermedier. Metabolisme materi merupakan perubahan berbagai bahan dalam tubuh. 2. Metabolisme energi. Metabolisme energi merupakan perubahan energi kimia bahan makanan dan dikeluarkan dalam bentuk energi panas dan panas kerja. Pengukuran metabolisme energi dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu dengan kalorimeter langsung dan tidak langsung. Tujuan dari pengukuran laju metabolisme adalah untuk keperluan kalori, diet, dan diagnosis. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju metabolisme adalah kerja otot, pemasukan makanan terakhir, suhu lingkungan, tinggi badan, berat badan, jenis kelamin, umur, keadaan emosi, iklim, suhu tubuh, kehamilan, laktasi, haid, kadar hormon tiroid dalam darah, dan kadar epinefrin/norepinefrin dalam darah.

2.1.2 Body Mass Index (BMI) Body mass index (BMI) adalah bilangan yang digunakan untuk mengetahui tingkat obesitas seseorang. Body mass index (BMI) disebut juga dengan indeks massa tubuh (BMI). BMI pertama kali diperkenalkan oleh Organisasi Kesehatan Dunia (WHO). Tujuan WHO mengeluarkan BMI ini adalah untuk menetapkan suatu ukuran atau klasifikasi obesitas yang dapat berlaku secara umum dan tidak bergantung pada bias-bias kebudayaan. Nilai BMI tidak dipengaruhi oleh umur commit to user dan jenis kelamin, namun hanya mempertimbangkan berat badan dan tinggi badan II - 2


digilib.uns.ac.id

manusia. Keterbatasan BMI adalah tidak dapat digunakan bagi anak-anak dalam masa pertumbuhan, wanita hamil dan orang yang sangat berotot (atlet). BMI ditentukan dengan rumus dibawah ini. BMI =

W ..............................................................................persamaan 2.1 H2

dengan; W adalah berat badan dalam kg H adalah tinggi badan dalam m Klasifikasi nilai BMI menurut WHO dalam website Forum Obesitas (2008) disajikan pada tabel 2.1. Tabel 2.1 Klasifikasi body mass index (BMI) menurut WHO Kategori Langsing Proporsional Gemuk a. Pra obesitas b. Obesitas I c. Obesitas II d. Obesitas III

BMI (kg/m2) < 18.5 18.5-24.9 ≥ 25 25-29.9 30-34.9 35-39.9 ≥ 40

Resiko terkena penyakit Rendah Rata-rata Meningkat Sedang Berbahaya Sangat berbahaya

Sumber: WHO dalam Forum Obesitas, 2008

WHO melakukan penelitian mengenai BMI di Singapura pada tahun 2000. Hasil penelitian menunjukkan orang Singapura dengan BMI 27-28 kg/m2 mempunyai lemak tubuh sama dengan orang kulit putih dengan BMI 30 kg/m2. Hasil ini membuat WHO mengeluarkan standar BMI yang secara khusus berlaku bagi orang-orang Asia dewasa. Klasifikasi BMI untuk orang Asia dewasa ditampilkan pada tabel 2.2. Tabel 2.2 Klasifikasi body mass index (BMI) orang Asia dewasa Kategori BMI (kg/m2) Resiko terkena penyakit Langsing < 18.5 Rendah Proporsional 18.5-22.9 Rata-rata Gemuk ≥ 23 a. Pra obesitas 23-24.9 Meningkat b. Obesitas I 25-29.9 Sedang c. Obesitas II ≥30 Berbahaya commit to user Sumber: WHO dalam Forum Obesitas, 2008 II - 3


digilib.uns.ac.id

Tabel 2.2 dapat dilihat bahwa ukuran BMI untuk orang Asia berbeda dengan BMI orang Eropa. BMI untuk orang Asia tidak ada klasifikasi untuk obesitas III seperti pada BMI orang Eropa.

2.2 AKTIVITAS KESEHARIAN TERHADAP ENERGI TUBUH Kegiatan-kegiatan kerja manusia dapat digolongkan menjadi kerja fisik (otot) dan kerja mental (otak) dengan intensitas yang berbeda. Tingkat intensitas yang terlampau tinggi memungkinkan pemakaian energi yang berlebihan, sebaliknya intensitas yang terlalu rendah menimbulkan rasa bosan dan jenuh. Karena itu perlu diupayakan tingkat intensitas yang optimum yang ada diantara kedua batas ekstrim tadi dan tentunya untuk tiap individu berbeda. Pemisahan antara kerja fisik dan mental tidak dapat dilakukan secara sempurna, karena saling berhubungan erat. Dilihat dari energi yang dikeluarkan, kerja mental murni relatif lebih sedikit mengeluarkan energi dibandingkan dengan kerja fisik. Kerja fisik mengakibatkan pengeluaran energi yang berhubungan erat dengan konsumsi energi. Wignjosoebroto (1991) menyatakan aktivitas fisik merupakan suatu kegiatan yang memerlukan usaha fisik manusia yang kuat selama periode kerja berlangsung. Menurut Sulistyadi dan Susanti (2003), aktivitas fisik manusia menghasilkan perubahan pada fungsi beberapa alat tubuh yang dapat dideteksi melalui konsumsi oksigen, denyut nadi per detik, peredaran udara dalam paruparu, temperatur tubuh, konsentrasi asam laktat dalam darah, komposisi kimia dalam darah dan air seni, tingkat penguapan dan beberapa faktor lainnya. Pengukuran tersebut dapat digunakan untuk mengukur konsumsi energi. Kerja fisik dikelompokkan oleh Davis dan Miller, yaitu: a. Kerja total seluruh tubuh, yang mempergunakan sebagian besar otot biasanya melibatkan duapertiga atau tiga perempat otot tubuh. b. Kerja sebagian otot, yang membutuhkan lebih sedikit energi ekspenditur karena otot yang digunakan lebih sedikit. c. Kerja otot statis, otot digunakan untuk menghasilkan gaya tetapi tanpa kerja mekanik. Membutuhkan kontraksi sebagian otot. Sampai saat ini metode pengukuran kerja fisik, dilakukan dengan menggunakan commit to user beberapa standar, yaitu: II - 4


digilib.uns.ac.id

1. Konsep horse-power (foot-pounds of work per minute) oleh Taylor, tetapi tidak memuaskan. 2. Tingkat konsumsi energi untuk mengukur pengeluaran energi. 3. Perubahan tingkat kerja jantung dan konsumsi oksigen (metode terbaru). Tiffin mengemukakan kriteria-kriteria yang dapat digunakan untuk mengetahui pengaruh pekerjaan terhadap manusia dalam suatu sistem kerja, yaitu: a. Kriteria faali meliputi kecepatan denyut nadi, konsumsi oksigen, tekanan darah, tingkat penguapan, temperatur tubuh, komposisi kimia dalam darah dan air seni. Kriteria ini digunakan untuk mengetahui perubahan fungsi alat-alat tubuh selama bekerja. b. Kriteria kejiwaaan meliputi pengukuran hasil kerja yang diperoleh dari pekerja. Kriteria ini digunakan untuk mengetahui pengaruh seluruh kondisi kerja dengan meihat hasil kerja yang diperoleh dari pekerja. Aktivitas fisik yang dilakukan secara terus menerus sering disebut dengan aktivitas cardiovasculer. Aktivitas cardiovasculer merupakan kegiatan yang dilakukan oleh seseorang saat beraktivitas dengan pola yang ritmis dan terus menerus pada suatu periode waktu tertentu. Selama aktivitas cardiovasculer dilakukan, jantung memompa darah ke seluruh otot dalam tubuh manusia. Aktivitas fisik menyebabkan pengeluaran energi yang berhubungan erat dengan konsumsi energi. Dalam hal penentuan konsumsi energi, biasanya digunakan parameter indeks kenaikan bilangan kecepatan jantung. Indeks ini merupakan perbedaan antara kecepatan denyut nadi pada saat istirahat dengan kecepatan denyut nadi pada waktu bekerja (Sulistyadi dan Susanti, 2003). Konsumsi energi pada tubuh diukur dengan satuan kilo kalori (Kkal) sehingga dari pernyataan di atas dapat disimpulkan bahwa konsumsi energi menjadi tolak ukur yang dapat dipakai sebagai penentu berat atau ringannya suatu kerja fisik. Menurut Grandjean (1993), konsumsi energi (kalori) merupakan indikator terhadap beban kerja dan dapat digunakan untuk mengukur waktu istirahat dan membandingkan tingkat efisiensi pekerjaan dari beberapa perbedaan alat dan metode yang digunakan dalam melakukan pekerjaan. commit to user II - 5


digilib.uns.ac.id

Menurut Kroemer (2010), pemakaian energi yang dibutuhkan berbeda oleh pria dan wanita berbeda maupun untuk melakukan beberapa macam pekerjaan ditampilkan pada tabel 2.3. Tabel 2.3 Kebutuhan energi pria dan wanita

Sumber: Kroemer adapted from Astrand and Radahl, 1977

Tabel 2.3 dapat dilihat bahwa tingkat konsumsi energi yang dibutuhkan oleh pria lebih besar daripada wanita. Berbagai macam aktivitas yang dilakukan oleh tubuh juga menunjukkan tingkat konsumsi energi yang berbeda. Hal ini ditampilkan pada tabel 2.4. Tabel 2.4 Kebutuhan energi untuk aktivitas fisik manusia

Sumber: Kroemer adapted from Astrand and Rodahl commit to user1977, Rohmert and Rutenfranz 1983, and Stegemann 1984

II - 6


digilib.uns.ac.id

Tabel 2.4 Kebutuhan energi untuk aktivitas fisik manusia (lanjutan)

Sumber: Kroemer adapted from Astrand and Rodahl 1977, Rohmert and Rutenfranz 1983, and Stegemann 1984

Tabel 2.4 menunjukkan bahwa dalam berjalan, manusia tidak hanya melewati bidang yang datar saja, tapi juga bidang yang tidak rata, tangga, dan bidang miring. Seperti yang diungkapkan oleh International Committee of the Red Cross USA dalam buku yang berjudul exercises for lower-limb amputees Gait commit to user II - 7


digilib.uns.ac.id

training, bahwa dalam beraktivitas, manusia akan melewati beberapa bidang. Bidang-bidang tersebut, sebagai berikut: 1. Bidang datar dan rata. Manusia dikehidupan sehari-hari selalu melakukan aktivitas, salah satunya adalah berjalan. Dalam berjalan manusia akan melewati beberapa bidang dan yang sering dihadapi adalah bidang yang datar, seperti pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Bidang datar dan rata Sumber: www.ICRC.org, 2008

Bidang datar adalah bidang yang paling mudah untuk dilalui. Saat berjalan di bidang ini, amputee mengalami kesulitan yang tidak berarti bila dibandingkan dengan bidang yang lain. Pola berjalan amputee di bidang datar masih dalam tingkatan yang stabil. Karena di bidang ini tidak terdapat halangan yang mengganggu amputee untuk melangkah. 2. Bidang tangga. Selain di bidang datar, dikehidupan sehari-hari manusia akan melewati beberapa bidang lain dan salah satunya adalah bidang tangga. Bidang tangga telah digambarkan pada gambar 2.2.

(1a) commit to user II - 8


digilib.uns.ac.id

(1b) Gambar 2.2 Bidang tangga, (1a) naik tangga, (1b) turun tangga Sumber: www.ICRC.org, 2008

Bidang tangga adalah bidang yang cukup sulit untuk dilalui. Bidang ini memiliki ketinggian, sudut elevasi/kemiringan, lebar, dan panjang tertentu. Saat berjalan normal di bidang tangga, amputee akan menaiki dan menuruni tangga. Umumnya, orang normal dalam berjalan di tangga akan lebih berhatihati di setiap langkahnya. Hal ini, juga dialami amputee bahwa berjalan di tangga tidak semudah berjalan di bidang yang datar dan perlu untuk lebih berhati-hati. Diperlukan cara melangkah yang tepat untuk menaiki dan menuruni tangga, karena bidang tangga pada umumnya memiliki dimensi yang tidak seluas bidang datar. Saat menaiki tangga, kaki yang tidak teramputasi melangkah terlebih dahulu dan diikuti dengan kaki yang teramputasi. Sedangkan untuk menuruni tangga, kaki yang teramputasi melangkah terlebih diikuti dengan kaki yang normal. 3. Bidang miring. Tidak hanya bidang datar dan bidang tangga. Manusia juga berjalan di bidang miring dengan ketinggian dan sudut tertentu. Bidang miring telah digambarkan pada gambar 2.3.

Gambar 2.3 Bidang miring commitSumber: to userwww.ICRC.org, 2008 II - 9


digilib.uns.ac.id

Bidang miring adalah bidang selain tangga yang cukup sulit untuk dilalui pula. Bidang ini memiliki ketinggian dan sudut elevasi/kemiringan. Di bidang miring, amputee akan menaiki dan menuruni bidang tersebut. Diperlukan cara melangkah yang tepat untuk menaiki dan menuruni bidang miring, karena bidang miring memiliki dimensi tertentu. Saat berjalan di bidang miring, dibutuhkan keseimbangan yang baik. Tubuh akan cenderung condong ke depan dengan kaki yang sedikit melipat. Kekuatan dan keseimbangan kaki dalam melangkah diperlukan untuk menjaga agar saat berjalan di bidang miring tidak jatuh. Saat berjalan di bidang miring, berat tubuh dibebankan pada kaki yang menggunakan prosthetic. 4. Bidang tidak rata. Selain bidang datar, miring, dan tangga, juga terdapat bidang yang tidak rata. Bidang tidak rata dapat disebabkan karena adanya batu/kerikil, tanah yang bergelombang, dan tanah yang ditumbuhi rerumputan. Bidang tidak rata telah digambarkan pada gambar 2.4.

Gambar 2.4 Bidang tidak rata Sumber: www.ICRC.org, 2008

Saat berjalan normal di bidang tidak rata, amputee akan mengalami cukup kesulitan. Diperlukan cara melangkah yang tepat dan keseimbangan yang baik. Tubuh akan cenderung condong ke depan dengan kaki melipat dengan sudut tertentu untuk melangkah mendapat bidang yang datar. Saat berjalan di bidang tidak rata, kaki harus menjaga cukup menjaga jarak dan menghindari daerah yang bergelombang/berbatu.

commit to user II - 10


digilib.uns.ac.id

2.3 ENERGI TUBUH AMPUTEE Amputee adalah kondisi dimana manusia kehilangan salah satu atau keduanya dari bagian tubuh. Kehilangan suatu bagian tubuh terutama anggota gerak pada amputee mengakibatkan keterbatasan dalam beraktivitas. Salah satu aktivitas yang dilakukan manusia adalah berjalan. Manusia tidak hanya akan berjalan di tempat yang datar tapi juga di berbagai bidang, seperti misalnya bidang tidak rata, bidang miring, bidang tangga, bidang tidak rata, dan bidang berbatu. Kondisi ini akan sering dihadapi manusia saat beraktivitas (Kroemer). Oleh karena itu dengan tidak adanya kaki akan mengganggu aktivitas manusia. Seiringnya perkembangan jaman memberikan kemudahan bagi manusia yang tidak memiliki atau kehilangan kaki (amputee) berupa sebuah alat bantu kaki yang disebut prosthetic. Aktivitas berjalan pada amputee dengan alat bantu gerak (prosthetic) tentu berbeda dengan orang normal. Dalam menjaga stabilitas tanpa active ankle atau kontrol knee joint, amputee membuat perubahan dari pola jalan kinematik normal seperti yang diobservasi oleh Czerniecki. Selama berdiri, tidak terdapat knee flexion sekitar 30-40% pada awal fase berdiri, untuk menghindari terjadinya tekukkan pada lutut. Memasuki fase berayun, amputee harus menyeimbangkan antara lack of gastrocnemius dan tenaga otot telapak kaki di daerah pergelangan kaki dengan cara meningkatkan tenaga hip flexor, meskipun terjadi perubahan yang relative menurunnya masa dari prosthetic limb kaki yang normal. Berdasarkan hasil analisanya, Czerniecki menulis bahwa salah satu pendorong berkembangnya prosthetic yang baru dan designs socket adalah mengurangi cost of metabolic dari ambulation. Meskipun dalam biomekanik menunjukkan bukti adanya bantuan energi absorbsi dan pemulihan energy–storing feet (Peasgood, 2004). Dengan pola berjalan pada amputee yang tidak normal layaknya pola berjalan berjalan orang normal, menimbulkan pemakaian energi yang berbeda dan lebih besar. Pemakaian energi tetap lebih besar dari orang normal seperti yang diungkapkan oleh Verne (1968) bahwa ketiadaan suatu gerakan tubuh karena

hilangnya suatu anggota tubuh menyebabkan pemakaian energi meningkat sebesar 10-15%. commit to user II - 11


digilib.uns.ac.id

2.4 PENGUKURAN FISILOGI TUBUH Aspek psikologi dalam suatu pekerjaan dapat berubah setiap saat. Banyak faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan psikologi tersebut. Faktor-faktor tersebut dapat berasal dari dalam diri pekerja (internal) atau dari luar diri pekerja/lingkungan (eksternal). Dalam suatu kerja fisik, manusia akan menghasilkan perubahan dalam konsumsi oksigen, heart rate, temperatur tubuh dan perubahan senyawa kimia dalam tubuh. Oleh karena itu dilakukan beberapa pengukuran energi tubuh seperti yang dijelaskan dibawah ini. 2.4.1 Kelelahan (Fatigue) Sutalaksana Iftikar (2006) menyatakan bahwa kelelahan adalah suatu pola yang timbul pada suatu keadaan yang secara umum terjadi pada setiap individu yang sudah tidak sanggup lagi melakukan aktivitasnya. Pada dasarnya pola ini ditimbulkan oleh dua hal yaitu fisiologi (objektif) dan psikologi (subjektif). Faktor fisiologi terjadi karena adanya perubahan-perubahan faali dalam tubuh manusia. Faktor psikologi terjadi karena adanya perasaan tidak senang terhadap suatu aktivitas. Kata kelelahan menunjukkan keadaan yang berbeda-beda, tetapi semuanya berakibat pada pengurangan kapasitas kerja dan ketahanan tubuh. Kelelahan terjadi pada syaraf dan otot-otot manusia sehingga otot tersebut tidak dapat berfungsi dengan baik. Makin berat beban yang dikerjakan dan gerakan semakin tidak teratur, maka kemungkinan timbulnya kelelahan sangat cepat. Hal ini perlu dipelajari agar tingkat kekuatan otot manusia dapat ditentukan dan beban kerja yang diberikan dapat disesuaikan dengan kemampuan otot manusia. Barnes menggolongkan kelelahan dalam 3 bagian, yaitu: 1. Perasaan lelah 2. Kelelahan karena perubahan fisiologi dalam tubuh 3. Menurunnya kemampuan kerja. Pada dasarnya kelelahan terjadi jika kemampuan otot telah berkurang dan mengalami puncaknya bila otot tersebut sudah tidak mampu lagi bergerak (kelelahan sempurna). Grandjean (1993) menyebutkan bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi kelelahan, yaitu: commit to user II - 12


digilib.uns.ac.id

1. Besarnya tenaga yang dikeluarkan,

4. Kebiasaan olahraga dan latihan,

2. Frekuensi dan lama bekerja,

5. Jenis kelamin,

3. Cara dan sikap dalam beraktivitas,

6. umur.

Menurut Grandjean (1993), kelelahan dibagi menjadi dua bagian, yaitu: 1. Kelelahan otot (muscular fatigue), Kelelahan otot adalah gejala kesakitan yang dirasakan otot akibat otot terlalu tegang. Ketika otot diberi rangsang, ia berkontraksi dan terjadi ketegangan. Jika rangsang diberikan secara terus-menerus, maka performansi otot semakin menurun yang dapat dilihat pada kekuatan otot dan gerakan otot yang semakin lambat. Sutalaksana (2006) menyatakan bahwa pada kondisi tubuh terdapat cukup oksigen, kontraksi otot berlangsung secara aerobik. Sedangkan pada kondisi tubuh tidak terdapat cukup oksigen, kontraksi otot berlangsung secara anaerobik dan menghasilkan asam laktat. Kandungan asam laktat yang tinggi inilah yang menimbulkan rasa lelah. 2. Kelelahan umum (general fatigue), Salah satu gejala kelelahan umum adalah munculnya perasaan letih. Berdasarkan penyebabnya, gejala kelelahan umum dapat dibedakan menjadi enam, yaitu: a. Visual fatigue, akibat ketegangan yang berlebihan pada mata, b. General bodily fatigue, akibat beban fisik yang berlebihan pada seluruh organ tubuh, c. Mental fatigue, akibat kerja mental atau otak yang berlebihan, d. Nervous fatigue, akibat tekanan yang berlebihan pada suatu bagian sistem psikomotor pada pekerjaan yang membutuhkan ketrampilan, e. Kelelahan akibat kemonotonan pekerjaan dan kondisi kerja yang menjemukan, f. Kelelahan kronis akibat akumulasi sejumlah faktor yang terus menerus menyebabkan kelelahan, g. Circadian fatigue, bagian dari ritme siklus siang-malam dan awal periode tidur. Suma'mur

(1984)

menyatakan bahwa gejala-gejala commit to user mengindikasikan adanya kelelahan, yaitu: II - 13

pada

tubuh

yang


digilib.uns.ac.id

1.

Perasaan berat di kepala

16. Cenderung untuk lupa

2.

Seluruh tubuh nenjadi lelah

17. Kurang percaya diri

3.

Kaki terasa berat

18. Cemas terhadap sesuatu

4.

Menguap

19. Tidak dapat mengontrol sikap

5.

Merasa kacau pikiran

20. Tidak dapat tekun dalam pekerjaan

6.

Mengantuk

21. Sakit kepala

7.

Merasakan beban pada mata

22. Kekakuan di bahu

8.

Kaku dan canggung dalam gerakan

23. Merasa nyeri di punggung

9.

Tidak seimbang dalam berdiri

24. Pernafasan tertekan

10. Keinginan untuk berbaring

25. Haus

11. Merasa susah untuk berpikir

26. Suara serak

12. Lelah bicara

27. Pening

13. Menjadi gugup

28. Spasme dari kelopak mata

14. Tidak dapat berkonsentrasi

29. Tremor pada anggota badan

15. Tidak dapat fokus terhadap sesuatu

30. Merasa kurang sehat

Gejala pertama sampai dengan gejala ke sepuluh menunjukkan pelemahan kegiatan, gejala ke sebelas sampai dengan ke dua puluh menunjukkan pelemahan motivasi dan gejala ke dua puluh satu sampai dengan gejala ke tiga puluh menunjukkan kelelahan fisik akibat keadaan umum (Suma'mur, 1984). Apabila kelelahan tidak dapat disembuhkan, suatu saat terjadi kelelahan kronis yang dapat meningkatnya ketidakstabilan psikis, depresi, tidak semangat dan kecenderungan sakit. Kelelahan pada manusia dapat diukur berdasarkan tiga macam, yaitu: 1. Mengukur kecepatan denyut nadi dan pernafasan 2. Mengukur tekanan darah, peredaran udara dalam paru-paru, jumlah oksigen yang digunakan, jumlah karbondioksida yang dihasilkan, temperatur badan, komposisi kimia dalam urin dan darah. 3. Mengukur variasi perubahan air liur (saliva) karena lelah dengan alat penguji kelelahan Riken Fatigue Indicator dengan ketentuan pengukuran elektroda logam. Metode yang digunakan

dalam pengukuran tingkat kelelahan dibagi menjadi

enam macam (Grandjean, 1993), yaitu: 1. Pengukuran kualitas dan kuantitas daritoperformansi kerja, commit user II - 14


digilib.uns.ac.id

2. Pengukuran secara subyektif terhadap tingkat kelelahan dengan menggunakan kuesioner, 3. Pengukuran dengan electroencephalography (EEG), 4. Pengujian frekuensi dari Flicker-fusion mata, 5. Pengukuran psikomotorik, 6. Pengukuran kejiwaan atau mental. Kelelahan dapat dikurangi dengan berbagai cara (Sutalaksana, 2006), yaitu: 1. Menyediakan kalori secukupnya sebagai asupan tubuh, 2. Bekerja dengan menggunakan metode kerja yang baik, 3. Memperhatikan kemampuan tubuh, artinya pengeluaran tenaga tidak melebihi pemasukannya dengan memperhatikan batasan-batasannya, 4. Memperhatikan waktu kerja yang teratur, artinya harus dilakukan pengaturan terhadap jam kerja, waktu istirahat dan sarana-sarananya, masa libur dan rekreasi, 5. Mengatur lingkungan fisik sebaik-baiknya seperti suhu, kelembapan, sirkulasi udara, pencahayaan, kebisingan, getaran, dan bau atau wangi-wangian, 6. Berusaha untuk mengurangi monotoni dan ketegangan akibat kerja, misalnya menyediakan musik dan menggunakan dekorasi ruangan kerja. 2.4.2 Denyut Nadi Jantung merupakan organ tubuh yang berfungsi memompa darah ke seluruh tubuh. Darah yang dipompa membawa makanan yang diperlukan otot. Selain itu adanya sirkulasi darah, zat-zat sampah yang berbahaya bagi tubuh dapat dikeluarkan. Jantung bekerja diluar kemauan dan memiliki kemampuan khusus. Proses keluar masuknya darah ke jantung menghasilkan denyut nadi. Menurut Johnson (1991) denyut nadi adalah banyaknya kontraksi yang dilakukan oleh otot jantung untuk memompa darah keseluruh tubuh dalam interval waktu tertentu. Denyut nadi keadaan normal adalah 70 denyut/menit dengan selang antara 50-100 denyut/menit. Denyut nadi sangat ditentukan oleh usia dan jenis kelamin. Jantung yang sehat kembali bekerja normal setelah 15 menit sesudah beraktivitas. commit to user II - 15


digilib.uns.ac.id

Denyut nadi manusia dipengaruhi lingkungan fisik tempat beraktivitas. Hubungan tingkat lingkungan fisik, denyut nadi dan konsumsi energi dapat dilihat pada gambar 2.5.

Gambar 2.5 Hubungan denyut nadi dengan kondisi kerja dan konsumsi energi Sumber: Grandjean, 1993

Sedangkan pembagian denyut nadi pada saat beraktivitas dapat dilihat pada gambar 2.6.

Gambar 2.6 Pembagian denyut nadi pada saat beraktivitas Sumber: Grandjean, 1993

Pada gambar 2.6 dapat dilihat adanya beberapa tingkat

antara denyut nadi

sebelum dan sesudah bekerja. Menurut Grandjean (1993), tingkat denyut nadi dibagi menjadi lima definisi, yaitu: 1.

Resting pulse adalah jumlah rata-rata denyut nadi sebelum memulai suatu commit to user pekerjaan, II - 16


2.

digilib.uns.ac.id

Working pulse adalah jumlah rata-rata denyut nadi selama melakukan suatu pekerjaan,

3.

Work pulse adalah selisih antara jumlah denyut nadi selama bekerja dan sebelum bekerja,

4.

Total recovery pulse (recovery cost) adalah jumlah denyut nadi mulai dari berhenti bekerja sampai denyut nadi kembali normal. Menurut Muller dalam Grandjean (1993), total recovery pulse adalah salah satu cara untuk mengukur kelelahan (fatigue) dan pemulihan (recovery),

5.

Total work pulse (cardiac cost) adalah jumlah denyut nadi mulai dari memulai pekerjaan sampai dengan tingkat istirahat. Setelah didapat nilai dari denyut nadi masing-masing aktivitas, tingkat

peningkatan denyut nadi akibat aktivitas cardiovasculer (Tarwaka, 2004). %CVL =

(denyut ker ja - denyut istirahat ) x 100% ...................persamaan 2.2 (denyut maksimal - denyut istirahat )

Grandjean (1993) mendefinisikan beberapa hal, sebagai berikut: a.

Jumlah denyut nadi istirahat merupakan rata-rata denyut nadi sebelum pekerjaan dimulai.

b.

Jumlah denyut nadi bekerja merupakan rata-rata denyut nadi selama bekerja.

c.

Denyut nadi maksimal ditentukan dengan rumus berikut: Denyut nadi maksimal = 220 – usia (untuk pria) Denyut nadi maksimal = 200 – usia (untuk wanita)

Hasil perhitungan % CVL tersebut kemudian dibandingkan dengan % CVL yang telah ditetapkan dalam tabel 2.5.



digilib.uns.ac.id

Tabel 2.5 Klasifikasi kerja berdasarkan % CVL % CVL

Keterangan

< 30 %

Tidak terjadi kelelahan

30% - 60%

Diperlukan perbaikan

30% - 80%

Kerja dalam waktu singkat

80% - 100% Diperlukan tindakan segera > 100%

Tidak diperbolehkan melakukan aktivitas

Sumber: Tarwaka dkk, 2004

Tabel 2.5 di atas, dapat dilihat bahwa beban kerja yang mempunyai nilai % CVL kurang dari 30 % masih dikategorikan sebagai aktivitas ringan dan belum menunjukkan terjadinya kelelahan. Kelelahan akut terjadi jika nilai % CVL melebihi 100 % dan tidak diperbolehkan untuk melakukan aktivitas. Perhitungan tingkat kelelahan (% CVL) per fase gerak berjalan dilakukan dengan menghitung terlebih dulu jumlah siklus yang terjadi sepanjang lintasan berjalan kemudian diambil nilai rata-ratanya. Perhitungan nilai % CVL per siklus didapatkan dari nilai % CVL dibagi rata-rata jumlah siklus yang terjadi, dirumuskan pada persamaan 2.3. Nilai % CVL per siklus =

nilai % CVL ..........................................persamaan 2.3 jumlah siklus

Nilai % CVL per siklus diambil nilai yang terbesar dari beberapa perulangan yang dilakukan, ditentukan pula waktu untuk melakukan setiap fase gerakan. Perhitungan nilai % CVL per fase merupakan hasil pembagian waktu per fase dengan waktu selama satu siklus dikali dengan nilai % CVL per siklus terbesar, dirumuskan pada persamaan 2.4. Nilai % CVL per fase =

waktu per fase x %CVL ..............................persamaan 2.4 waktu 1 siklus

2.4.3 Energi Ekspenditur Manusia mengoksidasi dengan cara metabolisme karbohidrat, protein, lemak, dan alkohol untuk menghasilkan energi dan energi yang dihasilkan commit to user diperlukan, yaitu: II - 18


digilib.uns.ac.id

1. Memelihara fungsi tubuh; untuk bernafas, menjaga denyut nadi, menjaga tubuh tetap hangat dan semua fungsi berjalan normal. 2. Aktivitas fisik; untuk gerak perpindahan dan kontraksi otot. 3. Pertumbuhan dan pembaruan yang membutuhkan pembuatan jaringan baru. Energi diukur dalam satuan joule atau kalori. Satu joule (J) ditetapkan sebagai energi yang digunakan saat memindahkan berat 1 kilogram (kg) sejauh 1 meter (m) dengan kekuatan 1 newton (N). Satu kalori ditetapkan sebagai energi yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur dari 1 gram (gr) air dari 14.5oC sampai 15.5oC. Dalam prakteknya, kedua satuan tersebut digunakan secara berbeda dalam pengukuran cairan. Satu kalori setara dengan 4.184 joule. Manusia menggunakan energi dalam jumlah besar, karena itu para ahli nutrisi menggunakan satuan yang lebih besar yaitu kilojoule. 1 kilojoule (kJ)

= 1000 joule

1 megajoule (MJ) = 1000000 joule 1 kilokalori (Kkal)= 1000 kalori Untuk mengubah menjadi satuan yang lain : 1 kKal = 4.184 kJ 1 MJ = 239 Kkal Terdapat tiga tingkat energi fisiologi yang umum, yaitu istirahat, limit kerja aerobik dan kerja anaerobik. Pada tahap istirahat, pengeluaran energi yang diperlukan untuk mempertahankan kehidupan tubuh disebut Tingkat Metabolisme Basal (Basal Metabolic Rate, BMR). Hal tersebut mengukur perbandingan oksigen yang masuk ke dalam paru-paru dengan karbon dioksida yang keluar. Berat tubuh dan luas permukaan adalah faktor penentu yang dinyatakan dalam kilokalori/area permukaan/jam. Rata-rata manusia yang mempunyai berat 65 kg dan mempunyai area permukaan 1.77 m2 memerlukan energi sebesar 1 kilokalori per menit. Sedangkan suatu kerja disebut aerobik bila suplai oksigen pada otot sempurna. Jika suplai tidak sempurna, sistem kekurangan oksigen dan kerja menjadi anaerob. Hal ini dipengaruhi oleh aktivitas fisiologi yang dapat ditingkatkan melalui latihan. commit to user II - 19


digilib.uns.ac.id

Energi ekspenditur (EE) laki-laki dan wanita selama satu hari penuh dibagi menjadi komponen yang berbeda, terdiri dari basal metabolic rate (BMR), diet induced thermogenesis (DIT), dan physical activity (PA).

Gambar 2.7 Total energi ekspenditur Sumber: Rowett Research Institute, 1992

Presentase komponen energi ekspenditur yang dikeluarkan untuk melakukan aktivitas active dan inactive berbeda satu dengan yang lain. Dalam melakukan aktivitas inactive, presentase komponen total energi ekspenditur pada BMR lebih besar dibanding physical activity (PA). Hal ini dikarenakan, saat aktivitas inactive tubuh lebih banyak istirahat daripada beraktivitas fisik. Lain halnya dengan aktivitas active, presentase BMR lebih kecil daripada

physical activity (PA)

karena tubuh lebih banyak melakukan kegiatan fisik. 1. Basal Metabolic Rate (BMR). BMR adalah jumlah minimum dari tenaga yang diperlukan oleh tubuh jika dikaitkan dengan ilmu fisiologi dan istirahat secara mental. BMR diukur di dalam kondisi-kondisi yang dibakukan, yang dilakukan dengan subyek pada saat keadaan setelah makan malam (berpuasa untuk sedikitnya 12 jam/postprandial), pada istirahat yang mencukupi di suatu lingkungan thermoneutral (tidak terlalu panas atau dingin). Jika salah satu kondisi tersebut tidak dijumpai (selang waktu untuk berpuasa lebih pendek) pengukuran biasanya disebut resting metabolic rate (RMR). 2. Diet Induced Thermogenesis (DIT). Disebut juga post-prandial thermogenesis (PPT) atau efek termis dari makanan (termic effect of food, TEF). DIT berperan sekitar 10% dari energi commit to user II - 20


digilib.uns.ac.id

total yang dibutuhkan (Energy Intake, EI). Ini adalah jumlah dari tenaga memanfaatkan di dalam pencernaan, absorpsi, dan transportasi nutrisi. 3. Physical Activity (PA). PA merupakan komponen variabel terbanyak dari EE di dalam manusia. Hal ini termasuk tambahan EE selain RMR dan TEF karena aktivitas otot dan meliputi aktivitas fisik minor (menggigil dan menggelisahkan). Nilai PA ini berperan sekitar 15-30% dari total kebutuhan EE harian. Bilangan nadi atau denyut nadi merupakan peubah yang penting dan pokok baik dalam penelitian lapangan maupun penelitian laboratorium. Dalam hal penentuan konsumsi energi, digunakan parameter indeks kenaikan bilangan kecepatan denyut nadi. Indeks ini merupakan perbedaan antara kecepatan denyut nadi pada waktu kerja tertentu dengan kecepatan denyut nadi pada waktu istirahat. Jumlah total dari energi yang diperlukan oleh individu bergantung pada tingkat aktivitas dan berat badan mereka. Semakin berat dan aktif maka lebih banyak tenaga yang diperlukan. Perumusan hubungan antara energi ekspenditur dengan kecepatan denyut nadi, dilakukan pendekatan kuantitatif hubungan antara energi ekspenditur dengan kecepatan denyut nadi dengan menggunakan analisis regresi kuadratis dengan persamaan 2.5. Y = 1.80411- (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 ...........................persamaan 2.5 dengan; Y : energi ekspenditur (kilokalori/ menit) X : kecepatan denyut nadi (denyut/ menit) Setelah diketahui nilai energi ekspenditurnya, maka dapat diketahui pula kebutuhan kalori dalam melakukan suatu kegiatan kerja. Kebutuhan Kalori =

Y x 60 per jam / kg berat badan ....................persamaan 2.6 W

dengan; Y : energi ekspenditur (kilokalori/ menit) W : berat badan (kg)



digilib.uns.ac.id

2.4.4 Kapasitas Aerobik Pengeluaran energi, kerja fisiologi, dan biaya fisiologi berkaitan erat dengan konsumsi oksigen. Hal ini dapat diukur secara langsung dalam liter/menit atau secara tidak langsung dalam detak jantung/menit. Unit satuan dasar yang digunakan adalah pengeluaran kalori dalam gram kalori/ menit. Aerobic capacity adalah level maksimum konsumsi oksigen (oxygen uptake). Aerobic capacity ditunjukkan dengan VO2max dan biasanya diungkapkan dalam liter per menit. Sinonim aerobic capacity adalah physical work capacity, maximal oxygen uptake, dan maximal aerobic capacity or power (Laymon, Mike, Jerrold S. Petrofsky and Jennifer Batt. 2008). Faktor-faktor yang mempengaruhi aerobic capacity, yaitu: 1. Faktor somatis meliputi dimensi tubuh, usia, jenis kelamin. 2. Faktor fisik meliputi motivasi, sikap. 3. Ligkungan meliputi ketinggian, temperatur, kelembaban. 4. Karakteristik pekerjaan meliputi beban/intensitas kerja, durasi kerja, ritme kerja, teknik kerja. 5. Karakteristik psikologi pekerja yang merupakan turunan secara genetik (inherited at birth). Aerobic capacity dapat ditentukan dengan dua cara, yaitu direct assessment dan indirect assessment. Direct assessment melibatkan pengujian maksimal dan biasanya dilakukan kepada anak-anak muda, orang yang terlatih seperti atlit dan sebagainya. Indirect assessment merupakan pengujian submaksimal dan biasanya lebih sesuai dilakukan pada pekerja-pekerja industri. Ada tiga metode indirect assessment yang digunakan, yaitu: 1. Metode regresi. Metode ini didasarkan pada dua faktor yaitu hubungan linier antara heart rate dan VO2 pada beban kerja submaksimal yang diharapkan berdasar usia. Metode ini memiliki kelemahan, yaitu adanya variasi heart rate maksimum diantara individu. 2. Metode berdasarkan Astrand Nomogram (Astrand and Rodahl, 1986). Metode ini didasarkan pada pengukuran submaksimal konsumsi oksigen dan heart rate. Nomogram menggunakan faktor koreksi usia. Kelemahan metode ini adalah kesalahan dalam membaca data dari nomogram khususnya bagi mereka yang tidak terlatih.



digilib.uns.ac.id

3. Metode konvensional Tayyari (Siconolfi, 1985; Tayyari, 1995). Metode ini untuk mengestimasi VO2 didasarkan pada berat badan dan heart rate selama berjalan pada treadmill. Tayyari merumuskan sebuah persamaan untuk menghitung konsumsi oksigen maksimal. V 0 2 max =

0.263(Wb + 10 )V + 13 .15 ´ AG HR + G - 72

................................persamaan 2.7

dengan; VO2 max = konsumsi oksigen maksimal (liter/menit) Wb

= berat badan (kg)

V

= kecepatan berjalan (km/jam)

HR

= heart rate (denyut/menit) saat berjalan

G

= faktor gender (G=10 untuk laki-laki dan G=0 untuk perempuan)

AG

= faktor koreksi usia = 1.12 – (0.0073 x usia)

2.4.5 Physiological Cost Index (PCI) of Walking Physiological cost index (PCI) of walking adalah salah satu faktor cardiopulmonary sebagai indikator cost energy (MacGregor,1981). Indikator ini adalah nilai dari selisih antara denyut nadi (HR) saat bekerja dan denyut nadi (HR) saat istirahat dan dibagi dengan kecepatan berjalan. PCI =

Dt - Do V

......................................................................persamaan 2.8

Dengan : PCI

= Physiological cost index (PCI) of walking (denyut/meter)

V

= kecepatan berjalan (meter/menit)

Dt

= denyut nadi saat aktivitas berjalan (denyut/menit)

D0

= denyut nadi saat istirahat (denyut/menit)

2.6 PENELITIAN SEBELUMNYA Waters (1976) melakukan penelitian mengenai energi yang dibutuhkan para amputee untuk berjalan berkaitan dengan tingkat amputasi bagian kaki. commit to user Penelitian ini dilakukan terhadap dua kelompok amputee dengan level amputasi II - 23


digilib.uns.ac.id

yang berbeda, yaitu vascular dan traumatic. Kelompok vascular terdiri dari 13 above-knee amputee, 13 below-knee amputee, dan 15 Syme amputee. Kelompok traumatic terdiri dari 15 above-knee amputee dan 14 below-knee amputee. Responden berjalan pada lintasan sejauh 60.5 meter. Pernafasan diukur dengan Douglas Bag untuk menganalisis oksigen dan karbon dioksida. Denyut nadi, tingkat pernafasan, serta polanya diamati dengan alat transduser. Setiap percobaan berjalan rata-rata selama lima menit dengan dua kecepatan berbeda, lambat dan cepat. Nilai oksigen yang dikonsumsi dan bilangan denyut nadi digunakan untuk memperkirakan nilai maksimum kapasitas kerja secara aerobik. Hasil dari penelitian ini adalah nilai maksimum kapasitas kerja secara aerobik pada responden above-knee amputee kedua kelompok lebih rendah dibandingkan pada responden below-knee amputee maupun orang normal. Kuo-Feng Huang (2001) melakukan penelitian mengenai kajian kinematik dan energi yang dibutuhkan oleh below-knee amputees. Tujuannya mengukur karakteristik berjalan secara dinamis dan energi yang dibutuhkan. Penelitian ini dilakukan terhadap 6 below-knee amputees dengan usia 41,83 ± 6,27 tahun terdiri dari 3 vascular amputees dan 3 traumatic amputees menggunakan foot tipe SACH, single axis, dan multiple axis. Selain itu juga dibandingkan dengan kondisi normal yaitu 5 orang laki-laki yang berusia 33,83 ± 5,15 tahun. Penelitian ini dilakukan dengan cara responden berjalan pada treadmill dengan kecepatan 1 km/jam; 1,5 km/jam; dan 2 km/jam. Hal tersebut dinilai sebagai fase pemanasan dan trial setelah beristirahat selama 20 menit. Setelah denyut nadi mencapai 60% denyut nadi maksimal, energi yang dibutuhkan diukur selama minimal 2 menit. Metode tersebut dilakukan pada dua kelompok amputees menggunakan tiga jenis foot berbeda. Hasil penelitian ini adalah kelompok vascular amputees membutuhkan energi yang lebih besar dibandingkan kelompok traumatic amputees. Perbedaan energi yang dibutuhkan cukup besar antara ketiga jenis foot prosthetic. Keytel (2005) melakukan penelitian untuk memperkirakan nilai energi ekspenditur dari pengamatan denyut nadi. Tujuan penelitian ini yaitu mengukur faktor komposisi tubuh, jenis latihan, hubungan denyut nadi dengan energi ekspenditur, dan mengembangkan persamaan commit to user ramalan energi ekspenditur. II - 24


digilib.uns.ac.id

Responden berjumlah 115 orang dengan umur 18-45 tahun. Penelitian dilakukan dengan cara responden beraktivitas menggunakan treadmill dan cycle ergometer pada tiga kondisi berbeda. Denyut nadi dan rasio pernafasan diukur. Analisis mixed-model mengidentifikasi jenis kelamin, denyut nadi, berat badan, konsumsi oksigen, dan umur sebagai faktor untuk memperkirakan nilai energi ekspenditur. Kesimpulan yang diambil yaitu adanya kemungkinan mengetahui nilai energi ekspenditur dari denyut nadi suatu kelompok dengan terlebih dulu menyesuaikan faktor umur, jenis kelamin, massa tubuh, dan kebugaran. Mike Laymon (2008) melakukan penelitian mengenai energi ekspenditur secara aerob dalam latihan selama 60 menit. Penelitian ini dilakukan pada 6 orang wanita dan 7 orang laki-laki dengan umur rata-rata 18-48 tahun. Responden melakukan aktivitas selama 60 menit. Pengukuran dilakukan terhadap konsumsi oksigen sesaat sebelum beraktivitas, setiap lima menit saat beraktivitas, dan selama 4 jam setelah beraktivitas. Hasil penelitian ini yaitu rata-rata nilai energi ekspenditur yaitu 517,4 ± 231,7 kalori. Rata-rata energi ekspenditur pada laki-laki yaitu 654,1 kalori dan pada wanita yaitu 358 kalori. Herdiman (2009) melakukan penelitian mengenai kajian fisiologi pada karakteristik prosthetic kaki endoskeletal jenis Above-Knee Prosthetic (AKP). Tujuannya adalah mengukur tingkat fisiologi pengguna prosthetic endoskeletal hasil perancangan dibandingkan dengan prosthetic eksoskeletal. Penelitian dilakukan dengan cara mengukur tingkat kelelahan, energi ekspenditur, dan getaran mekanik saat berjalan. Amputee berjalan pada treadmill sejauh 100 meter menggunakan kedua prosthetic bergantian dengan tiga kecepatan berbeda (1,2 km/jam; 1,6 km/jam; dan 2 km/jam). Denyut nadi diukur saat sebelum berjalan, saat berjalan pada jarak 50 meter, 60 meter, dan 100 meter. Selain itu diukur denyut nadi setelah berjalan pada menit ke-2, ke-4, dan ke-6. Hasil penelitian ini adalah

prosthetic

endoskeletal

menunjukkan

hasil

yang

lebih

baik

dibandingkankan prosthetic eksoskeletal dilihat dari peningkatan %CVL lebih kecil. Peningkatan pengeluaran energi ekspenditur menunjukkan lebih stabil, getaran mekanik yang ditimbulkan untuk berjalan normal lebih stabil, dan frekuensi tekanan pada stump yang dilakukan berulang untuk berjalan normal pada frekuensi 100 Hz masih memberikan commit torasa usernyaman bagi pengguna. II - 25


digilib.uns.ac.id

Primawati (2010) melakukan penelitian mengenai kajian fisiologi pada pengguna prosthetic kaki bagian bawah lutut (bkp) ditinjau dari metabolisme basal. Tujuannya adalah mengukur tingkat fisiologi pengguna prosthetic eksoskeletal,

endoskeletal

merek

Regal,

endoskeletal

pengembangan

dibandingkan dengan orang normal sehingga dapat diketahui desain prosthetic terbaik dengan memperhatikan hasil pengukuran fisiologi yang mendekati kondisi responden normal. Penelitian dilakukan dengan cara mengukur %CVL, energi ekspenditur, kebutuhan kalori, dan VO2 max. Amputee berjalan normal sejauh 12 meter dan berjalan pada treadmill sejauh 100 meter menggunakan 3 desain prosthetic bergantian dengan tiga kecepatan berbeda (1,2 km/jam; 1,6 km/jam; dan 2 km/jam). Eksperimen ini dilakukan enam kali perulangan. Pengukuran denyut nadi dilakukan dengan metode 10 denyut. Denyut nadi diukur saat sebelum dan sesudah berjalan. Hasil penelitian ini adalah desain prosthetic endoskeletal tipe pengembangan memberikan hasil %CVL yang lebih rendah dibanding dua desain prosthetic lainnya. Hasil pengukuran energi ekspenditur, kebutuhan kalori, dan konsumsi oksigen menunjukkan peningkatan yang lebih stabil dan memiliki kemiripan pada kemiringan garis dengan responden normal. Desain prosthetic kaki bagian bawah lutut terbaik dalam mengakomodasi aktivitas berjalan yaitu desain prosthetic endoskeletal tipe pengembangan karena memberikan nilai pengukuran fisiologi yang memiliki kedekatan dengan responden normal.



digilib.uns.ac.id

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Metode penelitian menggambarkan langkah-langkah penelitian yang akan dilakukan dalam pemecahan masalah. Adapun langkah-langkah penyelesaian masalah adalah seperti dalam gambar 3.1.

commit to user Gambar 3.1 Metodologi penelitian III-1


digilib.uns.ac.id

3.1 PEMILIHAN RESPONDEN Tahap pemilihan responden merupakan tahap awal yang dilakukan sebelum melakukan penelitian. Tahap ini diawali dari menentukan data anthropometri responden dan data kondisi responden. Tahap-tahap yang dilakukan dalam tahap pemilihan responden ini dijelaskan pada sub bab di bawah ini. 3.1.1 Anthropometri Responden Anthropometri adalah pengukuran dimensi tubuh manusia. Data anthropometri yang digunakan dalam penelitian ini adalah tinggi badan dan berat badan. Data anthropometri tersebut digunakan untuk perhitungan body mass index (BMI). Kemudian data anthropometri yang meliputi berat badan dan tinggi badan digunakan untuk pemilihan responden. Data anthropometri responden normal menyesuaikan responden amputee. Data-data anthropometri amputee dan orang normal, yaitu: 1. Responden amputee, Data anthropometri responden amputee, yaitu: Tinggi badan

= 164 cm

Berat badan

= 67,5 kg

2. Responden normal, Data anthropometri 5 responden normal, yaitu: Tabel 3.1 Data anthropometri responden normal No

Tinggi Badan (cm)

Berat Badan (kg)

1 2 3 4 5

174 171 172 176 175

78 75,7 75 78 78

3.1.2 Data Kondisi Responden Selain data anthropometri responden, perlu diketahui pula data kondisi responden. Data kondisi meliputi data denyut nadi dari responden amputee dan 5 responden normal. Tabel 3.2 menampilkan data denyut nadi responden normal saat tidak sedang melakukan aktivitas. commit to user

III-2


digilib.uns.ac.id

Tabel 3.2 Denyut nadi responden Responden

Denyut nadi (bpm)

Amputee

76

Normal 1

75

Normal 2

84

Normal 3

80

Normal 4

80

Normal 5

76

3.2 PELAKSANAAN PENELITIAN Dalam penelitian dilakukan persiapan penelitian dan prosedur penelitian, Dijelaskan pada sub bab di bawah ini. 3.2.1 Persiapan Penelitian Sebelum melakukan penelitian, dilakukan terlebih dahulu persiapan penelitian. Persiapan penelitian meliputi penentuan tempat penelitian dan alat yang digunakan dalam penelitian. Penelitian dilakukan Laboratorium Perencanaan dan Perancangan Produk Teknik Industri UNS dan Laboratorium Sistem Produksi Teknik Industri UNS. Data yang diambil dari responden yaitu data primer yang meliputi usia, tinggi, berat badan responden, denyut nadi responden sebelum dan sesudah berjalan, dan waktu berjalan responden. Tabel 3.3 Pengumpulan data No

Data

Keterangan

Tujuan Mengetahui kondisi tubuh amputee yang nantinya akan dibandingkan dengan kondisi orang normal Mengetahui kondisi tubuh orang normal yang nantinya akan dibandingkan dengan kondisi amputee

1

Data tinggi badan dan berat badan amputee

Data hasil wawancara dan pengukuran langsung

2

Data tinggi dan berat badan orang normal

Data hasil wawancara dan pengukuran langsung

commit to user

III-3


digilib.uns.ac.id

Tabel 3.3 Pengumpulan data (lanjutan) No

Data

3

Data denyut nadi pada aktivitas berjalan normal

4

Data berupa rekaman video aktivitas berjalan

Keterangan

Tujuan

Data melalui pengukuran langsung menggunakan heart rate monitor Data melalui pengukuran langsung dengan bantuan handycam

Mengetahui denyut nadi saat beraktivitas normal

Mengetahui pola berjalan amputee dan orang normal

Alat yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu: 1.

Heart rate monitor, Heart rate monitor digunakan untuk membantu menghitung denyut nadi responden. Heart rate monitor yang digunakan mampu mengetahui jumlah denyut nadi dengan metode 10 detak persatuan waktu, dapat menghitung jumlah denyut nadi dalam 1 menit, dan dapat memonitor denyut nadi objek saat melakukan aktivitas. Transmisi data hasil pengukuran denyut nadi pada alat ini menggunakan wireless berupa radio frekuensi (RF) untuk mendukung pengukuran denyut nadi objek pada saat beraktivitas. Sistem kerja instrument heart rate monitor pertama satu jari tangan dimasukkan ke blok heart rate tranducer. Data dari tranducer tersebut akan dikuatkan diolah pada mikrokontroler yang di program untuk menghitung denyut nadi dari perubahan tegangan yang terbaca berupa waktu, sehingga dapat dihitung waktu yang dibutuhkan untuk melihat berapa lama objek mencapai 10 detak. Hasil pengukuran dan pemrosesan data ditampilkan pada LCD yang berupa grafis dan dikirim oleh rangkaian transmitter RF menuju receiver dengan menggunakan tag tertentu. Pada rangkaian receiver dilanjutkan ke perangkat PC sebagai interface pengolahan data lanjutan dan perangkat penyimpanan data yang dihubungkan melalui kabel USB dengan Max-232, berikut adalah gambar heart rate monitor yang digunakan. commit to user

III-4


digilib.uns.ac.id

Gambar 3.2 Heart rate monitor 2.

Meteran badan, Meteran badan digunakan untuk mengukur tinggi badan responden. Diperlukan dalam melakukan perhitungan Body Mass Index (BMI) responden.

3.

Timbangan badan, Timbangan badan digunakan untuk mengukur berat badan responden. Diperlukan dalam melakukan perhitungan Body Mass Index (BMI) responden.

4.

Prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2-bar, Prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2-bar digunakan untuk membantu responden saat berjalan. Dengan menggunakan prosthetic ini, responden amputee diukur konsumsi energi, konsumsi oksigen, %CVL, kebutuhan kalori tubuhnya, dan physiological cost index of walking. Berikut adalah gambar prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2 bar yang digunakan.

Gambar 3.3 Prosthetic atas lutut dengan energy storing knee commit to user

III-5


5.

digilib.uns.ac.id

Bidang datar, Bidang datar digunakan sebagai bidang responden berjalan. Bidang datar memiliki permukaan yang rata dan tidak licin. Berikut adalah gambar bidang datar yang digunakan.

Gambar 3.4 Bidang datar 6.

Bidang tangga, Bidang datar digunakan sebagai bidang responden berjalan. Bidang tangga tidak licin dan permukaannya rata. Bidang ini memiliki dimensi panjang 2 m, tinggi 75 cm, tinggi anak tangga 13 cm, lebar anak tangga 1 m, dan sudut elevasi 300. Berikut adalah gambar bidang tangga yang digunakan.

Gambar 3.5 Bidang tangga 7.

Bidang miring, Bidang miring digunakan sebagai bidang responden berjalan. Bidang miring tidak licin dan permukaannya rata. Bidang miring memiliki dimensi panjang 175 cm, tinggi 75 cm, dan sudut elevasi 160. Berikut adalah gambar bidang miring yang digunakan.

commit to user

III-6


digilib.uns.ac.id

Gambar 3.6 Bidang miring 8.

Bidang tanah tidak rata, Bidang tanah tidak rata digunakan sebagai bidang responden berjalan. Bidang ini merupakan bidang dengan tanah yang bergelombang,

9.

Bidang berbatu, Bidang berbatu digunakan sebagai bidang responden berjalan. Bidang ini memiliki permukaan yang tidak rata dan berkerikil,

10. Handycam, Handycam digunakan untuk mendokumentasikan video saat responden berjalan. Spesifikasi handycam yang digunakan adalah panasonic MD 10000 dengan 10x optical zoom dan 500x digital zoom, mastering DVD format AVI, dan recording 1080i/50i. 3.2.2 Prosedur Penelitian Pengukuran yang pertama kali dilakukan yaitu pengukuran tinggi badan dan berat badan. Jumlah responden yang dilibatkan dalam pengambilan data heart rate terdiri dari enam orang yaitu satu orang responden amputee (pengguna prosthetic) dan 5 orang responden normal. Pemilihan responden normal dan responden amputee berdasarkan dari penilaian BMI, sehingga data yang diperoleh dari hasil eksperimen dapat dianalisis dalam menentukan kriteria fisiologi tubuh responden. Pemilihan responden normal disesuaikan dengan penilaian BMI (Body Mass Index) sehingga data yang dihasilkan dari keduanya dapat digunakan untuk mengevaluasi dari fisiologi tubuh yang dikeluarkan masing-masing obyek yang diamati. commit to user

III-7


digilib.uns.ac.id

Ketentuan umum dalam pelaksanaan percobaan meliputi pengamatan terhadap pola berjalan dalam penelitian ini, sebagai berikut: 1. Lintasan yang dilalui pada aktivitas berjalan normal 2. Percobaan dibagi lagi dalam sub-percobaan yang disesuaikan dengan masingmasing bidang yaitu : a. Percobaan a untuk bidang datar dengan kecepatan berjalan normal. Karakteristik kecepatan percobaan a, sebagai berikut: · Kecepatan berjalan normal = Va · Waktu berjalan normal = Ta b. Percobaan b untuk bidang datar dengan kecepatan yang lebih cepat dibanding kecepatan dari percobaan a. Karakteristik kecepatan percobaan b, sebagai berikut: · Kecepatan berjalan cepat = Vb · Waktu berjalan cepat = Tb · Kecepatan berjalan cepat > kecepatan berjalan normal, Vb>Va · Waktu berjalan normal > berjalan cepat, Tb
pelaksanaan

percobaan

diperlukan

sebagai

alat

untuk

menentukan prosedur operasional dalam pengambilan data. Hal ini bertujuan agar percobaan berjalan sesuai tujuan yang diharapkan. Petunjuk pelaksanaan untuk percobaan a, sebagai berikut: 1. Amputee memakai desain prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2-bar yang digunakan dalam percobaan. commit to user

III-8


digilib.uns.ac.id

2. Pengukuran denyut nadi kondisi awal dilakukan sebelum melakukan percobaan berjalan pertama. 3. Responden melakukan percobaan dengan berjalan sejauh 12 meter pada bidang datar, 4. Dilakukan pengukuran denyut nadi kembali untuk kondisi akhir. 5. Responden beristirahat selama 15 menit sebelum melakukan percobaan berjalan berikutnya. Petunjuk pelaksanaan untuk percobaan b, sebagai berikut: 1. Amputee memakai desain prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2-bar yang digunakan dalam percobaan. 2. Pengukuran denyut nadi kondisi awal dilakukan sebelum melakukan percobaan berjalan pertama, 3. Responden melakukan percobaan berjalan cepat melintasi bidang datar sejauh 12 meter, 4. Dilakukan pengukuran denyut nadi kembali untuk kondisi akhir 5. Responden beristirahat selama 15 menit sebelum melakukan percobaan berjalan berikutnya. Petunjuk pelaksanaan untuk percobaan c, sebagai berikut: 1.

Amputee memakai desain prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2-bar yang digunakan dalam percobaan.

2. Pengukuran denyut nadi kondisi awal dilakukan sebelum melakukan percobaan berjalan pertama, 3. Responden melakukan percobaan menaiki dan menuruni bidang miring, 4. Dilakukan pengukuran denyut nadi kembali untuk kondisi akhir, 5. Responden beristirahat selama 15 menit sebelum melakukan percobaan berjalan berikutnya. Petunjuk pelaksanaan untuk percobaan d, sebagai berikut: 1. Amputee memakai desain prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2-bar yang digunakan dalam percobaan. 2. Pengukuran denyut nadi kondisi awal dilakukan sebelum melakukan commit to user percobaan berjalan pertama, III-9


digilib.uns.ac.id

3. Responden melakukan percobaan menaiki dan menuruni bidang tangga, 4. Dilakukan pengukuran denyut nadi kembali untuk kondisi akhir, 5. Responden beristirahat selama 15 menit sebelum melakukan percobaan berjalan berikutnya. Petunjuk pelaksanaan untuk percobaan e, sebagai berikut: 1. Amputee memakai desain prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2-bar yang digunakan dalam percobaan. 2. Pengukuran denyut nadi kondisi awal dilakukan sebelum melakukan percobaan berjalan pertama, 3. Responden melakukan percobaan berjalan di bidang tidak rata sejauh 12 meter, 4. Dilakukan pengukuran denyut nadi kembali untuk kondisi akhir 5. Responden beristirahat selama 15 menit sebelum melakukan percobaan berjalan berikutnya. Petunjuk pelaksanaan untuk percobaan f, sebagai berikut: 1. Amputee memakai desain prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2-bar yang digunakan dalam percobaan. 2. Pengukuran denyut nadi kondisi awal dilakukan sebelum melakukan percobaan berjalan pertama, 3. Responden melakukan percobaan berjalan di bidang berbatu, 4. Dilakukan pengukuran denyut nadi kembali untuk kondisi akhir, 5. Responden beristirahat selama 15 menit sebelum melakukan percobaan berjalan berikutnya. Setelah semua percobaan selesai dilakukan, data hasil percobaan tersebut direkapitulasi agar dapat dilakukan pengolahan data. Setelah dilakukan pengumpulan data, langkah berikutnya adalah mengolah data tersebut untuk mendapatkan hasil (output) dari penelitian ini. Pengolahan data dilakukan dengan urutan, sebagai berikut: 1. Perhitungan % CVL untuk pengguna prosthetic dan responden orang normal. commit to user

III-10


digilib.uns.ac.id

Data hasil pengamatan terhadap aktivitas berjalan berupa denyut nadi sebelum dan setelah berjalan. Nilai % CVL dihitung dari data denyut nadi dan denyut maksimum responden sesuai persamaan 2.2. 2. Perhitungan distribusi % CVL per fase berjalan untuk pengguna prosthetic dan responden orang normal. Dalam perhitungan ini dilakukan pengamatan terhadap data berupa video rekaman aktivitas berjalan. Pertama, pengamatan terhadap jumlah siklus untuk setiap percobaan berjalan kemudian diambil nilai rata-ratanya. Kedua, perhitungan distribusi fatique per siklus dengan cara membagi nilai % CVL dengan jumlah rata-rata siklus sesuai persamaan 2.3. Ketiga, pemilihan nilai fatique terbesar untuk setiap kelompok percobaan berjalan (empat kali perulangan). Keempat, pengamatan waktu tempuh setiap fase pada video rekaman. Kelima, perhitungan distribusi %CVL untuk setiap fase berjalan sesuai persamaan 2.4. 3. Energi ekspenditur pada aktivitas berjalan pengguna prosthetic dan responden orang normal. Perhitungan

ini

menggunakan

hasil

pengamatan

aktivitas

berjalan.

Perhitungan nilai energi ekspenditur menggunakan persamaan regresi kuadratis 2.5. 4. Kebutuhan kalori pada aktivitas berjalan pengguna prosthetic dan responden orang normal. Perhitungan kebutuhan kalori per jam per kg berat badan. Data yang diolah yaitu nilai energi ekspenditur. Perhitungan kebutuhan kalori menggunakan persamaan 2.6. 5. Konsumsi oksigen melalui perhitungan VO2max pada aktivitas berjalan pengguna prosthetic dan responden orang normal. Perhitungan konsumsi oksigen menggunakan data awal pengukuran denyut nadi pada aktivitas berjalan dengan menggunakan persamaan 2.7. 6. Physiological cost index (PCI) of walking pengguna prosthetic dan responden orang normal. commit to user

III-11


digilib.uns.ac.id

Perhitungan physiological cost index (PCI) of walking menggunakan data awal pengukuran denyut nadi pada aktivitas berjalan dan kecepatan berjalan dengan menggunakan persamaan 2.8.

commit to user

III-12


digilib.uns.ac.id

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Bab ini membahas proses pengumpulan data dan proses pengolahan data sesuai dengan rumusan masalah dan tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini. Bagian pertama membahas proses pengumpulan data percobaan. Bagian kedua membahas proses pengolahan data data. Keduanya dilakukan sebagai dasar dalam memberikan analisis terhadap penyelesaian permasalahan yang dihadapi. 4.1 PENGUMPULAN DATA Tahap pengumpulan data in ini dilakukan untuk mendapatkan data awal untuk pengukuran fisiologi dari pengguna prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2 bar bar. Pada tahap-tahap tahap pengumpulan data lebih lengkap dipaparkan pada subbab selanjutnya. 4.1.1 Prosthetic Endoskeletal Sistem Energy Storing Desain prosthetic yang diukur dalam penelitian ini yaitu prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2 bar. Berat Prosthetic P sebesar 4,014 Kg.

Gambar 4.1 Prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2 bar commit to user

IV - 1


digilib.uns.ac.id

Katerangan gambar : Tabel 4.1 Komponen penyusun prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2 bar Item No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Komponen Body (right) Body (left) Adapter bawah B18.3.5M - 8 x 1.25 x 16 Socket FCHS -- 16N Steel dowel pin B27.7M – 3CM1 – 11 B18.3.5M - 6 x 1.25 x 12 Socket FCHS -- 12N Pin energy storing Energy Storing (gas spring) Patella Adapter atas

Qty 1 1 1 3 1 2 2 2 1 1 1

Prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2 bar memilki 6 komponen inti penyusun. Berikut adalah komponen inti penyusun beserta fuungsinya, 1. Body (right) dan body (left) Komponen body merupakan penyangga utama pada knee joint. Komponen ini dianalogikan sebagai tulang fibula dan tulang tibia pada kaki normal. Lubang 10 mm pada bagian atas komponen ini digunakan untuk meletakkan steel dowel pin yang menghubungkan dengan adapter atas supaya membentuk mekanisme 2-bar yang memungkinkan knee joint melakukan flexion dan extension. 2. Adapter bawah Adapter bawah merupakan komponen yang menghubungkan bagian body dengan bagian pylon shank yang kemudian dihubungkan pada bagian ankle. Pada komponen ini terdapat 3 lubang berukuran 8 mm, 2 lubang tap yang sejajar merupakan lubang baut yang menghubungkan dengan bagian body. Sedangkan 1 lubang tanpa tap merupakan tempat pemasangan pin penyangga energy storing. commit to user

IV - 2


digilib.uns.ac.id

3. Socket countersunk head screw Socket countersunk head screw (B18.3.5M - 8x1.25x16 Socket FCHS --16N) merupakan komponen baut berkepala countersink berdiameter M8 memiliki panjang 16 mm dengan panjang ulir 16 mm. Komponen ini berfungsi sebagai penghubung antara komponen body dengan komponen adapter bawah. 4. Steel dowel pin Komponen steel dowel pin merupakan joint yang menghubungkan adapter atas dengan body (left) dan body (right), supaya tidak bergeser pada ujungnya di pasang e-ring. Komponen ini digunakan sebagai sumbu putar pada knee joint yang mengakibatkan knee joint dapat melakukan flexion dan extension. 5. E-Ring external retaining ring E-Ring external retaining ring (B27.7M - 3CM1-11) berfungsi sebagai penahan steel dowel pin agar tidak bergeser dan lepas. Komponen ini dipasang setelah komponen body, adapter atas, dan steel dowel pin dirakit. 6. Socket countersunk head screw Socket countersunk head screw (B18.3.5M - 8x1.25x12 Socket FCHS --12N) merupakan komponen baut berkepala countersink berdiameter M8 memiliki panjang 12 mm dengan panjang ulir 12 mm. Komponen ini berfungsi sebagai penghubung antara komponen patella dengan komponen adapter atas. 7. Pin energy storing Pin energy storing merupakan komponen yang berfungsi sebagai joint yang menghubungkan energy storing dengan adapter atas dan adapter bawah, selain itu komponen ini berfungsi untuk menyesuaikan sudut energy storing terhadap komponen body ketika knee joint flexion dan extention. 8. Energy storing Komponen energy storing dianalogikan sebagai otot quadriceps dan hamstring pada kaki normal yang digunakan sebagai extensor pada knee joint. Energy storing dapat menyimpan tenaga yang diperoleh ketika fase pre-swing dan dilepaskan pada fase initial-swing sampai fase terminal swing. Dengan kata lain fungsi energy storing sebagai actuator untuk melakukan extension secara otomatis. Energy storing yang digunakan adalah gas spring dan coil spring. Gas spring menyimpan energy commit to dalam user bentuk gas yang diberi tekanan

IV - 3


digilib.uns.ac.id

dalam ruang volume tertentu. Coil spring menyimpan tenaga dalam bentuk puntiran pada material. 9. Patella Komponen patella berfungsi sebagai stopper pada saat knee melakukan extension supaya tidak terjadi hyperextension. Komponen ini dianalogikan sebagai tulang patella pada kaki normal. Komponen ini dipasang pada bagian adapter atas. 10. Adapter atas Komponen adapter atas merupakan fungsi gerak flexion dari knee joint. Komponen ini dianalogikan sebagai tulang femur pada kaki normal. Komponen ini menghubungkan antara rotary joint pada socket dengan komponen body. Prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2 bar yang digunakan menggunakan ankle joint dengan sistem double axis yang merupakan hasil pengembangan ankle joint di tahun 2009. Ankle joint sistem double axis memiliki kelebihan dalam memberikan kemudahan bergerak pada ankle terutama dalam berjalan di bidang yang memiliki sudut kemiringan, tangga, dan bidang yang tidak rata. Pengembangan ini menjadikan pengguna lebih leluasa dalam melakukan aktivitas jalan dengan pengarahan telapak kaki dalam berjalan dapat sesuai kemauan pengguna. 4.1.2 Pengguna Prosthetic Kaki Atas Lutut (Responden Amputee) Data pengguna prosthetic kaki atas lutut diambil pada bulan Juni 2010 di Rumah Prosthetic Orthotic Kartasura. Pemakaian prosthetic ini dikarenakan pengguna mengalami kecelakaan pada tahun 1985 yang menyebabkan proses amputasi kaki bagian atas lutut. Setelah mengalami amputasi, amputee mencoba menggunakan prosthetic eksoskeletal atas lutut buatan Jepang. Tapi karena merasa tidak nyaman dan gerakan terbatas, amputee hanya menggunakan prosthetic tersebut tidak kurang dari 6 bulan. Berikut adalah data pengguna prosthetic. Nama

: Widarno

Jenis kelamin

: Laki-laki commit to user

IV - 4


digilib.uns.ac.id

Tinggi badan

: 164 cm

Riwayat amputasi

: Kecelakaan lalu lintas pada tahun 1985

Kaki amputasi

: Kaki kanan atas lutut dengan ukuran stump 37 cm

Desain prosthetic

: Prosthetic eksoskeletal atas lutut

Berat badan

: 67,5 Kg (tanpa prosthetic)

Gambar 4.2 Pengukuran data pada pengguna prosthetic Pengambilan data pengguna prosthetic dilakukan pada tanggal 20-21 Juli 2010 di LSP (Laboratorium Sistem Produksi) Jurusan Teknik Industri UNS. Pengambilan data dilakukan dengan melakukan pengamatan terhadap aktivitas berjalan normal di bidang datar, bidang miring, bidang tangga, bidang tidak rata, dan bidang berbatu. Pada bidang datar terdapat dua kondisi, dimana kondisi pertama responden berjalan normal (Va, ta) sedangkan kondisi kedua responden berjalan cepat (Vb > Va, tb < ta). Pada aktivitas berjalan normal dilakukan pengambilan data denyut nadi dan data waktu lamanya berjalan (t). Pengambilan data denyut nadi sebelum berjalan (kondisi istirahat) dan sesudah (kondisi berjalan) dengan heart rate monitor. Jarak yang ditempuh sepanjang 12 meter dan dilakukan sebanyak empat kali perulangan. Perulangan yang dimaksudkan yaitu percobaan berjalan sebanyak empat kali dan diberi notasi P1, P2, P3, dan P4. Sehingga untuk setiap percobaan berjalan (P) dilakukan pengambilan data pada kondisi istirahat dan berjalan. Tujuan dilakukan perulangan yaitu agar didapatkan hasil dengan pola yang hampir sama. Selain diambil data pengukuran denyut nadi, diambil data berupa video aktivitas berjalan normal oleh pengguna prosthetic. commit to user

IV - 5


digilib.uns.ac.id

Data hasil eksperimen ditabelkan untuk memudahkan dalam pembacaan. Hasil pengambilan data ditampilkan pada tabel 4.2. Hasil pengambilan data berupa lamanya waktu yang digunakan untuk berjalan ditampilkan pada tabel 4.3. Data kecepatan berjalan pada responden saat melakukan aktivitas berjalan ditampilkan pada tabel 4.4. Tabel 4.2 Data denyut jantung aktivitas berjalan pengguna prosthetic Bidang Berjalan

Kondisi Pengukuran

Pengukuran Denyut Nadi (detik) P1 P2 P3 P4

istirahat

Datar Jalan Cepat Miring Tangga Tanah Tidak Rata Berbatu

berjalan istirahat berjalan istirahat berjalan istirahat berjalan istirahat berjalan istirahat berjalan

80 87 89

78 85 86

80 86 83

85 91 87

104

100

99

101

90 107 90 105 83 98 80 91

87 105 80 96 85 99 84 94

81 100 84 99 80 96 90 99

85 96 80 94 81 95 85 95

Hasil pengambilan data berupa lamanya waktu yang digunakan untuk berjalan ditampilkan pada tabel 4.3. Tabel 4.3 Data waktu aktivitas berjalan pengguna prosthetic Bidang Berjalan

Lamanya Berjalan (detik) P1

P2

P3

P4

Datar

94

95

97

98

Jalan Cepat

74

75

77

74

Miring

40

60

46

53

Tangga

114

104

109

104

Tanah Tidak Rata

59

77

67

71

Berbatu

73

70

72

73

Hasil pengambilan data kecepatan berjalan responden amputee ditampilkan pada commit to user tabel 4.4.

IV - 6


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.4 Data kecepatan berjalan responden amputee V (km/jam)

V (meter/menit)

Bidang P1

P2

P3

P4

P1

P2

P3

P4

Datar

0,460

0,455

0,445

0,441

7,660

7,579

7,423

7,347

Jalan cepat

0,584

0,576

0,561

0,584

9,730

9,600

9,351

9,730

Miring

0,450

0,300

0,391

0,340

7,500

5,000

6,522

5,660

Tangga

0,189

0,208

0,198

0,208

3,158

3,462

3,303

3,462

Tanah Tidak Rata

0,732

0,771

0,645

0,608

12,203

12,857

10,746

10,141

Berbatu

0,592

0,617

0,600

0,592

9,863

10,286

10,000

9,863

Data berupa video aktivitas berjalan normal oleh pengguna prosthetic digunakan untuk mengambil data gambar fase berjalan. Hal ini dilakukan dengan meng-capture gambar enam fase dari video yang didapat. Selain itu dihitung pula lamanya waktu yang dibutuhkan untuk melakukan setiap fase berjalan tersebut. Data hasil perhitungan waktu ini akan disajikan pada bagian pengolahan data. Hasil capture data video untuk fase berjalan ditampilkan pada gambar 4.3. Bidang

Fase 1

Fase 2

Gerakan Kaki Fase 3 Fase 4

Fase 5

Datar jalan normal

Datar jalan cepat

Miring

commit to user Gambar 4.3 Fase berjalan pada pengguna prosthetic atas lutut

IV - 7

Fase 6


Bidang

digilib.uns.ac.id

Fase 1

Fase 2


Fase 5

Fase 6

Tangga

Tanah tidak rata

Berbatu

Gambar 4.3 Fase berjalan pada pengguna prosthetic atas lutut (lanjutan) Data denyut nadi digunakan mengetahui nilai aspek-aspek fisiologi yang diukur dan dilakukan dalam kajian fisiologi. 4.1.3 Responden Normal Responden normal ditentukan nilai BMI yang bersesuaian dengan nilai BMI amputee. Hal ini dilakukan agar responden normal dapat digunakan sebagai pembanding terhadap amputee. Eksperimen dilakukan terhadap 5 orang normal di Laboratorium Sistem Produksi dan Laboratorium Perencanaan dan Perancangan Produk pada tanggal 16-17 Juli 2010. Responden normal ini merupakan mahasiswa berumur 22-24 tahun. Jumlah 5 orang cukup mewakili kondisi normal pada umumnya. Pengukuran terhadap responden normal digunakan sebagai acuan untuk mengetahui kedekatan hasil pengukuran pada amputee yang menggunakan prosthetic. Berikut adalah data 5 orang responden normal. 1. Nama

: Esha

Usia

: 22 tahun

Tinggi badan

: 171 cm

Berat badan

: 75,7 kg commit to user

IV - 8


2. Nama

digilib.uns.ac.id

: Alfonsus

4.

Nama

:

Hary

Usia

: 24 tahun

Usia

:

24 tahun

Tinggi badan

: 171 cm

Tinggi badan

:

160 cm

Berat badan

: 79 kg

Berat badan

:

64 kg

Nama

:

Adi

3. Nama

: Udin

5.

Usia

: 23 tahun

Usia

:

22 tahun

Tinggi badan

: 163 cm

Tinggi badan

:

174 cm

Berat badan

: 70 kg

Berat badan

:

78 kg

Urutan pengambilan data dilakukan sama seperti perlakuan terhadap pengguna prosthetic. Data hasil pengamatan terhadap aktivitas berjalan normal diambil dengan empat kali perulangan yaitu percobaan berjalan 1 (P1), percobaan berjalan 2 (P2), percobaan berjalan 3 (P3), dan percobaan berjalan 4 (P4). Data hasil pengamatan denyut nadi untuk aktivitas berjalan pada responden normal ditampilkan pada tabel 4.5. Tabel 4.5 Data denyut nadi aktivitas berjalan responden normal Responden ke1.

Bidang Berjalan Datar Jalan Cepat Miring Tangga Tanah Tidak Rata Berbatu

2.

Datar Jalan Cepat Miring

Kondisi Pengukuran

Pengukuran Denyut Nadi (bpm)

istirahat

P1 83

P2 84

P3 78

P4 88

kerja

92

92

86

94

istirahat

88

78

80

79

kerja

105

99

102

98

istirahat

80

81

80

82

kerja

95

94

92

90

istirahat

80

79

74

82

kerja

97

96

92

98

istirahat

84

85

83

81

kerja

97

96

94

93

istirahat

75

79

79

81

kerja

88

91

90

91

istirahat

91

82

80

85

kerja

101

92

90

92

istirahat

82

83

80

85

kerja

100

102

100

105

istirahat

80

78

86

84

kerja

98

96

104

101

commit to user

IV - 9


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.5 Data denyut nadi aktivitas berjalan responden normal (lanjutan) Responden ke2.

Bidang Berjalan Tangga Tanah Tidak Rata Berbatu

3.

Datar Jalan Cepat Miring Tangga Tanah Tidak rata Berbatu

4.

Datar Jalan cepat Miring Tangga Tanah Tidak Rata Berbatu

5.

Datar Jalan Cepat Miring Tangga

Kondisi Pengukuran

Pengukuran Denyut Nadi (detik)

istirahat

P1 80

P2 79

P3 80

P4 78

kerja

98

97

97

92

istirahat

83

82

80

82

kerja

96

95

93

94

istirahat

72

76

75

80

kerja

85

89

88

92

istirahat

86

80

83

89

kerja

94

88

90

94

istirahat

85

80

81

83

kerja istirahat

105

100

100

106

80

85

81

88

kerja

91

94

90

96

istirahat

81

78

80

82

kerja

96

93

94

94

istirahat

80

78

80

84

kerja

93

91

92

95

istirahat

78

81

79

80

kerja

87

89

86

87

istirahat

84

81

88

87

kerja

93

88

94

92

istirahat

80

81

83

79

kerja

97

102

105

100

istirahat

88

91

89

84

kerja

103

105

103

99

istirahat

85

79

79

75

kerja

101

95

96

90

istirahat

81

80

82

84

kerja

96

94

94

95

istirahat

82

76

81

85

kerja

93

87

91

94

istirahat

97

76

76

88

kerja

106

85

84

95

istirahat

87

85

82

83

kerja

105

103

102

103

istirahat

88

80

84

83

kerja

105

98

101

100

80

82

78

96

97

93

istirahat kerja

commit to 83 user 102

IV - 10


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.5 Data denyut nadi aktivitas berjalan responden normal (lanjutan) Responden ke5.

Bidang Berjalan Tanah Tidak Rata Berbatu

Kondisi Pengukuran

Pengukuran Denyut Nadi (detik)

istirahat

P1 80

P2 82

P3 81

P4 80

kerja

94

96

95

94

istirahat

76

73

76

83

kerja

86

89

88

89

Data hasil pengamatan waktu yang digunakan untuk berjalan di tiap bidang baik saat istirahat maupun saat aktivitas berjalan ditampilkan pada tabel 4.6. Tabel 4.6 Data waktu aktivitas berjalan normal responden normal Responden ke1.

2.

3.

4.

Pengukuran Waktu saat berjalan (detik)

Bidang Berjalan Datar

P1 14

P2 15

P3 14

P4 14

Jalan Cepat

11

12

11

10

Miring

14

15

16

14

Tangga

18

17

18

18

Tanah tidak rata

18

19

19

19

Berbatu

20

19

21

20

Datar

15

13

15

15

Jalan Cepat

11

10

12

11

Miring

13

13

12

13

Tangga

14

15

20

19

Tanah tidak rata

19

18

18

18

Berbatu

17

15

17

17

Datar

14

15

15

15

Jalan Cepat

11

10

10

11

Miring

16

15

16

14

Tangga

15

14

15

13

Tanah tidak rata

18

18

18

19

Berbatu

32

32

25

27

Datar

18

14

12

13

Jalan Cepat

9

11

11

12

Miring

24

31

24

28

Tangga

24

27

28

21

Tanah tidak rata

23

23

22

24

31

25

35

user Berbatu commit to 31

IV - 11


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.6 Data waktu aktivitas berjalan normal responden normal (lanjutan) Responden ke5.

Pengukuran Waktu saat berjalan (detik)

Bidang Berjalan Datar

P1 15

P2 15

P3 14

P4 14

Jalan Cepat

13

11

13

9

Miring

12

13

13

17

Tangga

13

12

12

13

Tanah tidak rata

14

13

12

12

Berbatu

14

15

14

12

Data lecepatan berjalan responden normal di tiap bidang baik saat istirahat maupun saat aktivitas berjalan ditampilkan pada tabel 4.7. Tabel 4.7 Data kecepatan berjalan responden normal V (km/jam) Bidang

Datar

Jalan cepat

Miring

V (meter/menit)

Responden P1

P2

P3

P4

P1

P2

P3

P4

Normal 1

3,086

2,880

3,086

2,541

51,429

48,000

51,429

42,353

Normal 2

2,880

2,880

3,323

2,880

48,000

48,000

55,385

48,000

Normal 3

3,086

2,880

2,880

2,880

51,429

48,000

48,000

48,000

Normal 4

2,400

3,086

3,600

3,323

40,000

51,429

60,000

55,385

Normal 5

2,880

2,880

3,086

2,274

48,000

48,000

51,429

37,895

Normal 1

3,096

3,456

3,276

2,880

51,600

57,600

54,600

48,000

Normal 2

3,474

2,952

3,503

3,276

57,900

49,200

58,385

54,600

Normal 3

3,168

3,132

3,060

3,204

52,800

52,200

51,000

53,400

Normal 4

2,484

3,410

3,852

3,647

41,400

56,829

64,200

60,785

Normal 5

3,168

3,304

3,982

2,748

52,800

55,073

66,367

45,795

Normal 1

3,086

2,880

2,700

3,086

51,429

48,000

45,000

51,429

Normal 2

3,323

3,323

3,600

3,323

55,385

55,385

60,000

55,385

Normal 3

2,700

2,880

2,700

3,086

45,000

48,000

45,000

51,429

Normal 4

1,800

1,394

1,800

1,728

30,000

23,226

30,000

28,800

Normal 5

3,600

3,323

3,323

2,541

60,000

55,385

55,385

42,353

commit to user

IV - 12


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.7 Data kecepatan berjalan responden normal (lanjutan) V (km/jam) Bidang

Tangga

Tanah Tidak Rata

Berbatu

V (meter/menit)

Responden P1

P2

P3

P4

P1

P2

P3

P4

Normal 1

2,400

3,600

2,541

3,323

40,000

60,000

42,353

55,385

Normal 2

3,086

2,880

2,160

2,274

51,429

48,000

36,000

37,895

Normal 3

2,880

3,086

2,880

3,323

48,000

51,429

48,000

55,385

Normal 4

1,800

1,600

1,543

1,728

30,000

26,667

25,714

28,800

Normal 5

3,323

3,600

3,600

3,323

55,385

60,000

60,000

55,385

Normal 1

2,400

2,274

2,274

2,160

40,000

37,895

37,895

36,000

Normal 2

2,274

2,400

2,400

2,400

37,895

40,000

40,000

40,000

Normal 3

2,400

2,400

2,400

2,274

40,000

40,000

40,000

37,895

Normal 4

1,878

1,878

2,160

1,800

31,304

31,304

36,000

30,000

Normal 5

3,086

3,323

3,600

3,600

51,429

55,385

60,000

60,000

Normal 1

2,160

2,274

2,057

2,160

36,000

37,895

34,286

36,000

Normal 2

2,541

2,880

2,541

2,541

42,353

48,000

42,353

42,353

Normal 3

1,350

1,350

1,728

1,600

22,500

22,500

28,800

26,667

Normal 4

1,394

1,394

1,728

1,234

23,226

23,226

28,800

20,571

Normal 5

3,086

2,880

3,086

3,600

51,429

48,000

51,429

60,000

4.2 PENGOLAHAN DATA Pengolahan data dalam penelitian ini dibagi menjadi beberapa bagian. Bagian-bagiannya

yaitu

perhitungan

denyut

nadi,

perhitungan

aktivitas

cardiovaskuler (% CVL), perhitungan distribusi % CVL menurut fase berjalan, perhitungan energi ekspenditur, perhitungan kebutuhan kalori, perhitungan konsumsi oksigen, dan perhitungan physiological cost index (PCI) of walking. Bagian-bagian pengolahan data ini dijelaskan secara lebih detail pada bagianbagian berikut ini. 4.2.1 Menentukan Nilai BMI Perhitungan nilai BMI responden amputee dan normal menggunakan persamaan 2.1. Data yang digunakan adalah data pengukuran tinggi badan dan berat badan. Perhitungan nilai BMI pada pengguna prosthetic maupun kondisi commit to user normal dipaparkan sebagai berikut:

IV - 13


digilib.uns.ac.id

1. Pengguna Prosthetic Pengukuran terhadap amputee menunjukkan bahwa amputee memiliki tinggi badan 1,64 m dan berat badan 67,5 kg. Nilai BMI sebesar 25,10 dan dapat disimpulkan bahwa amputee masuk dalam kategori ‘Obesitas I’. BMI amputee =

67,5 = 25,10 1,64 2

2. Responden Normal Pengukuran terhadap responden normal dipaparkan pada penjelasan, sebagai berikut: a. Penentuan nilai BMI pada responden normal ke-1. Pengukuran terhadap responden normal ke-1 menunjukkan bahwa responden memiliki tinggi badan 1,71 m dan berat badan 75,7 kg. Nilai BMI sebesar 25,89 dan dapat disimpulkan bahwa responden ini masuk dalam kategori ‘obesitas I. BMI responden normal ke-1 =

75,7 = 25,89 1,712

b. Penentuan nilai BMI pada responden normal ke-2. Pengukuran terhadap responden normal ke-2 menunjukkan bahwa responden memiliki tinggi badan 1,71 m dan berat badan 79 kg. Nilai BMI sebesar 27,02 dan dapat disimpulkan bahwa responden ini masuk dalam kategori ‘obesitas I’. BMI responden normal ke-2 =

79 = 27,02 1,712

c. Penentuan nilai BMI pada responden normal ke-3. Pengukuran terhadap responden normal ke-3 menunjukkan bahwa responden memiliki tinggi badan 1,63 m dan berat badan 70 kg. Nilai BMI sebesar 26,35 dan dapat disimpulkan bahwa responden ini masuk dalam kategori ‘obesitas I’. BMI responden normal ke-3 =

70 = 26,35 1,63 2

Penentuan nilai BMI dilakukan terhadap setiap responden normal dan dipilih responden yang memiliki nilai BMIto dengan kategori yang sama dengan commit user

IV - 14


digilib.uns.ac.id

amputee yaitu kategori ‘obesitas I’. Hasil perhitungan selengkapnya terdapat pada tabel 4.8. Tabel 4.8 Nilai BMI pada responden normal Responden ke-

Berat Badan (kg)

Tinggi Badan (m)

Nilai BMI

Kategori

1

75,7

1,71

25,10

Obesitas I

2

79

1,71

27,02

Obesitas I

3

70

1,63

26,35

Obesitas I

4

64

1,6

25,00

Obesitas I

5

78

1.74

25,76

Obesitas I

4.2.2 Menentukan Nilai Pengukuran Aspek Fisiologi di Bidang Datar Jalan Normal Aspek fisiologi yang diukur dalam penelitian ini adalah titik kelelahan yang ditunjukkan melalui perhitungan %CVL, konsumsi energi melalui perhitungan energi ekspenditur, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen melalui perhitungan VO2maks, dan physiological cost index (PCI) of walking. 1. Tingkat Kelelahan (%CVL) Perhitungan tingkat kelelahan (%CVL) dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.2. Data yang digunakan adalah data hasil perhitungan denyut nadi per menit, sebelum (istirahat) dan setelah berjalan, dan denyut terbesar dari pengguna prosthetic maupun orang normal. Denyut nadi terbesar laki-laki diperoleh dari 220 – usia pengguna prosthetic ataupun usia responden orang normal. Data yang digunakan adalah hasil perhitungan denyut nadi responden pada aktivitas berjalan normal. Perhitungan %CVL pengguna prosthetic maupun orang normal dipaparkan sebagai berikut: a. Percobaan 1 (P1) pengguna prosthetic, Denyut nadi maksimum pengguna prosthetic sebesar 171 denyut/menit. Setelah beristirahat selama 15 menit, denyut nadi pada pengguna prosthetic adalah 80 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 87 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 7,69 %. %CVL =

87 - 80 x100% = 7,69% 171 - 80 commit to user

IV - 15


digilib.uns.ac.id

b. Percobaan 1 (P1) responden normal 1, Denyut nadi maksimum responden normal 1 sebesar 198 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal 1 adalah 83 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 92 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 7,83 %. %CVL =

92 - 83 x100% = 7,83% 198 - 83

c. Percobaan 1 (P1) responden normal 2, Denyut nadi maksimum responden normal 2 sebesar 196 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal 2 adalah 91 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 101 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 9,52 %. %CVL =

101 - 91 x100% = 9,52% 196 - 91

d. Percobaan 1 (P1) responden normal 3, Denyut nadi maksimum responden normal 3 sebesar 197 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal 3 adalah 86 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 94 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 7,21 %. %CVL =

94 - 86 x100% = 7,21% 197 - 86

e. Percobaan 1 (P1) responden normal 4, Denyut nadi maksimum responden normal 4 sebesar 196 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal 4 adalah 84 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 93 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 8,04 %. %CVL =

93 - 84 x100% = 8,04% 196 - 84

f. Percobaan 1 (P1) responden normal 5, Denyut nadi maksimum responden normal 5 sebesar 197 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal adalah 97 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 106 denyut/menit. Maka nilai %CVL commit to user sebesar 9 %.

IV - 16


%CVL =

digilib.uns.ac.id

106 - 97 x100% = 9% 197 - 97

%Cardiovasculer responden saat berjalan normal di bidang datar selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.9. Tabel 4.9 Nilai %CVL responden berjalan normal di bidang datar Pengukuran %CVL (%)

Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

7,69

7,53

6,59

6,98

Normal 1

7,83

7,02

6,67

5,45

Normal 2

9,52

8,77

8,62

6,31

Normal 3

7,21

6,84

6,14

4,63

Normal 4

8,04

6,09

5,56

4,59

Normal 5

9,00

7,44

6,61

6,42

%Cardiovasculer (%CVL) dibuat grafik agar dapat dianalisis dengan cara membandingkan nilai %CVL pengguna prosthetic dan responden normal terhadap kondisi fisiologi dari keduanya. Grafik ditampilkan pada gambar 4.4.

9 8

% CVL Responden Saat Berjalan Normal di Bidang Datar

%Cardiovasculer

7 6

Amputee

5

Normal

4

Amputee

3

Normal

2 1 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.4 Grafik % CVL responden berjalan normal di bidang datar Gambar 4.4 menunjukkan pola grafik %CVL amputee hampir sama dengan %CVL responden normal. Nilai %cardiovasculer ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee pengguna prosthetic hampir sama dengan responden normal. Amputee pengguna prosthetic endoskeletal sistem energy storing commit to user

IV - 17


digilib.uns.ac.id

mekanisme 2-bar juga lebih memiliki kedekatan nilai dengan yang responden orang normal. Berikutnya dilakukan perhitungan distribusi nilai tingkat kelelahan (%CVL) pada enam fase berjalan. Fase berjalan dipilih sesuai dengan gambar 4.5.

1

2

3

4

5

6

7

Gambar 4.5 Siklus pola jalan (gait cycle) Sumber: Lower-limb prosthetics, 1990

Pada gambar tersebut terdapat tujuh fase gerakan berjalan yaitu heel contact, foot flat, midstance point, heel off, toe off, midswing, dan kembali pada heel contact. Fase pertama dan fase ketujuh merupakan gerakan yang sama (heel contact). Kesamaan gerakan tersebut diartikan bahwa energi yang dikeluarkan hampir sama dan kelelahan yang ditimbulkan juga hampir sama. Data yang digunakan adalah hasil perhitungan % CVL pengguna prosthetic pada aktivitas berjalan normal, yaitu pada tabel 4.7. Mengukur langsung di lapangan setiap aktivitas berjalan sejauh 12 meter, pengguna prosthetic memiliki 18 siklus berjalan dan responden normal memilki 10 siklus berjalan normal, setiap siklus terdiri dari enam fase. Perhitungan % CVL per fase berjalan dipaparkan pada penjelasan, sebagai berikut: 1. Pengamatan jumlah siklus berjalan, Pengamatan berjalan pengguna prosthetic atas lutut dilakukan langsung di lapangan berjalan pengguna prosthetic atas lutut. Setiap percobaan berjalan dihitung jumlah siklus yang dihasilkan. Rekapitulasi hasil penghitungan jumlah siklus ditampilkan pada tabel 4.10.

commit to user

IV - 18


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.10 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan normal di bidang datar Responden

Percobaan Jalan ke(jumlah siklus)

Rata-rata Siklus

Jumlah Siklus

P1

P2

P3

P4

Amputee

18

18,5

18,5

18

18,25

18

Normal 1

10

10

10,5

10

10,125

10

Normal 2

10,5

11

10

10

10,375

10

Normal 3

11

9

10

10

10

10

Normal 4

9

10

10

10

9,75

10

Normal 5

10

10

10

10

10

10

Hasil pengamatan terhadap jumlah siklus yang terjadi dalam setiap percobaan berjalan dapat diketahui jumlah siklus berjalan normal pada setiap replikasi percobaan mengalami perubahan di setiap percobaan baik responden normal maupun amputee pengguna prosthetic atas lutut. Perhitungan lebih lanjut diambil nilai rata-rata jumlah siklus berjalan sejauh 12 meter yaitu 18 siklus untuk responden normal dan 10 siklus untuk amputee pengguna prosthetic atas lutut. 2. Perhitungan distribusi % CVL per siklus untuk setiap aktivitas berjalan, Perhitungan distribusi % CVL per siklus ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.3 yaitu membagi nilai % CVL pada tabel 4.9 dengan jumlah siklus pada tabel 4.10. Berikut ini beberapa contoh perhitungannya, ü Pada amputee pengguna prosthetic atas lutut percobaan jalan ke-1, =

7,69 = 0,427 % 18

ü Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, =

7,83 = 0,783 % 10


9,52 = 0,907 % 10

ü Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, 7,21 = 10 = 0,655 %

commit to user

IV - 19


digilib.uns.ac.id

ü Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, 8,04 = 10 = 0,893 %


9,00 = 0,900 % 10

Setiap perulangan percobaan jalan dihitung nilai % CVL atau tingkat kelelahan yang dialami pada setiap siklus. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.11. Tabel 4.11 Distribusi % CVL per siklus berjalan normal responden di bidang datar Responden

Distribusi % CVL per Siklus pada Percobaan Jalan ke- (%) P1 P2 P3 P4

Amputee

0,43

0,41

0,36

0,39

Normal 1

0,78

0,70

0,63

0,55

Normal 2

0,91

0,80

0,86

0,63

Normal 3

0,66

0,76

0,61

0,46

Normal 4

0,89

0,61

0,56

0,46

Normal 5

0,90

0,74

0,66

0,64

Penentuan distribusi nilai % CVL pada tabel 4.9 di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis distribusi % CVL per siklus untuk setiap percobaan jalan. Grafik ditampilkan pada gambar 4.6. % CVL per Siklus Responden Saat Berjalan Normal di Bidang Datar

0,9 0,8

%Cardiovasculer

0,7 0,6

Amputee

0,5

Normal

0,4

Amputee

0,3

Normal

0,2 0,1 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.6 Grafik distribusi % CVL per siklus commit to user

IV - 20


digilib.uns.ac.id

Nilai %CVL amputee lebih kecil dari %CVL responden normal. Pola grafik nilai %CVL amputee dan responden normal memiliki kesetaraan. Nilai %cardiovasculer ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee pengguna prosthetic setara dengan responden normal. 3. Pemilihan nilai % CVL per siklus terbesar, Pemilihan ini dilakukan terhadap nilai hasil perhitungan distribusi % CVL terbesar dari empat kali percobaan. Nilai yang terpilih tersebut digunakan sebagai dasar perhitungan % CVL per fase. Hasil pemilihan nilai %CVL terbesar ditampilkan pada tabel 4.12. Tabel 4.12 Nilai % CVL per siklus terbesar Responden

% CVL per siklus

Amputee

0,427

Normal 1

0,783

Normal 2

0,907

Normal 3

0,760

Normal 4

0,893

Normal 5

0,900

Penentuan nilai % CVL per siklus terbesar pada tabel 4.12 di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis dan mengetahui respon yang diberikan masing-masing responden. Grafik nilai %CVL per siklus terbesar ditampilkan pada gambar 4.7.

Gambar 4.7 Grafik pengamatan nilai % CVL per siklus terbesar

commit to user

IV - 21


digilib.uns.ac.id

Grafik hasil perhitungan %CVL per siklus terbesar untuk masing-masing responden. Nilai distribusi %CVL per siklus terbesar berbeda di setiap responden. 4. Pengamatan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai setiap fase berjalan, Pengamatan ini dilakukan secara langsung terhadap data video rekaman. Setiap fase dihitung waktu tempuhnya kemudian dipilih satu siklus dengan rekapitulasi waktu per fasenya. Hasil penghitungan waktu tempuh per fase yang terpilih ditampilkan pada tabel 4.13. Tabel 4.13 Waktu per fase berjalan normal responden di bidang datar Waktu pada Fase ke- (detik) 1

2

3

4

5

6

Waktu 1 Siklus

Amputee

1,16

1,09

0,62

0,53

0,5

1,16

5,06

Normal 1

0,56

0,24

0,38

0,37

0,12

0,2

1,87

Normal 2

0,22

0,17

0,1

0,2

0,12

0,22

1,03

Normal 3

0,24

0,22

0,19

0,12

0,1

0,22

1,09

Normal 4

0,44

0,05

0,14

0,12

0,12

0,25

1,12

Normal 5

0,22

0,13

0,13

0,2

0,11

0,19

0,98

Responden

Hasil pengamatan terhadap waktu di atas disajikan dalam bentuk grafik. Grafik pada gambar 4.8. Waktu per Fase Berjalan Normal Responden Di Bidang Datar

1,4

Waktu (detik)

1,2 1

Amputee Normal

0,8

Amputee

0,6

Normal

0,4 0,2 0 F1

F2

F3 F4 Fase Berjalan Ke-

F5

F6

Gambar 4.8 Grafik hasil pengamatan terhadap waktu per fase Gambar 4.8 menunjukkan pola grafik waktu per fase yang digunakan untuk berjalan hampir sama dengan responden normal. Amputee pengguna prosthetic endoskeletal sistem energy storing mekanisme 2-bar memiliki kedekatan commit to user waktu yang lebih besar dibanding responden orang normal.

IV - 22


digilib.uns.ac.id

5. Perhitungan rata-rata distribusi % CVL untuk setiap fase berjalan, Data yang dipakai yaitu data pada tabel 4.12 dan 4.13. Perhitungan rata-rata distribusi %CVL untuk setiap fase berjalan menggunakan persamaan 2.4. Contoh perhitungannya dipaparkan, sebagai berikut: ü Fase 1 pada pengguna prosthetic, =

1,16 x 0,43 = 0,098 % 5,06

ü Fase 1 pada responden normal 1 percobaan 1, =

0,56 x 0,78 = 0,234 % 1,87

ü Fase 1 pada responden normal 2 percobaan 1. =

0,22 x 0,91 = 0,194 % 1,03


0,24 x 0,76 = 0,167 % 1,09


0,44 x 0,89 = 0,351 % 1,12


0,22 x 0,90 = 0,019 % 0,98

Setiap perulangan percobaan jalan dihitung nilai %CVL atau tingkat kelelahan yang dialami pada setiap fase berjalan untuk pengguna prosthetic. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.14. Tabel 4.14 Distribusi nilai % CVL per fase berjalan normal di bidang datar Responden

%CVL Fase Ke- (%) 1

2

3

4

5

6

Amputee

0,098

0,092

0,052

0,045

0,042

0,098

Normal 1

0,234

0,100

0,159

0,155

0,050

0,084

Normal 2

0,194

0,150

0,088

0,176

0,106

0,194

Normal 3

0,167

0,153

0,132

0,084

0,070

0,153

Normal 4

0,351

0,040

0,112

0,096

0,096

0,199

Normal 5

0,019

0,009

0,016

commit0,011 to user 0,017 0,011

IV - 23


digilib.uns.ac.id

Hasil tersebut diplotkan pada grafik berikut, dapat dilihat tingkat kelelahan akibat aktivitas berjalan normal pada pengguna prosthetic dan responden normal. Grafiknya ditampilkan pada gambar 4.9. %CVL per Fase Berjalan Normal Responden Di Bidang Datar

0,25

%CVL

0,2 Amputee 0,15

Normal Amputee

0,1

Normal

0,05 0 F1

F2


F5

F6

Gambar 4.9 Rata-rata distribusi % CVL per fase Gambar 4.9 menunjukkan tingkat kelelahan amputee pengguna prosthetic hampir sama dengan responden normal. Amputee pengguna prosthetic endoskeletal sistem energy storing mekanisme 2-bar memiliki kedekatan nilai dengan yang responden orang normal. Pola grafik menunjukkan kesetaraan %CVL antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal. Hasil perhitungan distribusi %CVL per fase pada tabel 4.14 dipasangkan dengan hasil capture gambar video rekaman menggunakan desain prosthetic. Hasilnya ditampilkan pada gambar 4.10. Responden

Fase 1

Fase 2


Fase 5

Fase 6

1,16 2,25 0,098

1,09 2,87 0,092

0,62 3,4 0,052

0,5 5,06 0,042

1,16 2,25 0,098

Amputee

Waktu (detik) Durasi (detik) Nilai %CVL

0,53 3,9 0,045

Gambar 4.10 Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan normal commit to user di bidang datar

IV - 24


Responden

digilib.uns.ac.id

Fase 1

Fase 2


0,56 0,56 0,234

0,24 0,8 0,100

0,38 1,18 0,159

0,37 1,55 0,155

0,12 1,67 0,050

0,20 1,87 0,084

0,22 0,22 0,194

0,17 0,39 0,150

0,10 0,49 0,088

0,20 0,69 0,176

0,12 0,81 0,106

0,22 1,03 0,194

0,24 0,24 0,167

0,22 0,46 0,153

0,19 0,65 0,132

0,12 0,77 0,084

0,10 0,87 0,07 0,070

0,22 1,09 0,153

0,44 0,44 0,351

0,05 0,49 0,040

0,14 0,63 0,112

0,12 0,75 0,096

0,12 0,87 0,096

0,25 1,12 0,199

Fase 5

Fase 6

Normal 1

Waktu (detik) Durasi (detik) Nilai %CVL Normal 2




Gambar 4.10 Rata Rata-ratacommit distribusi istribusi % CVL pada gerak per fase to user berjalan normal di bidang (lanjutan)

IV - 25


Responden

digilib.uns.ac.id

Fase 1

Fase 2


0,22 0,22 0,019

0,13 0,35 0,011

0,13 0,48 0,011

Fase 5

Fase 6

0,11 0,79 0,009

0,19 0,98 0,016

Normal 5


0,2 0,68 0,017

Gambar 4.10 Rata Rata-rata distribusi istribusi % CVL pada gerak per fase berjalan normal di bidang datar (lanjutan) 2. Energi Ekspenditur Data yang diolah yaitu data pengukuran denyut nadi saat berjalan pada pengguna prosthetic dan responden nor normal mal pada tabel 4.2 dan tabel 4.5. 4.5 Energi ekspenditur dan denyut nadi dihitung dengan menggunakan pendekatan kuantitatif dengan regresii kuadratis dengan persamaan 2.5 (Astuti, 1985). a. Pada pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada pengguna prosthetic adalah 87 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 3,38 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (87 (87) + (4.71733 x 10-4) (87)2 Y = 3,38 Kkal/menit b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke ke-1, Denyut nadi pada responden normal 1 adalah 92 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 3,69 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (92 (92) + (4.71733 x 10-4) (92)2 Y = 3,69 Kkal/menit c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke ke-1, Denyut nadi pada responden normal 2 adalah 101 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 4,30 Kkal/menit. commit to user Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

IV - 26


digilib.uns.ac.id

Y = 1.80411 - (0.0229038) (101) + (4.71733 x 10-4) (101) 2 Y = 4,30 Kkal/menit d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 3 adalah 94 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 3,83 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (94) + (4.71733 x 10-4) (94)2 Y = 3,82 Kkal/menit e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 4 adalah 93 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 3,75 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (93) + (4.71733 x 10-4) (93) 2 Y = 3,75 Kkal/menit f. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 5 adalah 106 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 3,098 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (106) + (4.71733 x 10-4) (106) 2 Y = 4,68 Kkal/menit Nilai energi ekspenditur dihitung untuk setiap hasil pengukuran denyut nadi, baik untuk pengukuran sebelum dan saat berjalan normal. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.15. Tabel 4.15 Energi ekspenditur berjalan normal di bidang datar Energi Ekspenditur (Kkal/menit) Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

3,38

3,27

3,32

3,63

Normal 1

3,69

3,69

3,32

3,82

Normal 2

4,30

3,69

3,56

3,69

Normal 3

3,82

3,44

3,56

3,82

Normal 4

3,75

3,44

3,82

3,69

Normal 5

4,68

3,27

3,21

3,89

commit to user

IV - 27


digilib.uns.ac.id

Hasil perhitungan di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis garis yang ditunjukkan data. Grafik untuk keenam responden dalam 4 percobaan jalan ditampilkan pada gambar 4.11. Energi Ekspenditur Responden Saat Berjalan Normal di Bidang Datar

4,5 4 Energi Ekspenditur

3,5 3

Amputee

2,5

Normal

2

Amputee

1,5

Normal

1 0,5 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.11 Energi ekspenditur responden berjalan normal di bidang datar Gambar 4.11 menunjukkan pola grafik energi ekspenditur amputee hampir sama dengan energi ekspenditur responden normal. Nilai energi ekspenditur ini menunjukkan konsumsi energi amputee pengguna prosthetic hampir sama dengan responden normal.

3. Kebutuhan Kalori Data yang dipakai yaitu data hasil perhitungan energi ekspenditur pengguna prosthetic dan responden orang normal saat berjalan normal pada tabel 4.15. Penghitungan kebutuhan kalori ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.6. Perhitungan kebutuhan kalori dipaparkan pada penjelasan, sebagai berikut: a. Pada pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1, Nilai berat badan pengguna prosthetic tanpa prosthetic yaitu 67,5 kg. Energi ekspenditur pada pengguna prosthetic sebesar 3,38 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 2,90 Kkal/jam/kg berat badan. Kebutuhan kalori =

3,38 x 60 = 3,01 Kkal/jam per kg berat badan 67,5 kg commit to user

IV - 28


digilib.uns.ac.id

b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Nilai berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Energi ekspenditur pada responden normal 1 sebesar 3,69 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 2,92 Kkal/jam/kg berat badan. Kebutuhan kalori =

3,69 x 60 = 2,92 Kkal/jam per kg berat badan 75,7 kg

c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Nilai berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg. Energi ekspenditur pada responden normal 2 sebesar 4,30 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 3,27 Kkal/jam/kg berat badan. Kebutuhan kalori =

3,098 x 60 = 3,27 Kkal/jam per kg berat badan 79 kg

d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Nilai berat badan responden normal 3 yaitu 70 kg. Energi ekspenditur pada responden normal 3 sebesar 3,82 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 3,27 Kkal/jam/kg berat badan. Kebutuhan kalori =


e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Nilai berat badan responden normal 4 yaitu 64 kg. Energi ekspenditur pada responden normal 4 sebesar 3,75 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 3,52 Kkal/jam/kg berat badan. Kebutuhan kalori =


f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Nilai berat badan responden normal 5 yaitu 78 kg. Energi ekspenditur pada responden normal 5 sebesar 4,68 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 3,60 Kkal/jam/kg berat badan. Kebutuhan kalori =


Nilai kebutuhan kalori dihitung untuk setiap hasil perhitungan energi to userditampilkan pada tabel 4.16. ekspenditur. Hasil perhitungan commit selengkapnya

IV - 29


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.16 Kebutuhan kalori berjalan normal di bidang datar Responden

Kebutuhan Kalori (Kkal/jam per kg berat badan) P1

P2

P3

P4

Amputee

3,01

2,80

2,954

3,223

Normal 1

2,92

2,92

2,63

3,03

Normal 2

3,27

2,80

2,71

2,80

Normal 3

3,27

2,95

3,05

3,27

Normal 4

3,52

3,23

3,58

3,46

Normal 5

3,60

2,51

2,47

2,99

Hasil perhitungan di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang ditunjukkan data. Grafik kebutuhan kalori untuk keenam responden ditampilkan pada gambar 4.12. Kebutuhan Kalori Responden Saat Berjalan Normal di Bidang Datar

3,4 3,3

Kebutuhan Kalori

3,2 3,1

Amputee

3

Normal

2,9

Amputee

2,8

Normal

2,7 2,6 2,5 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.12 Kebutuhan kalori saat berjalan normal di bidang datar Gambar 4.12 menunjukkan kebutuhan kalori amputee lebih kecil dibanding responden normal untuk percobaan 1 dan 2, sedangkan pada percobaan 3 dan 4 kebutuhan kalori responden amputee lebih besar dibanding responden normal. Pola grafik kebutuhan kalori amputee setara dengan kebutuhan kalori responden normal. 4. Konsumsi Oksigen (VO2 Maks) Data yang dipakai yaitu data pengukuran denyut nadi pengguna prosthetic commit to user dan responden orang normal pada tabel 4.2 dan 4.5. Penghitungan konsumsi

IV - 30


oksigen (VO2

digilib.uns.ac.id

maks)

ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.7. Berikut

contoh perhitungannya. a.

Pada pengguna prosthetic, Berat badan amputee pengguna prosthetic tanpa prosthetic yaitu 67,5 kg. Usia pengguna prosthetic yaitu 49 tahun. Denyut nadi yang terukur saat berjalan yaitu 87 denyut/menit. Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 49) = 0,7623 VO2 maks = =

0,263(Wb + 10)V + 13,15 ´ AG HR + G - 72 0,263(70 + 10)(0,46) + 13,15 ´ 0,7623 87 + 10 - 72

= 0,687 liter/menit b.

Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Usia responden normal 1 yaitu 22 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 92 denyut/menit. Faktor koreksi usia

= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 22) = 0,9594

VO2 maks =

0,263(75,7 + 10)(3,09) + 13,15 ´ 0,9594 92 + 10 - 72

= 2,645 liter/menit c.

Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg. Usia responden normal 2 yaitu 24 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 101 denyut/menit. Faktor koreksi usia

= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 24) = 0,9448

VO2 maks =

0,263(79 + 10)(2,88) + 13,15 ´ 0,9448 101 + 10 - 72

= 1,952 liter/menit commit to user

IV - 31


d.

digilib.uns.ac.id

Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 3 yaitu 70 kg. Usia responden normal 3 yaitu 23 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 94 denyut/menit. Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 23) = 0,9521 VO2 maks =

0,263(70 + 10)(3,09) + 13,15 ´ 0,9521 94 + 10 - 72

= 2,323 liter/menit e.


= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 24) = 0,9448

VO2 maks =

0,263(64 + 10)(2,40) + 13,15 ´ 0,9448 93 + 10 - 72

= 1,824 liter/menit f.


= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 23) = 0,9375

VO2 maks =

0,263(78 + 10)(2,88) + 13,15 ´ 0,9375 106 + 10 - 72

= 1,700 liter/menit Semua hasil pengukuran denyut nadi digunakan untuk menghitung konsumsi oksigen pada responden. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.17.

commit to user

IV - 32


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.17 Konsumsi oksigen berjalan normal di bidang datar VO2max (liter/menit)

Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

0,687

0,743

0,706

0,582

Normal 1

2,645

2,496

3,306

2,111

Normal 2

1,952

2,537

3,068

2,537

Normal 3

2,323

2,700

2,508

2,194

Normal 4

1,824

2,660

2,457

2,451

Normal 5

1,700

3,253

3,604

1,869

Hasil perhitungan di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang ditunjukkan data. Grafik konsumsi oksigen terhadap responden ditampilkan pada gambar 4.13. Konsumsi Oksigen Responden Saat Berjalan Normal di Bidang Datar

3,5

Konsumsi Oksigen

3 2,5 Amputee

2

Normal

1,5

Amputee Normal

1 0,5 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.13 Grafik konsumsi oksigen berjalan normal di bidang datar Gambar 4.13 menunjukkan VO2maks oleh amputee lebih kecil dibanding responden normal. Pola grafik VO2maks amputee setara/hampir sama dengan konsumsi oksigen responden normal. Nilai VO2maks ini menunjukkan konsumsi oksigen amputee pengguna prosthetic lebih kecil dibanding dengan responden normal. 5. Physiological Cost Index (PCI) of Walking Data yang dipakai yaitu data kecepatan berjalan dan data denyut pada pengguna prosthetic dan responden orang normal pada tabel 4.2 dan 4.5. Berikut commit to user adalah beberapa contoh perhitungannya.

IV - 33


digilib.uns.ac.id

a. Pada pengguna prosthetic, Denyut nadi awal amputee pengguna prosthetic yaitu 80 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 87 denyut/menit. Kecepatan berjalan amputee adalah 7,660 meter/menit. PCI = =

Dt - Do V

87 - 80 7,660

= 0,914 denyut/meter b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 1 yaitu 83 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 92 denyut/menit. Kecepatan berjalan responden normal 1 adalah 51,429 meter/menit. PCI = =

Dt - Do V

92 - 83 51,429

= 0,175 denyut/meter c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 2 yaitu 91 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 101 denyut/menit. Kecepatan berjalan responden normal 2 adalah 48 meter/menit. PCI =

Dt - Do V

=

101 - 91 48

= 0,208 meter/menit d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 3 yaitu 86 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 94 denyut/menit. Kecepatan berjalan responden normal 3 adalah 51,429 meter/menit. PCI =

Dt - Do V

commit to user

IV - 34


=

digilib.uns.ac.id

94 - 86 51,429

= 0,156 meter/menit e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 4 yaitu 84 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 93 denyut/menit. Kecepatan berjalan responden normal 4 adalah 40 meter/menit. PCI = =

Dt - Do V 93 - 84 40

= 0,225 meter/menit f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 5 yaitu 97 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 106 denyut/menit. Kecepatan berjalan responden normal 5 adalah 48 meter/menit. PCI =

Dt - Do V

=

106 - 97 48

= 0,188 meter/menit Semua hasil pengukuran denyut nadi digunakan untuk menghitung physiological cost index (PCI) of walking pada responden. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.18. Tabel 4.18 PCI of walking berjalan normal di bidang datar PCI (denyut/meter) Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

0,914

0,924

0,808

0,817

Normal 1

0,175

0,167

0,156

0,142

Normal 2

0,208

0,208

0,181

0,146

Normal 3

0,156

0,167

0,146

0,104

commit to user

IV - 35


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.18 PCI of walking berjalan normal di bidang datar PCI (denyut/meter) Responden P1

P2

P3

P4

Normal 4

0,225

0,136

0,100

0,090

Normal 5

0,188

0,188

0,156

0,185

Hasil perhitungan di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang ditunjukkan data. Grafik physiological cost index of walking terhadap responden ditampilkan pada gambar 4.14. PCI of Walking Responden Saat Berjalan Normal di Bidang Datar

1 0,9

PCI of Walking

0,8 0,7

Amputee

0,6 0,5

Normal

0,4

Amputee

0,3

Normal

0,2 0,1 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.14 Physiological cost index (PCI) of walking berjalan normal di bidang datar Gambar 4.14 menunjukkan PCI of walking oleh amputee lebih tinggi dibanding responden normal. Pola grafik PCI of walking amputee setara/hampir sama dengan responden normal. Nilai PCI of walking ini menunjukkan tingkat fisiologi amputee pengguna prosthetic lebih tinggi dibanding dengan responden normal. 4.2.3 Menentukan Nilai Pengukuran Aspek Fisiologi di Bidang Datar Jalan Cepat Aspek fisiologi yang diukur dalam penelitian di bidang datar jalan cepat adalah titik kelelahan yang ditunjukkan melalui perhitungan %CVL, konsumsi commit to user energi melalui perhitungan energi ekspenditur, kebutuhan kalori, konsumsi

IV - 36


digilib.uns.ac.id

oksigen melalui perhitungan VO2maks, dan physiological cost index (PCI) of walking. 1. Tingkat Kelelahan (%CVL) Perhitungan

nilai

tingkat

kelelahan

(%CVL)

dilakukan

dengan

menggunakan persamaan 2.2. Data yang digunakan adalah data hasil perhitungan denyut nadi per menit, sebelum (istirahat) dan setelah berjalan, denyut maksimum dari pengguna prosthetic maupun orang normal, dan kecepatan berjalan responden. Denyut nadi maksimum laki-laki diperoleh dari 220 – usia responden. Perhitungan %CVL pengguna prosthetic maupun orang normal dipaparkan pada penjelasan, berikut: a. Percobaan 1 (P1) pengguna prosthetic, Denyut nadi maksimum pengguna prosthetic sebesar 171 denyut/menit. Setelah beristirahat selama 15 menit, denyut nadi amputee pengguna prosthetic adalah 89 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi amputee pengguna prosthetic adalah 104 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 18,29 %. %CVL =

104 - 89 x100% = 18,293% 171 - 89

b. Percobaan 1 (P1) responden normal 1, Denyut nadi maksimum responden normal 1 sebesar 198 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal 1 adalah 88 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 105 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 15,45 %. %CVL =

105 - 88 x100% = 15,455% 198 - 88

c. Percobaan 1 (P1) responden normal 2 Denyut nadi maksimum responden normal 2 sebesar 196 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal 2 adalah 82 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 100 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 15,79 %. %CVL =

100 - 82 x100% = 15,789% 196 - 82

commit to user

IV - 37


digilib.uns.ac.id

d. Percobaan 1 (P1) responden normal 3, Denyut nadi maksimum responden normal 3 sebesar 197 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal adalah 85 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 105 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 17,86 %. %CVL =

105 - 85 x100% = 17,857% 197 - 85

e. Percobaan 1 (P1) responden normal 4, Denyut nadi maksimum responden normal 4 sebesar 196 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal 4 adalah 80 denyut/menit. Sedangkan setelah berjalan, denyut nadi adalah 97 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 14,66 %. %CVL =

97 - 80 x100% = 14,655% 196 - 80

f. Percobaan 1 (P1) responden normal 5, Denyut nadi maksimum responden normal 5 sebesar 197 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal 5 adalah 87 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 105 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 16,36 %. %CVL =

105 - 87 x100% = 16,364% 197 - 87

Hasil perhitungan %CVL aktivitas berjalan cepat responden di bidang datar selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.19. Tabel 4.19 %CVL responden berjalan cepat di bidang datar Pengukuran %CVL (%)

Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

18,293

16,471

18,182

16,667

Normal 1

15,455

17,500

18,644

15,966

Normal 2

15,789

16,814

17,241

18,018

Normal 3

17,857

17,094

16,379

20,175

Normal 4

14,655

18,261

19,469

17,949

Normal 5

16,364

16,071

17,391

17,544

commit to user

IV - 38


digilib.uns.ac.id

Hasil perhitungan %CVL dibuat grafik agar dapat dianalisis dengan cara membandingkan nilai %CVL pengguna prosthetic dan responden normal terhadap kondisi fisiologi dari keduanya. Grafik ditampilkan pada gambar 4.15.

18,5

%CVL Responden Saat Berjalan Cepat di Bidang Datar

18 % Cardiovasculer

17,5 Amputee

17

Normal

16,5

Amputee

16

Normal

15,5 15 14,5 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.15 Grafik % CVL responden berjalan cepat di bidang datar Gambar 4.15 menunjukkan pola grafik %CVL amputee hampir sama dengan %CVL responden normal. Nilai %cardiovasculer ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee pengguna prosthetic hampir sama dengan responden normal. Berikutnya dilakukan perhitungan distribusi nilai tingkat kelelahan (%CVL) pada enam fase berjalan. Data yang digunakan adalah hasil perhitungan %CVL pengguna prosthetic pada aktivitas berjalan cepat, yaitu pada tabel 4.19. Melalui pengamatan langsung di lapangan setiap aktivitas berjalan sejauh 12 meter dapat diketahui jumlah siklus berjalan responden. Perhitungan % CVL per fase berjalan dipaparkan pada penjelasan, berikut: 1. Pengamatan jumlah siklus berjalan, Pengamatan berjalan pengguna prosthetic dilakukan langsung di lapangan berjalan pengguna prosthetic. Setiap percobaan berjalan dihitung jumlah siklus yang dihasilkan. Rekapitulasi hasil penghitungan jumlah siklus disajikan pada tabel 4.20.

commit to user

IV - 39


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.20 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan Responden


Rata-rata Siklus

Jumlah Siklus

P1

P2

P3

P4

Amputee

19

19

19

19

19

19

Normal 1

9

9,5

9

9

9,125

9

Normal 2

9

10

9,5

9

9,375

9

Normal 3

8

10

9,5

9

9,125

9

Normal 4

8

9

9

10

9

9

Normal 5

9

9

9,5

9

9,125

9

Hasil pengamatan terhadap jumlah siklus berjalan cepat di bidang datar pada tabel 4.20 menunjukkan jumlah siklus jalan untuk aktifitas jalan cepat pada bidang datar mengalami perubahan yang tidak terlalu besar untuk masingmasing responden di tiap percobaannya. Perhitungan lebih lanjut diambil nilai rata-rata jumlah siklus yang terjadi yaitu 19 siklus untuk responden amputee pengguna prosthetic dan 9 siklus responden normal. 2. Perhitungan rata-rata distribusi % CVL per siklus untuk setiap aktivitas berjalan, Perhitungan distribusi rata-rata % CVL per siklus ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.3 yaitu membagi nilai % CVL pada tabel 4.19 dengan jumlah siklus pada tabel 4.20. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya, ü Pada amputee pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1, =

18,29 = 0,963 % 19


15,45 = 1,717 % 9


15,79 = 1,754 % 9


17,86 = 2,232 % 8

commit to user

IV - 40


digilib.uns.ac.id


14,66 = 1,832 % 8


16,36 = 1,818 % 9

Setiap perulangan percobaan jalan dihitung nilai % CVL atau tingkat kelelahan yang dialami pada setiap siklus. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.21. Tabel 4.21 Rata-rata distribusi % CVL per siklus berjalan cepat di bidang datar Distribusi rata-rata % CVL per Siklus pada Percobaan Jalan ke- (dalam %) P1 P2 P3 P4

Responden Amputee

0,96

0,87

0,96

0,88

Normal 1

1,72

1,84

2,07

1,77

Normal 2

1,75

1,68

1,81

2,00

Normal 3

2,23

1,71

1,72

2,24

Normal 4

1,83

2,03

2,16

1,79

Normal 5

1,82

1,79

1,83

1,95

Penentuan distribusi nilai % CVL pada tabel 4.21 di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis dan mengetahui nilai distribusi % CVL per siklus untuk setiap percobaan jalan. Grafik ditampilkan pada gambar 4.16. 2,5

%CVL per Siklus Responden Saat Berjalan Cepat di Bidang Datar

% Cardiovasculer

2 Amputee

1,5

Normal Amputee

1

Normal

0,5 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.16 Grafik rata-rata % CVL per siklus commit todistribusi user jalan cepat di bidang datar

IV - 41


digilib.uns.ac.id

Nilai %CVL per siklus amputee lebih kecil dari %CVL responden normal. Hal ini dikarenakan jumlah siklus berjalan amputee lebih banyak dari responden normal. Pola grafik nilai %CVL amputee dan responden normal memiliki kesetaraan. Nilai %cardiovasculer ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee pengguna prosthetic setara dengan responden normal. 3. Pemilihan nilai % CVL per siklus terbesar, Pemilihan ini dilakukan terhadap nilai hasil perhitungan distribusi % CVL terbesar dari empat kali percobaan. Nilai yang terpilih tersebut digunakan sebagai dasar perhitungan % CVL per fase. Hasil pemilihan disajikan pada tabel 4.22. Tabel 4.22 Nilai % CVL per siklus terbesar Responden

% CVL per siklus

Amputee

0,963

Normal 1

2,072

Normal 2

2,002

Normal 3

2,242

Normal 4

2,163

Normal 5

1,949

Penentuan nilai % CVL per siklus terbesar pada tabel 4.21 di atas disajikan dalam bentuk grafik pada gambar 4.17 sehingga mudah dalam menganalisis.

Gambar 4.17 Grafik pengamatan nilai % CVL per siklus terbesar Pola grafik menunjukkan nilai % CVL per siklus terbesar (gambar 4.17) untuk semua responden. Dari keenam nilai tersebut, pola grafik %CVL per siklus commit to user berbeda untuk masing-masing responden.

IV - 42


digilib.uns.ac.id

4. Pengamatan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai setiap fase berjalan, Pengamatan ini dilakukan secara langsung terhadap data video rekaman. Setiap fase dihitung waktu tempuhnya kemudian dipilih satu siklus dengan rekapitulasi waktu per fasenya. Hasil penghitungan waktu tempuh per fase yang terpilih ditampilkan pada tabel 4.22. Tabel 4.22 Waktu per fase berjalan cepat di bidang datar Waktu pada Fase ke- (detik) 1

2

3

4

5

6

Waktu 1 Siklus

Amputee

0,69

0,61

0,6

0,52

0,8

0,87

4,09

Normal 1

0,15

0,19

0,32

0,19

0,1

0,21

1,16

Normal 2

0,16

0,08

0,15

0,19

0,1

0,18

0,86

Normal 3

0,28

0,21

0,43

0,2

0,15

0,22

1,49

Normal 4

0,31

0,13

0,2

0,22

0,16

0,22

1,24

Normal 5

0,34

0,25

0,25

0,31

0,18

0,19

1,52

Responden

Hasil pengamatan terhadap waktu di atas disajikan dalam bentuk grafik pada gambar 4.18. Waktu per Fase Berjalan Cepat Responden Di Bidang Datar

1 0,9

Waktu (detik)

0,8 0,7

Amputee

0,6

Normal

0,5

Amputee

0,4

Normal

0,3 0,2 0,1 0 F1

F2


F5

F6

Gambar 4.18 Grafik hasil pengamatan waktu per fase Pola grafik pada gambar 4.18 hasil pengamatan waktu per fase diatas terlihat bahwa lamanya waktu per fase pada responden amputee relatif dan responden normal mengalami perubahan disetiap fase.

commit to user

IV - 43


digilib.uns.ac.id

5. Perhitungan rata-rata distribusi % CVL untuk setiap fase berjalan. Data yang dipakai yaitu data pada tabel 4.21 dan 4.22. Perhitungan distribusi %CVL untuk setiap fase berjalan menggunakan persamaan 2.4. Contoh perhitungannya, sebagai berikut: ü Fase 1 pada pengguna prosthetic, =

0,69 x 0,96 = 0,162 % 4,09


0,15 x 2,07 = 0,268 % 1,16


0,16 x 02,00 = 0,372 % 0,86


0,28 x 2,24 = 0,421 % 1,49


0,31 x 2,16 = 0,541 % 1,24


0,34 x 1,95 = 0,436 % 1,52

Setiap perulangan percobaan jalan dihitung nilai % CVL atau tingkat kelelahan yang dialami pada setiap fase berjalan untuk pengguna prosthetic. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.23. Tabel 4.23 % CVL per fase responden di bidang datar jalan cepat Responden

%CVL Fase Ke- (%) 1

2

3

4

5

6

Amputee

0,162

0,144

0,141

0,122

0,188

0,205

Normal 1

0,268

0,339

0,571

0,339

0,179

0,375

Normal 2

0,372

0,186

0,349

0,442

0,233

0,419

Normal 3

0,421

0,316

0,647

0,301

0,226

0,331

Normal 4

0,541

0,227

0,349

0,384

0,279

0,384

Normal 5

0,436

0,321 commit0,321 to user 0,398

0,231

0,244

IV - 44


digilib.uns.ac.id

Hasil tersebut kemudian diplotkan pada grafik berikut, dapat dilihat tingkat kelelahan akibat aktivitas berjalan normal pada pengguna prosthetic dan responden normal. Hasil menunjukkan bahwa nilai %CVL untuk prosthetic memiliki kesamaan dibandingkan dengan responden normal. Grafik disajikan pada gambar 4.19. %CVL per Fase Berjalan Cepat Responden Di Bidang Datar

0,5 0,45

% CVL

0,4 0,35

Amputee

0,3

Normal

0,25

Amputee

0,2

Normal

0,15 0,1 0,05 0 F1

F2


F5

F6

Gambar 4.19 Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan cepat di bidang datar Gambar 4.19 menunjukkan pola grafik %CVL amputee hampir sama dengan %CVL responden normal. Nilai %cardiovasculer per fase ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee pengguna prosthetic hampir sama dengan responden normal. Pola grafik menunjukkan kesetaraan %CVL antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal. Hasil perhitungan distribusi %CVL per fase pada tabel 4.21 dipasangkan dengan hasil capture gambar video rekaman menggunakan desain prosthetic. Hasilnya disajikan pada gambar 4.20.

commit to user

IV - 45


Responden

digilib.uns.ac.id

Fase 1

Fase 2


Fase 5

Fase 6

0,69 0,69 0,162

0,61 1,30 0,144

0,6 1,9 0,141

0,52 2,42 0,122

0,8 3,22 0,188

0,87 4,09 0,205

0,15 0,15 0,268

0,19 0,34 0,339

0,32 0,66 0,571

0,19 0,85 0,339

0,1 0,95 0,179

0,21 1,16 0,375

0,16 0,16 0,372

0,08 0,24 0,186

0,15 0,39 0,349

0,19 0,58 0,442

0,1 0.68 0,233

0,18 0,86 0,419

0,28 28 0,28 0,421 ,421

0,21 0,49 0,316

0,43 0,92 0,647

0,2 1,12 0,301

0,15 5 1,27 0,226 226

0,22 1,49 0,331

Amputee





Gambar 4.20 Rata Rata-rata distribusi istribusi % CVL pada gerak per fase berjalan cepat di bidang datar commit to user

IV - 46


digilib.uns.ac.id

Fase 1

Fase 2


Fase 5

Fase 6

0,310 0,31 0,310 0, 0,541

0,130 0,44 0,227

0,200 0,64 0,349

0,160 1,02 0,2 0,279

0,220 1,24 0,384

Waktu (detik) 0,340 0,250 0,250 0,310 0,180 Durasi (detik) 0,340 0,59 0,84 1,15 1,33 Nilai %CVL 0, 0,436 0,321 0,321 0,398 0, 0,231 Gambar 4.20 Rata Rata-rata distribusi istribusi % CVL pada gerak per fase berjalan cepat di bidang datar (lanjutan)

0,190 1,52 0,244

Responden

Normal 4


0,220 0,86 0,384

Normal 5

2. Energi Ekspenditur Data yang diolah yaitu data pengukuran denyut nadi saat berjalan pada pengguna prosthetic dan responden normal pada tabel 4.2 dan tabel 4. 4.5 5. Energi ekspenditur dan denyut nadi dihitung dengan menggunakan pendekatan kuantitatif dengan regresi kuadratis adratis dengan persamaan 2.9 (Astuti, 1985). a. Pada pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada pengguna prosthetic adalah 104 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 4,52 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (104 (104) + (4.71733 x 10-4) (104) 2 Y = 4,52 Kkal/menit

commit to user

IV - 47


digilib.uns.ac.id

b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 1 adalah 105 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 4,60 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (105) + (4.71733 x 10-4) (105) 2 Y = 4,60 Kkal/menit c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 2 adalah 100 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 4,23 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (100) + (4.71733 x 10-4) (100)2 Y = 4,23 Kkal/menit d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 3 adalah 105 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 4,60 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (105) + (4.71733 x 10-4) (105) 2 Y = 4,60 Kkal/menit e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 4 adalah 97 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 4,02 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (97) + (4.71733 x 10-4) (97) 2 Y = 4,02 Kkal/menit f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 5 adalah 105 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 4,60 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (105) + (4.71733 x 10-4) (105) 2 Y = 4,60 Kkal/menit commit to user

IV - 48


digilib.uns.ac.id

Nilai energi ekspenditur dihitung untuk setiap hasil pengukuran denyut nadi, baik untuk pengukuran sebelum dan saat berjalan. Hasil perhitungan selengkapnya terdapat pada tabel 4.24. Tabel 4.24 Energi ekspenditur responden berjalan cepat di bidang datar Energi Ekspenditur (Kkal/menit) Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

4,52

4,23

4,16

4,30

Normal 1

4,60

4,16

4,38

4,09

Normal 2

4,23

4,38

4,23

4,60

Normal 3

4,60

4,23

4,23

4,68

Normal 4

4,02

4,38

4,60

4,23

Normal 5

4,60

4,45

4,38

4,45

Hasil perhitungan di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis garis yang ditunjukkan data. Grafik untuk keenam responden dalam 4 percobaan jalan ditampilkan pada gambar 4.21. 4,6

Energi Ekspenditur Responden Saat Berjalan Cepat di Bidang Datar

Energi Ekspenditur

4,5 4,4

Amputee

4,3

Normal

4,2

Amputee Normal

4,1 4 3,9 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.21 Energi ekspenditur responden berjalan cepat di bidang datar Gambar 4.21 menunjukkan pola grafik energi ekspenditur amputee hampir sama dengan energi ekspenditur responden normal. Nilai energi ekspenditur ini menunjukkan konsumsi energi amputee pengguna prosthetic hampir sama dengan responden normal.

commit to user

IV - 49


digilib.uns.ac.id

3. Kebutuhan Kalori Data yang digunakan yaitu data hasil perhitungan energi ekspenditur pengguna prosthetic dan responden orang normal saat berjalan normal pada tabel 4.24. Perhitungan kebutuhan kalori dipaparkan sebagai berikut: a. Pada pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1, Berat badan pengguna prosthetic tanpa prosthetic yaitu 67,5 kg. Energi ekspenditur pada pengguna prosthetic sebesar 4,52 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 4,02 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Energi ekspenditur responden normal 1 saat berjalan sebesar 4,60 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 3,65 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg. Energi ekspenditur responden normal 2 saat berjalan adalah sebesar 4,23 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 3,21 Kkal/jam/kg berat badan. Kebutuhan kalori =


d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 3 yaitu 70 kg. Energi ekspenditur responden normal 3 saat berjalan sebesar 4,60 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 3,94 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Nilai berat badan responden normal 4 yaitu 64 kg. Energi ekspenditur responden normal 4 saat berjalan sebesar 4,02 Kkal/menit. Sehingga toper user diperlukan kalori sebesar 3,77 commit Kkal/jam kg berat badan.

IV - 50


digilib.uns.ac.id

Kebutuhan kalori =


f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Nilai berat badan responden normal 5 yaitu 78 kg. Nilai ekspenditur responden normal 5 saat berjalan sebesar 4,60 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 3,54 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


Nilai kebutuhan kalori dihitung untuk setiap hasil perhitungan energi ekspenditur. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.25. Tabel 4.25 Kebutuhan kalori responden berjalan cepat di bidang datar Responden


P2

P3

P4

Amputee

4,02

3,76

3,698

3,825

Normal 1

3,65

3,30

3,47

3,24

Normal 2

3,21

3,32

3,21

3,49

Normal 3

3,94

3,63

3,63

4,01

Normal 4

3,77

4,10

4,31

3,97

Normal 5

3,54

3,42

3,37

3,42

Hasil perhitungan di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang ditunjukkan data. Grafik kebutuhan kalori untuk keenam responden ditampilkan pada gambar 4.22.

commit to user

IV - 51


digilib.uns.ac.id

4,1

Kebutuhan Kalori Responden Saat Berjalan Cepat di Bidang Datar

4 Kebutuhan Kalori

3,9 Amputee

3,8

Normal

3,7

Amputee

3,6

Normal

3,5 3,4 3,3 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.22 Kebutuhan kalori saat berjalan cepat di bidang datar Gambar 4.22 menunjukkan kebutuhan kalori amputee lebih besar dibanding responden normal. Pola grafik kebutuhan kalori amputee setara dengan kebutuhan kalori responden normal. 4. Konsumsi oksigen (VO2 Max) Data yang dipakai yaitu data kecepatan berjalan, data awal pengukuran denyut nadi amputee pengguna prosthetic pada tabel 4.2 dan responden orang normal pada tabel 4.5. Penghitungan konsumsi oksigen (VO2 maks) ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.7. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya. a. Pada pengguna prosthetic, Berat badan pengguna prosthetic yaitu 70 kg. Usia pengguna prosthetic yaitu 49 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 104 denyut/menit. Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 49) = 0,7623 VO2 maks

=

0,263(Wb + 10)V + 13,15 ´ AG HR + G - 72

=

0,263(70 + 10)(0,58) + 13,15 ´ 0,7623 104 + 10 - 72


IV - 52


digilib.uns.ac.id

b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg dengan usia 22 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 105 denyut/menit. Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 22) = 0,9594 VO2 maks =

0,263(75,7 + 10)(3,09) + 13,15 ´ 0,9594 105 + 10 - 72

= 1,85 liter/menit c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg dengan 24 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 100 denyut/menit. Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 24) = 0,9448 VO2 maks =

0,263(79 + 10)(3,48) + 13,15 ´ 0,9448 100 + 10 - 72

= 2,35 liter/menit d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 3 yaitu 70 kg dengan usia 23 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 105 denyut/menit. Faktor koreksi usia

= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 23) = 0,9521

VO2 maks =

0,263(70 + 10)(3,17) + 13,15 ´ 0,9521 105 + 10 - 72

= 1,77 liter/menit e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 4 yaitu 64 kg dengan usia 24 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 97 denyut/menit. Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 24) commit to user = 0,9448

IV - 53


VO2 maks =

digilib.uns.ac.id

0,263(64 + 10)(2,49) + 13,15 ´ 0,9448 97 + 10 - 72

= 1,66 liter/menit f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 5 yaitu 78 kg dengan usia 23 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 105 denyut/menit. Faktor koreksi usia

= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 23) = 0,9375

VO2 maks =

0,263(78 + 10)(3,17) + 13,15 ´ 0,9375 105 + 10 - 72

= 1,89 liter/menit Semua hasil pengukuran denyut nadi digunakan untuk menghitung konsumsi oksigen pada responden. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.26. Tabel 4.26 Konsumsi oksigen aktivitas berjalan cepat di bidang datar VO2max (liter/menit) Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

0,46

0,51

0,51

0,50

Normal 1

1,85

2,02

1,78

2,20

Normal 2

2,35

1,98

1,98

1,59

Normal 3

1,77

1,74

1,57

1,53

Normal 4

1,66

1,83

1,90

2,08

Normal 5

1,89

1,89

2,12

1,57

Hasil perhitungan di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang ditunjukkan data. Grafik konsumsi oksigen terhadap responden ditampilkan pada gambar 4.23.

commit to user

IV - 54


digilib.uns.ac.id

2

Konsumsi Oksigen Responden Saat Berjalan Cepat di Bidang Datar

1,8 Konsumsi Oksigen

1,6 1,4

Amputee

1,2

Normal

1

Amputee

0,8

Normal

0,6 0,4 0,2 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.23 Konsumsi oksigen berjalan cepat di bidang datar Gambar 4.23 menunjukkan VO2maks oleh amputee lebih kecil dibanding responden normal. Pola grafik VO2maks amputee setara/hampir sama dengan VO2maks responden normal. Nilai VO2maks ini menunjukkan konsumsi oksigen amputee pengguna prosthetic lebih kecil dibanding dengan responden normal. 5. Physiological Cost Index (PCI) of Walking Data yang dipakai yaitu data kecepatan berjalan dan data denyut nadi pada pengguna prosthetic dan responden orang normal. Data pengukuran denyut nadi responden pada aktivitas berjalan terdapat pada tabel 4.2 dan tabel 4.5. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya. a. Pada pengguna prosthetic, Denyut nadi awal amputee pengguna prosthetic yaitu 89 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 104 denyut/menit. Kecepatan amputee berjalan adalah 9,730 meter/menit. PCI =

Dt - Do V

=

104 - 89 9,730

= 1,542 denyut/meter commit to user

IV - 55


digilib.uns.ac.id

b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 1 yaitu 88 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 105 denyut/menit. Kecepatan berjalan responden normal adalah 55,8 meter/menit. PCI =

Dt - Do V

=

105- 88 55,8

= 0,305 denyut/menit c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 2 yaitu 82 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 100 denyut/menit. Kecepatan berjalan responden normal adalah 54,6 meter/menit. PCI =

Dt - Do V

=

100 - 82 54,6

= 0,330 denyut/meter d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 3 yaitu 85 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 105 denyut/menit. Kecepatan berjalan responden adalah 56,229 meter/menit. PCI =

Dt - Do V

=

105- 85 56,229

= 0,356 denyut/meter e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 4 yaitu 80 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 97 denyut/menit. Kecepatan berjalan responden normal adalah 45,4 meter/menit. PCI =

Dt - Do V

commit to user

IV - 56


=

digilib.uns.ac.id

97 - 80 45,4

= 0,374 denyut/meter f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 5 yaitu 87 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 105 denyut/menit. Kecepatan berjalan responden normal adalah 65,382 meter/menit. PCI =

Dt - Do V

=

105- 87 65,382

= 0,275 denyut/meter Semua hasil pengukuran denyut nadi digunakan untuk menghitung PCI of walking pada responden selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.27. Tabel 4.27 PCI of walking responden berjalan cepat di bidang datar PCI (denyut/meter) Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

1,542

1,458

1,711

1,439

Normal 1

0,305

0,365

0,403

0,396

Normal 2

0,330

0,386

0,343

0,366

Normal 3

0,356

0,383

0,373

0,431

Normal 4

0,374

0,370

0,343

0,345

Normal 5

0,275

0,327

0,301

0,437


commit to user

IV - 57


digilib.uns.ac.id

1,8

PCI of Walking Responden Saat Berjalan Cepat di Bidang Datar

1,6

PCI of Walking

1,4 1,2

Amputee

1

Normal

0,8

Amputee

0,6

Normal

0,4 0,2 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.24 PCI of walking berjalan normal di bidang datar Gambar 4.24 menunjukkan PCI of walking oleh amputee lebih tinggi dibanding responden normal. Pola grafik PCI of walking amputee setara/hampir sama dengan responden normal. Nilai PCI of walking ini menunjukkan tingkat fisiologi amputee pengguna prosthetic lebih tinggi dibanding dengan responden normal. 4.2.4 Menentukan Nilai Pengukuran Aspek Fisiologi di Bidang Miring Aspek fisiologi yang diukur dalam penelitian berjalan normal menaiki dan menuruni bidang miring adalah tingkat kelelahan yang ditunjukkan melalui perhitungan %CVL, konsumsi energi melalui perhitungan energi ekspenditur, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen melalui perhitungan VO2maks, dan physiological cost index (PCI) of walking. 1.

Tingkat Kelelahan (%CVL) Perhitungan tingkat kelelahan (%CVL) menggunakan persamaan 2.2. Data

yang digunakan adalah data denyut nadi per menit sebelum (istirahat) dan setelah berjalan seperti pada tabel 4.2 dan tabel 4.5, data kecepatan berjalan, dan denyut maksimum dari responden. Perhitungan %CVL pengguna prosthetic maupun orang normal dipaparkan pada penjelasan, sebagai berikut: a. Percobaan 1 (P1) pengguna, Denyut

nadi

maksimum

amputee

pengguna

prosthetic

sebesar

171

denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi amputee pengguna commit to user

IV - 58


digilib.uns.ac.id

prosthetic adalah 90 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 107 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 18,29 %. %CVL =

107 - 90 x100% = 18,29% 171 - 90

b. Percobaan 1 (P1) responden normal 1, Denyut nadi maksimum responden normal 1 sebesar 198 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal 1 adalah 80 denyut/menit. Sedangkan setelah berjalan, denyut nadi adalah 95 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 12,71 %. %CVL =

95 - 80 x100% = 12,71% 198 - 80

c. Percobaan 1 (P1) responden normal 2, Denyut nadi maksimum responden normal 2 sebesar 196 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal 2 adalah 80 denyut/menit. Sedangkan setelah berjalan, denyut nadi adalah 98 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 15,52 %. %CVL =

98 - 80 x100% = 15,52% 196 - 80

d. Percobaan 1 (P1) responden normal 3, Denyut nadi maksimum responden normal 3 sebesar 197 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal 3 adalah 80 denyut/menit. Sedangkan setelah berjalan, denyut nadi adalah 91 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 9,40 %. %CVL =

91 - 80 x100% = 9,40% 197 - 80

e. Percobaan 1 (P1) responden normal 4, Denyut nadi maksimum responden normal 4 sebesar 196 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal 4 adalah 88 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 103 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 13,89 %. %CVL =

103 - 88 x100% = 13,89% 196 - 88

commit to user

IV - 59


digilib.uns.ac.id

f. Percobaan 1 (P1) responden normal 5, Denyut nadi maksimum responden normal 5 sebesar 197 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal adalah 88 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 105 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 15,60 %. %CVL =

105 - 88 x100% = 15,60% 197 - 88

Rekapitulasi hasil penghitungan %CVL responden normal dan amputee pengguna prosthetic berjalan normal menaiki dan menurungi bidang miring ditampilkan pada tabel 4.28. Tabel 4.28 %CVL responden berjalan normal di bidang miring Pengukuran %CVL (%)

Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

18,29

16,47

18,18

16,67

Normal 1

12,71

11,11

10,17

6,90

Normal 2

15,52

15,25

16,36

15,18

Normal 3

9,40

8,04

7,76

7,34

Normal 4

13,89

13,33

13,08

13,39

Normal 5

15,60

15,38

15,04

14,91

Hasil perhitungan %CVL dibuat grafik agar dapat dianalisis dengan cara membandingkan nilai %CVL pengguna prosthetic dan responden normal terhadap kondisi fisiologi dari keduanya. Grafik ditampilkan pada gambar 4.25. %CVL Responden Saat Berjalan di Bidang Miring 20 18 16

%CVL

14

Amputee

12

Normal

10

Amputee

8

Normal

6 4 2 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

commit to user Gambar 4.25 Grafik hasil perhitungan % CVL di bidang miring

IV - 60


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.25 menunjukkan nilai %CVL amputee pengguna prosthetic lebih besar dibanding responden normal. Pola grafik %CVL amputee hampir sama dengan %CVL responden normal. Nilai %cardiovasculer ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee pengguna prosthetic hampir sama dengan responden normal. Berikutnya dilakukan perhitungan distribusi nilai tingkat kelelahan (%CVL) pada enam fase berjalan. Data yang digunakan adalah hasil perhitungan % CVL pengguna prosthetic pada aktivitas berjalan, yaitu pada tabel 4.28. Melalui pengamatan langsung di lapangan diketahui jumlah siklus berjalan sejauh 12 meter, setiap siklus terdiri dari enam fase. Perhitungan % CVL per fase berjalan dipaparkan pada penjelasan, sebagai berikut: 1. Pengamatan jumlah siklus berjalan, Pengamatan berjalan pengguna prosthetic dilakukan langsung di lapangan berjalan pengguna prosthetic. Setiap percobaan berjalan dihitung jumlah siklus yang dihasilkan. Rekapitulasi hasil penghitungan jumlah siklus ditampilkan pada tabel 4.29. Tabel 4.29 Jumlah siklus berjalan menaiki dan menuruni di bidang miring Responden


Rata-rata Siklus

Jumlah Siklus

P1

P2

P3

P4

Amputee

10

10,5

10

10

10,125

10

Normal 1

6

6

6

6

6

6

Normal 2

6

6

7

7

6,5

6

Normal 3

6

6,5

6

6

6,125

6

Normal 4

6

6

6

6,5

6,125

6

Normal 5

6

6

6,5

6,5

6,25

6

Hasil pengamatan terhadap jumlah siklus yang terjadi dalam setiap percobaan berjalan pada tabel 4.29 menunjukkan disetiap replikasi percobaan jumlah siklusnya berbeda baik responden normal maupun amputee pengguna prosthetic. Dalam perhitungan lebih lanjut diambil nilai rata-rata jumlah siklus yang terjadi yaitu 6 siklus untuk responden normal dan 10 siklus untuk amputee pengguna prosthetic. commit to user

IV - 61


digilib.uns.ac.id

2. Perhitungan distribusi % CVL per siklus untuk setiap aktivitas berjalan, Perhitungan distribusi % CVL per siklus ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.3 yaitu membagi nilai % CVL pada tabel 4.28 dengan jumlah siklus pada tabel 4.29. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya, ü Pada amputee pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1, =

18,29 = 1,829 % 10


12,71 = 2,119 % 6


15,52 = 2,586 % 6


9,40 = 1,567 % 6


13,89 = 2,315 % 6


15,60 = 2,599 % 6

Setiap perulangan percobaan jalan dihitung nilai % CVL atau tingkat kelelahan yang dialami pada setiap siklus selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.30. Tabel 4.30 Rata-rata distribusi % CVL per siklus berjalan normal di bidang miring Responden

Distribusi % CVL per Siklus pada Percobaan Jalan ke- (dalam %)

Amputee

P1 1,829

P2 1,569

P3 1,818

P4 1,667

Normal 1

2,119

1,852

1,695

1,149

Normal 2

2,586

2,542

2,338

2,168

Normal 3

1,567

1,236

1,293

1,223

Normal 4

2,315

2,222

2,181

2,060

Normal 5

2,599

commit to user 2,564

2,314

2,294

IV - 62


digilib.uns.ac.id

Penentuan distribusi nilai % CVL pada tabel 4.30 di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis dan mengetahui nilai distribusi % CVL per siklus untuk setiap percobaan jalan. Grafik distribusi %CVL per siklus berjalan menaiki dan menuruni bidang miring ditampilkan pada gambar 4.26. 2,5

%CVL per Siklus Responden Saat Berjalan di Bidang Miring

%CVL

2 Amputee

1,5

Normal Amputee

1

Normal

0,5 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.26 Grafik rata-rata distribusi % CVL per siklus di bidang miring Nilai %CVL per siklus amputee lebih kecil dari %CVL responden normal. Hal ini dikarenakan jumlah siklus berjalan amputee lebih banyak dari responden normal. Pola grafik nilai %CVL amputee setara dengan responden normal. Nilai %cardiovasculer ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee pengguna prosthetic setara dengan responden normal. 3. Pemilihan nilai % CVL per siklus terbesar, Pemilihan ini dilakukan terhadap nilai hasil perhitungan distribusi % CVL terbesar dari empat kali percobaan. Nilai yang terpilih tersebut digunakan sebagai dasar perhitungan % CVL per fase. Hasil pemilihan ditampilkan pada tabel 4.31. Tabel 4.31 Nilai % CVL per siklus terbesar Responden

% CVL per siklus

Amputee

1,829

Normal 1

2,119

Normal 2

2,586

Normal 3

1,567

Normal 4

2,315

Normal 5

2,599

commit to user

IV - 63


digilib.uns.ac.id

Penentuan nilai % CVL per siklus terbesar pada tabel 4.31 di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis. Grafik ditampilkan pada gambar 4.27.

Gambar 4.27 Grafik pengamatan % CVL per siklus terbesar berjalan menaiki dan menuruni bidang miring Pola grafik menunjukkan nilai % CVL per siklus terbesar untuk semua responden. Dari keenam nilai tersebut, pola grafik %CVL per siklus antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal berbeda. 4. Pengamatan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai setiap fase berjalan, Pengamatan ini dilakukan secara langsung terhadap data video rekaman. Setiap fase dihitung waktu tempuhnya kemudian dipilih satu siklus dengan rekapitulasi waktu per fasenya. Hasil penghitungan waktu tempuh per fase yang terpilih ditampilkan pada tabel 4.32. Tabel 4.32 Waktu per fase berjalan normal menaiki dan menuruni bidang miring Waktu pada Fase ke- (detik) 1

2

3

4

5

6

Waktu 1 Siklus

Amputee

0,97

0,5

1,24

1,49

1,03

0,72

5,95

Normal 1

0,37

0,19

0,37

0,39

0,22

0,2

1,74

Normal 2

0,31

0,16

0,21

0,32

0,24

0,2

1,44

Normal 3

0,56

0,18

0,31

0,33

0,26

0,15

1,79

Normal 4

0,4

0,31

0,48

0,49

0,3

0,2

2,18

Normal 5

0,35

0,21

0,25

0,41

0,25

0,21

1,68

Responden

commit to user

IV - 64


digilib.uns.ac.id

Hasil pengamatan terhadap waktu per fase berjalan normal menaiki dan menuruni bidang miring pada tabel 4.32 disajikan dalam bentuk grafik. Grafik ditampilkan pada gambar 4.28. Waktu per Fase Berjalan Cepat Responden Di Bidang Datar

1,6 1,4

Waktu (detik)

1,2

Amputee

1

Normal

0,8

Amputee

0,6

Normal

0,4 0,2 0 F1

F2


F5

F6

Gambar 4.28 Grafik waktu per fase responden di bidang miring Pola grafik 4.28 menjelaskan lamanya waktu yang digunakan responden dalam berjalan normal di bidang miring. Pola grafik responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal memiliki kesetaraan pada semua fase. 5. Perhitungan rata-rata distribusi % CVL untuk setiap fase berjalan. Data yang dipakai yaitu data pada tabel 4.31 dan 4.32. Perhitungan distribusi %CVL untuk setiap fase berjalan menggunakan persamaan 2.4. Contoh perhitungannya dipaparkan, sebagai berikut: ü Fase 1 pada pengguna prosthetic, =

1,0 x 1,83 = 0,298 % 5,95


0,37 x 2,12 = 0,451 % 1,74


0,31 x 2,59 = 0,557 % 1,44


0,56 x 01,57 = 0,490 % commit to user 1,79

IV - 65


digilib.uns.ac.id


0,40 x 2,31 = 0,425 % 2,18


0,35 x 2,60 = 0,542 % 1,68

Setiap perulangan percobaan jalan dihitung nilai % CVL atau tingkat kelelahan yang dialami pada setiap fase berjalan untuk pengguna prosthetic. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.33. Tabel 4.33 Rata-rata distribusi nilai % CVL per fase berjalan normal di bidang miring %CVL Fase Ke- (%)

Responden

1

2

3

4

5

6

Amputee

0,298

0,154

0,381

0,458

0,317

0,221

Normal 1

0,451

0,231

0,451

0,475

0,268

0,244

Normal 2

0,557

0,287

0,377

0,575

0,431

0,359

Normal 3

0,490

0,158

0,271

0,289

0,228

0,131

Normal 4

0,425

0,329

0,510

0,520

0,319

0,212

Normal 5

0,542

0,325

0,387

0,634

0,387

0,325

Hasil distribusi %CVL per fase berjalan menaiki danmenuruni bidang miring pada tabel 4.33 diplotkan dalam grafik, dapat diamati tingkat kelelahan akibat aktivitas berjalan normal pada pengguna prosthetic dan responden normal. Grafiknya ditampilkan pada gambar 4.29. %CVL per Fase Berjalan Cepat Responden Di Bidang Datar

0,6

%CVL

0,5 Amputee

0,4

Normal 0,3

Amputee Normal

0,2 0,1 0 F1

F2


F5

F6

Gambar 4.29 Rata-rata distribusi % CVL per fase responden commit to user di bidang miring

IV - 66


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.29 menunjukkan pola grafik %CVL amputee hampir sama dengan %CVL responden normal. Nilai %cardiovasculer per fase ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee pengguna prosthetic hampir sama dan setara dengan responden normal. Hasil perhitungan distribusi %CVL per fase pada tabel 4.33 dipasangkan dengan hasil capture gambar video rekaman menggunakan desain prosthetic. Hasilnya ditampilkan pada gambar 4.30. Responden

Fase 1

Fase 2


Fase 5

Fase 6

0,97 0,97 0,298

0,5 1,47 0,154

1,24 2,71 0,381

1,49 4,2 0,458

1,03 5,23 0,317

0,72 5,95 0,221

0,37 0,37 0,451

0,19 0,56 0,231

0,37 0,93 0,451

0,39 1,32 0,475

0,22 1,54 0,268

0,2 1,74 0,244

Amputee



Gambar 4.30 Rata-rata distribusi % CVL pada gerak per fase berjalan di bidang miring

commit to user

IV - 67


Responden

digilib.uns.ac.id

Fase 1

Fase 2


Fase 5

Fase 6

0,31 0,31 0,557

0,16 0,47 0,287

0,21 0,68 0,377

0,32 1 0,575

0,24 1,24 0,431

0,2 1,44 0,359

0,56 0,56 0,490

0,18 0,74 0,158

0,31 1,05 0,271

0,33 1,38 0,289

0,26 1,64 0,228

0,15 1,79 0,131

0,4 0,4 0,425

0,31 0,71 0,329

0,48 1,19 0,510

0,49 1,68 0,520

0,3 1,98 0,319

0,2 2,18 0,212

Normal 2




Gambar 4.30 Rata-rata rata d distribusi % CVL pada gerak per fase berjalan di bidang miring (lanjutan)

commit to user

IV - 68


Responden

digilib.uns.ac.id

Fase 1

Fase 2


Fase 5

Fase 6

Waktu (detik) 0,35 0,21 0,25 0,41 0,25 Durasi (detik) 0,35 0,56 0,81 1,22 1,47 Nilai %CVL 0,542 0,325 0,387 0,634 0,387 Gambar 4.30 Distribusi % CVL pada gerak per fase berjalan di bidang miring (lanjutan)

0,21 1,68 0,325

Normal 5

2. Energi Ekspenditur Data yang diolah yaitu data pengukuran denyut nadi responden saat berjalan pada tabel 4.2 dann tabel 4.5 4.5. Energi ekspenditur dan denyut nadi dihitung dengan menggunakan pendekatan kuantitatif dengan regres regresii kuadratis dengan persamaan 2.5 (Astuti, 1985). a. Pada pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada amputee pengguna prosthetic adalah 107 denyut/menit. denyut/meni Energi nergi ekspenditur sebesar 4,75 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (10 (107) + (4.71733 x 10-4) (107)2 Y = 4,754 Kkal/menit b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke ke-1, Denyut nadi pada responden normal 1 adalah 95 denyut/menit. Energi E ekspenditur sebesar 3,899 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10 10-4) X2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (95 (95) + (4.71733 x 10-4) (95)2 Y = 3,886 Kkal/menit c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke ke-1, Denyut nadi pada responden normal 2 adalah 98 denyut/menit. Energi ekspenditur sebesar 4,09 Kkal/menit. commit to user Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

IV - 69


digilib.uns.ac.id

Y = 1.80411 - (0.0229038) (98) + (4.71733 x 10-4) (98)2 Y = 4,090 Kkal/menit d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 3 adalah 91 denyut/menit. Energi ekspenditur sebesar 3,63 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (91) + (4.71733 x 10-4) (91)2 Y = 3,626 Kkal/menit e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 4 adalah 103 denyut/menit. Energi ekspenditur sebesar 4,45 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (103) + (4.71733 x 10-4) (103)2 Y = 4,450 Kkal/menit f. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 5 adalah 105 denyut/menit. Energi ekspenditur sebesar 4,60 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (105) + (4.71733 x 10-4) (105)2 Y = 4,600 Kkal/menit Nilai energi ekspenditur dihitung untuk setiap hasil pengukuran denyut nadi, baik untuk pengukuran sebelum dan saat berjalan. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.34. Tabel 4.34 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang miring Energi Ekspenditur (Kkal/menit) Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

4,754

4,600

4,231

3,953

Normal 1

3,886

3,819

3,690

3,564

Normal 2

4,090

3,953

4,524

4,303

Normal 3

3,626

3,819

3,564

3,953

Normal 4

4,450

4,600

4,450

4,160

Normal 5

4,600 commit4,090 to user 4,303

4,231

IV - 70


digilib.uns.ac.id

Hasil perhitungan yang ditampilkan pada tabel 4.34 disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis garis yang ditunjukkan data. Grafik untuk keenam responden dalam 4 percobaan jalan ditampilkan pada gambar 4.31.

5

Energi Ekspenditur Responden Saat Berjalan di Bidang Miring

4,5 Energi Ekspenditur

4 3,5

Amputee

3

Normal

2,5

Amputee

2

Normal

1,5 1 0,5 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.31 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang miring Gambar 4.31 menunjukkan nilai energi ekspenditur amputee pengguna prosthetic lebih besar dibanding orang normal. Pola grafik energi ekspenditur amputee hampir sama dengan energi ekspenditur responden normal. Nilai energi ekspenditur ini menunjukkan konsumsi energi amputee pengguna prosthetic hampir sama dengan responden normal. 3. Kebutuhan Kalori Data yang dipakai yaitu data hasil perhitungan energi ekspenditur pengguna prosthetic dan responden normal saat berjalan normal pada tabel 4.34. Penghitungan kebutuhan kalori ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.6. Perhitungan kebutuhan kalori ditampilkan pada penjelasan, sebagai berikut: a. Pada pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1, Berat badan pengguna prosthetic tanpa prosthetic yaitu 67,5 kg. Energi ekspenditur pada pengguna prosthetic sebesar 4,75 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 4,23 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =

4,75 x 60 = 4,23 Kkal/jam per kg berat badan 67,5 kg commit to user

IV - 71


digilib.uns.ac.id

b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Energi ekspenditur responden normal 1 sebesar 3,89 Kkal/menit. Sehingga responden memerlukan kalori sebesar 3,08 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Nilai berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg. Energi ekspenditur responden normal 2 sebesar 4,09 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 3,11 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Nilai berat badan responden normal 3 yaitu 70 kg. Energi ekspenditur responden normal 3 sebesar 3,63 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 3,11 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Nilai berat badan responden normal 4 yaitu 64 kg. Energi ekspenditur responden normal 4 sebesar 4,45 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 4,17 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Nilai berat badan responden normal 5 yaitu 78 kg. Energi ekspenditur responden normal 5 sebesar 4,60 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 3,54 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =

4,60 x 60 = 3,54 Kkal/jam per kg berat badan 78 kg commit to user

IV - 72


digilib.uns.ac.id

Nilai kebutuhan kalori responden normal berjalan menaiki dan menuruni bidang miring dihitung untuk setiap hasil perhitungan energi ekspenditur. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.35. Tabel 4.35 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang miring Responden


P2

P3

P4

Amputee

4,23

4,09

3,76

3,54

Normal 1

3,08

3,03

2,92

2,82

Normal 2

3,11

3,00

3,44

3,27

Normal 3

3,11

3,27

3,05

3,39

Normal 4

4,17

4,31

4,17

3,90

Normal 5

3,54

3,15

3,31

3,25

Hasil perhitungan pada tabel 4.34 disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang ditunjukkan data. Grafik kebutuhan kalori keenam responden ditampilkan pada gambar 4.32.

4,5

Kebutuhan Kalori Responden Saat Berjalan di Bidang Miring

4 Kebutuhan Kalori

3,5 3

Amputee

2,5

Normal

2

Amputee

1,5

Normal

1 0,5 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.32 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang miring Gambar 4.32 menunjukkan kebutuhan kalori amputee lebih besar dibanding responden normal. Pola grafik kebutuhan kalori amputee setara dengan kebutuhan kalori responden normal. commit to user

IV - 73


digilib.uns.ac.id

4. VO2 Max Penghitungan konsumsi oksigen (VO2maks) ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.7. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya. a. Pada pengguna prosthetic, Berat badan pengguna prosthetic yaitu 67,5 kg. Usia pengguna prosthetic yaitu 49 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 107 denyut/menit. Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 49) = 0,7623 VO2 maks

=

0,263(Wb + 10)V + 13,15 ´ AG HR + G - 72

=

0,263(67,5 + 10)(0,45) + 13,15 ´ 0,7623 107 + 10 - 72

= 0,45 liter/menit b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg dan berusia 22 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 95 denyut/menit. Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 22) = 0,9594 VO2 maks =

0,263(75,7 + 10)(2,40) + 13,15 ´ 0,9594 95 + 10 - 72

= 1,95 liter/menit c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1 Berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg dan berusia 24 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 98 denyut/menit. Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 24) = 0,9448 VO2 maks =

0,263(79 + 10)(3,32) + 13,15 ´ 0,9448 98 + 10 - 72


IV - 74


digilib.uns.ac.id

d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 3 yaitu 70 kg dan berusia 23 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 91 denyut/menit. Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 23) = 0,9521 VO2 maks =

0,263(70 + 10)(2,70) + 13,15 ´ 0,9521 91 + 10 - 72

= 2,30 liter/menit e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 4 yaitu 64 kg dan berusia 24 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 103 denyut/menit. Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 24) = 0,9448 VO2 maks =

0,263(64 + 10)(1,80) + 13,15 ´ 0,9448 103 + 10 - 72

= 1,11 liter/menit f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 5 yaitu 78 kg dan berusia 23 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 105 denyut/menit. Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 23) = 0,9375 VO2 maks =

0,263(78 + 10)(3,60) + 13,15 ´ 0,9375 105 + 10 - 72

= 2,10 liter/menit Semua hasil pengukuran denyut nadi digunakan untuk menghitung konsumsi oksigen responden saat berjalan normal menaiki dan menuruni bidang miring. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.36.

commit to user

IV - 75


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.36 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang miring VO2max (liter/menit) Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

0,45

0,36

0,45

0,47

Normal 1

1,95

2,83

2,25

3,02

Normal 2

2,39

2,53

2,19

1,95

Normal 3

2,30

2,19

2,38

2,19

Normal 4

1,11

0,88

1,11

1,19

Normal 5

2,10

2,35

2,16

1,78

Hasil perhitungan pada tabel 4.36 disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang ditunjukkan data. Grafik konsumsi oksigen terhadap responden ditampilkan pada gambar 4.33.

2,5

Konsumsi Oksigen Responden Saat Berjalan di Bidang Miring

Konsumsi Oksigen

2 Amputee

1,5

Normal Amputee

1

Normal

0,5 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.33 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang miring Gambar 4.33 menunjukkan VO2maks oleh amputee lebih kecil dibanding responden normal. Pola grafik VO2maks amputee setara/hampir sama dengan VO2maks responden normal. Nilai VO2maks ini menunjukkan konsumsi oksigen amputee pengguna prosthetic setara dengan responden normal. 5. Physiological Cost Index (PCI) of Walking Data yang dipakai yaitu data kecepatan berjalan dan data denyut nadi pada pengguna prosthetic dan responden orangto normal. commit user Data pengukuran denyut nadi

IV - 76


digilib.uns.ac.id

responden aktivitas berjalan pada tabel 4.2 dan tabel 4.5. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya. a. Pada pengguna prosthetic, Denyut nadi awal amputee pengguna prosthetic yaitu 90 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 97 denyut/menit. Kecepatan amputee berjalan adalah 7,5 meter/menit. PCI =

Dt - Do V

=

97 - 90 7,5

= 2,267 denyut/meter b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 1 yaitu 80 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 95 denyut/menit. Kecepatan berjalan responden normal adalah 51,429 meter/menit. PCI = =

Dt - Do V

95 - 80 51,429

= 0,292 denyut/meter c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 2 yaitu 90 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 98 denyut/menit. Kecepatan berjalan responden adalah 55,385 meter/menit. PCI = =

Dt - Do V

98 - 90 55,385

= 0,325 denyut/meter d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 3 yaitu 80 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 91 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 45 meter/menit. commit to user

IV - 77


PCI = =

digilib.uns.ac.id

Dt - Do V 91- 80 45

= 0,244 denyut/meter e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 4 yaitu 88 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 103 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 30 meter/menit. PCI =

Dt - Do V

=

103 - 88 30

= 0,5 denyut/meter f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 5 yaitu 88 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 105 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 60 meter/menit. PCI =

Dt - Do V

=

105 - 88 60

= 0,283 denyut/meter Semua hasil pengukuran denyut nadi digunakan untuk menghitung PCI of walking pada responden. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.37. Tabel 4.37 PCI of walking responden berjalan di bidang miring PCI Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

2,267

3,600

2,913

1,943

Normal 1

0,292

0,271

0,267

0,156

Normal 2

0,325

0,325

0,300

0,307

Normal 3

0,244

0,188

0,200

0,156

Normal 4

0,500

0,603

0,467

0,521

Normal 5

0,283

0,325

0,307

0,401

commit to user

IV - 78


digilib.uns.ac.id

Hasil perhitungan pada tabel 4.37 disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang ditunjukkan data. Grafik konsumsi oksigen responden berjalan normal menaiki dan menuruni bidang miring ditampilkan pada gambar 4.34.

4

PCI of Walking Responden Saat Berjalan di Bidang Miring

3,5

PCI of Walking

3 Amputee

2,5

Normal

2

Amputee

1,5

Normal

1 0,5 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.34 PCI of walking responden berjalan di bidang miring Gambar 4.34 menunjukkan PCI of walking oleh amputee lebih tinggi dibanding responden normal. Pola grafik PCI of walking amputee setara/hampir sama dengan responden normal. Nilai PCI of walking ini menunjukkan tingkat fisiologi amputee pengguna prosthetic lebih tinggi dibanding dengan responden normal. 4.2.5 Menentukan Nilai Pengukuran Aspek Fisiologi di Bidang Tangga Aspek fisiologi yang diukur dalam penelitian berjalan normal menaiki dan menuruni bidang tangga adalah tingkat kelelahan yang ditunjukkan melalui perhitungan %CVL, konsumsi energi melalui perhitungan energi ekspenditur, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen melalui perhitungan VO2maks, dan physiological cost index (PCI) of walking. 1.

Tingkat Kelelahan (%CVL) Perhitungan tingkat kelelahan (%CVL) dilakukan dengan menggunakan

persamaan 2.2. Data yang digunakan adalah data hasil perhitungan denyut nadi commit to user per menit, sebelum (istirahat) dan setelah berjalan, dan denyut maksimum dari

IV - 79


digilib.uns.ac.id

pengguna prosthetic maupun orang normal pada tabel 4.2 dan tabel 4.5. Perhitungan %CVL pengguna prosthetic maupun orang normal, sebagai berikut: a. Percobaan 1 (P1) pengguna, Denyut nadi maksimum pengguna prosthetic sebesar 171 denyut/menit. Setelah beristirahat selama 15 menit, denyut nadi pengguna prosthetic adalah 90 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 105 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 18,52 %. %CVL =

105 - 90 x100% = 18,52% 171 - 90

b. Percobaan 1 (P1) responden normal 1, Denyut nadi maksimum responden normal 1 sebesar 198 denyut/menit. Setelah beristirahat selama 15 menit, denyut nadi adalah 80 denyut/menit. Sedangkan setelah berjalan, denyut nadi adalah 97 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 14,41 %. %CVL =

97 - 80 x100% = 14,41% 198 - 80

c. Percobaan 1 (P1) responden normal 2, Denyut nadi maksimum responden normal 2 sebesar 196 denyut/menit. Setelah beristirahat selama 15 menit, denyut nadi adalah 2 adalah 80 denyut/menit. Sedangkan setelah berjalan, denyut nadi adalah 98 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 15,52 %. %CVL =

98 - 80 x100% = 15,52% 196 - 80

d. Percobaan 1 (P1) responden normal 3, Denyut nadi maksimum responden normal 3 sebesar 197 denyut/menit. Setelah beristirahat selama 15 menit, denyut nadi adalah 81 denyut/menit. Sedangkan setelah berjalan, denyut nadi adalah 96 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 12,93 %. %CVL =

96 - 81 x100% = 12,93% 197 - 81

e. Percobaan 1 (P1) responden normal 4, Denyut nadi maksimum responden normal 4 sebesar 196 denyut/menit. Setelah useradalah 85 denyut/menit. Setelah beristirahat selama 15 menit,commit denyuttonadi

IV - 80


digilib.uns.ac.id

berjalan, denyut nadi adalah 101 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 14,41 %. %CVL =

101 - 85 x100% = 14,41% 196 - 85

f. Percobaan 1 (P1) responden normal 5, Denyut nadi maksimum responden normal 5 sebesar 197 denyut/menit. Setelah beristirahat selama 15 menit, denyut nadi adalah 83 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 102 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 16,67 %. %CVL =

102 - 83 x100% = 16,67% 197 - 83

Rekapitulasi hasil perhitungan %CVL responden berjalan normal menaiki dan menuruni bidang tangga ditampilkan pada tabel 4.38. Tabel 4.38 %CVL responden berjalan di bidang tangga Pengukuran %CVL (%)

Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

18,52

17,58

17,24

15,38

Normal 1

14,41

14,29

14,52

13,79

Normal 2

15,52

15,38

14,66

11,86

Normal 3

12,93

12,61

11,97

10,43

Normal 4

14,41

13,68

14,53

12,40

Normal 5

16,67

13,68

13,04

12,61


commit to user

IV - 81


digilib.uns.ac.id

%CVL Responden Berjalan di Bidang Tangga 20 18 16

%CVL

14

Amputee

12

Normal

10

Amputee

8

Normal

6 4 2 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.35 Grafik % CVL responden di bidang tangga Gambar 4.35 menggambarkan hasil perhitungan %CVL semua responden saat beraktivitas berjalan menaiki dan menuruni tangga. Nilai %CVL amputee pengguna prosthetic lebih besar dibanding orang normal. Pola grafik %CVL responden setara pada keempat percobaan. Hal ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee pengguna prosthetic lebih besar dibanding orang normal dan pola grafik yang terbentuk cenderung setara/hampir sama. Berikutnya dilakukan perhitungan distribusi nilai tingkat kelelahan (%CVL) pada enam fase berjalan. Data yang digunakan adalah hasil perhitungan % CVL pengguna prosthetic pada aktivitas berjalan, yaitu pada tabel 4.38. Melalui pengamatan langsung di lapangan dapat diketahui jumlah siklus berjalan, setiap siklus terdiri dari enam fase. Perhitungan % CVL per fase berjalan dipaparkan pada penjelasan, sebagai berikut: 1. Pengamatan jumlah siklus berjalan, Pengamatan berjalan pengguna prosthetic dilakukan langsung di lapangan berjalan pengguna prosthetic. Setiap percobaan berjalan dihitung jumlah siklus yang dihasilkan. Rekapitulasi hasil penghitungan jumlah siklus berjalan normal menaiki dan menuruni tangga ditampilkan pada tabel 4.39.

commit to user

IV - 82


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.39 Jumlah siklus berjalan responden di bidang tangga Responden


Rata-rata Siklus

Jumlah Siklus

P1

P2

P3

P4

Amputee

7

7

7

7

7

7

Normal 1

5

5

5,5

5,5

5,25

5

Normal 2

5

5

5,5

5

5,125

5

Normal 3

5,5

5,5

5,5

5

5,375

5

Normal 4

5

5

5,5

5

5,125

5

Normal 5

5

5

5

5

5

5

Hasil pengamatan terhadap jumlah siklus yang terjadi dalam setiap percobaan berjalan pada tabel 4.39 terlihat bahwa disetiap replikasi percobaan jumlah siklusnya berbeda baik responden normal maupun amputee pengguna prosthetic. Dalam perhitungan lebih lanjut diambil nilai rata-rata jumlah siklus yang terjadi yaitu 5 siklus untuk responden normal dan 7 siklus untuk amputee pengguna prosthetic. 2. Perhitungan distribusi rata-rata % CVL per siklus untuk setiap aktivitas berjalan, Perhitungan distribusi rata-rata % CVL per siklus ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.3 yaitu membagi nilai % CVL pada tabel 4.38 dengan jumlah siklus pada tabel 4.39. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya menggunakan persamaan 2.3. ü Pada amputee pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1, =

18,52 = 2,646 % 7


14,41 = 2,881 % 5


15,52 = 3,103 % 5


12,93 = 2,351 % 5

commit to user

IV - 83


digilib.uns.ac.id


14,41 = 2,883 % 5


16,67 = 3,333 % 5

Setiap perulangan percobaan jalan dihitung nilai % CVL atau tingkat kelelahan yang dialami pada setiap siklus berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.40. Tabel 4.40 Rata-rata distribusi %CVL per siklus berjalan di bidang tangga Distribusi % CVL per Siklus pada Percobaan Jalan ke- (dalam %)

Responden Amputee

P1 2,65

P2 2,51

P3 2,46

P4 2,20

Normal 1

2,88

2,86

2,64

2,51

Normal 2

3,10

3,08

2,66

2,37

Normal 3

2,35

2,29

2,18

2,09

Normal 4

2,88

2,74

2,64

2,48

Normal 5

3,33

2,74

2,61

2,52

Penentuan distribusi nilai % CVL pada tabel 4.40 di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis dan mengetahui nilai distribusi % CVL per siklus untuk setiap percobaan jalan. Grafik ditampilkan pada gambar 4.36.

3,5

%CVL per Siklus Responden Berjalan di Bidang Tangga

3

%CVL

2,5

Amputee

2

Normal Amputee

1,5

Normal

1 0,5 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

commit to % user Gambar 4.36 Grafik rata-rata distribusi CVL per siklus di bidang tangga

IV - 84


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.36 menunjukkan pola grafik %CVL amputee hampir sama dengan %CVL responden normal. Nilai %cardiovasculer ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee pengguna prosthetic hampir sama dengan responden normal. 3. Pemilihan nilai % CVL per siklus terbesar, Pemilihan ini dilakukan terhadap nilai hasil perhitungan distribusi % CVL terbesar dari empat kali percobaan. Nilai yang terpilih tersebut digunakan sebagai dasar perhitungan % CVL per fase. Hasil pemilihan %CVL per siklus berjalan normal menaiki dan menuruni bidang miring terbesar ditampilkan pada tabel 4.41. Tabel 4.41 Nilai % CVL per siklus terbesar Responden

% CVL per siklus

Amputee

2,646

Normal 1

2,881

Normal 2

3,103

Normal 3

2,351

Normal 4

2,883

Normal 5

3,333

Penentuan nilai % CVL per siklus terbesar pada tabel 4.40 disajikan dalam bentuk grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis dan mengetahui respon yang diberikan responden. Grafik ditampilkan pada gambar 4.37.

Gambar 4.37 Grafik pengamatan nilai % CVL per siklus terbesar Gambar 4.37 menunjukkan %CVL per siklus berjalan normal menaiki dan commit to user menuruni tangga terbesar. Pola grafik menunjukkan bahwa responden normal

IV - 85


digilib.uns.ac.id

dan responden amputee pengguna prosthetic memilki nilai %CVL per siklus yang berbeda. 4. Pengamatan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai setiap fase berjalan, Pengamatan ini dilakukan secara langsung terhadap data video rekaman. Setiap fase dihitung waktu tempuhnya kemudian dipilih satu siklus dengan rekapitulasi waktu per fasenya. Hasil penghitungan waktu tempuh per fase yang terpilih ditampilkan pada tabel 4.42. Tabel 4.42 Waktu per fase berjalan di bidang tangga Waktu pada Fase ke- (detik) 1

2

3

4

5

6

Waktu 1 Siklus

Amputee

0,97

0,46

0,72

0,47

0,38

0,69

0,38

Normal 1

0,47

0,25

0,3

0,41

0,25

0,31

0,25

Normal 2

0,25

0,19

0,46

0,35

0,2

0,21

0,2

Normal 3

0,31

0,22

0,3

0,22

0,18

0,28

0,18

Normal 4

0,34

0,22

0,35

0,3

0,18

0,25

0,18

Normal 5

0,44

0,28

0,32

0,4

0,22

0,28

0,22

Responden

Hasil pengamatan terhadap waktu per fase berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga disajikan dalam bentuk grafik. Grafik ditampilkan pada gambar 4.38. Waktu per Fase Berjalan Responden Di Bidang Tangga

1,2

Waktu (detik)

1 Amputee

0,8

Normal 0,6

Amputee Normal

0,4 0,2 0 F1

F2


F5

F6

Gambar 4.38 Grafik hasil pengamatan terhadap waktu per fase Pola grafik 4.38 memperlihatkan hasil pengamatan waktu per fase dari siklus waktu terbesar dari 4 percobaan berjalan normal menaiki dan menuruni bidang commit to user

IV - 86


digilib.uns.ac.id

tangga. Pola grafik antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal memiliki pola yang setara. 5. Perhitungan rata-rata distribusi % CVL untuk setiap fase berjalan. Data yang dipakai yaitu data pada tabel 4.41 dan 4.42. Perhitungan distribusi rata-rata %CVL untuk setiap fase berjalan menggunakan persamaan 2.4. Contoh perhitungannya dipaparkan, sebagai berikut: ü Fase 1 pada pengguna prosthetic, =

1,0 x 2,65 = 0,695 % 3,69


0,47 x 2,88 = 0,681 % 1,99


0,25 x 3,10 = 0,467 % 1,66


0,31 x 2,35 = 0,483 % 1,51


0,34 x 2,88 = 0,598 % 1,64


0,44 x 3,33 = 0,756 % 1,94

Setiap perulangan percobaan jalan dihitung nilai % CVL atau tingkat kelelahan yang dialami pada setiap fase berjalan untuk pengguna prosthetic dan responden normal menaiki dan menuruni bidang tangga. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.43.

commit to user

IV - 87


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.43 Rata-rata distribusi % CVL per fase %CVL Fase Ke- (%)

Responden

1

2

3

4

5

6

Amputee

0,695

0,330

0,516

0,337

0,272

0,495

Normal 1

0,681

0,362

0,434

0,594

0,362

0,449

Normal 2

0,467

0,355

0,860

0,654

0,374

0,393

Normal 3

0,483

0,343

0,467

0,343

0,280

0,436

Normal 4

0,598

0,387

0,615

0,527

0,316

0,439

Normal 5

0,756

0,481

0,550

0,687

0,378

0,481

Hasil distribusi %CVL per fase berjalan normal menaiki dan menuruni bidang tangga pada tabel 4.43 diplotkan pada grafik 4.39, dapat dilihat tingkat kelelahan akibat aktivitas berjalan normal pada pengguna prosthetic dan responden normal. %CVL per Fase Berjalan Responden Di Bidang Tangga

0,8 0,7

%CVL

0,6

Amputee

0,5

Normal

0,4

Amputee

0,3

Normal

0,2 0,1 0 F1

F2


F5

F6

Gambar 4.39 Rata-rata distribusi % CVL per fase Gambar 4.39 merupakan grafik hasil perhitungan %CVL per fase berjalan responden normal dan amputee pengguna prosthetic di bidang tangga. Responden normal dan amputee pengguna prosthetic memiliki pola grafik yang setara disetiap fase berjalannya. Hasil perhitungan distribusi %CVL per fase pada tabel 4.40 dipasangkan dengan hasil capture gambar video rekaman menggunakan desain prosthetic. Hasilnya ditampilkan pada gambar 4.40.

commit to user

IV - 88


Responden

digilib.uns.ac.id

Fase 1

Fase 2


Fase 5

Fase 6

0,97 0,97 0,695

0,46 1,43 0,330

0,72 2,15 0,516

0,47 2,62 0,337

0,38 3,00 0,272

0,69 3,69 0,495

0,47 0,47 0,681

0,25 0,72 0,362

0,3 1,02 0,434

0,41 1,43 0,594

0,25 1,68 0,362

0,31 1,99 0,449

0,25 0,25 0,467

0,19 1,44 0,355

0,46 0,9 0,860

0,35 1,25 0,654

0,2 1,45 0,374

0,21 1,66 0,393

Amputee




Gambar 4.40 Distribusi % CVL per fase di bidang tangga

commit to user

IV - 89


Responden

digilib.uns.ac.id

Fase 1

Fase 2


Fase 5

Fase 6

0,31 0,31 0,483

0,22 0,53 0,343

0,3 0,83 0,467

0,22 1,05 0,343

0,18 1,23 0,280

0,28 1,51 0,436

0,34 0,34 0,598

0,22 0,56 0,387

0,35 0,91 0,615

0,3 1,21 0,527

0,18 1,39 0,316

0,25 1,64 0,439

0,44 0,44 0,756

0,28 0,72 0,481

0,32 1,04 0,550

0,4 1,44 0,687

0,22 1,66 0,378

0,28 1,94 0,481

Normal 3




Gambar 4.40 Distribusi % CVL per fase di bidang tangga (lanjutan)

2. Energi Ekspenditur Data yang diolah yaitu data pengukuran denyut nadi saat berjalan pada pengguna prosthetic dan responden normal pada tabel 4.2 dan tabel 4. 4.5 5. Energi commit to user

IV - 90


digilib.uns.ac.id

ekspenditur dan denyut nadi dihitung dengan menggunakan pendekatan kuantitatif dengan regresi kuadratis dengan persamaan 2.5 (Astuti, 1985). a. Pada pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada pengguna prosthetic adalah 105 denyut/menit. Energi ekspenditur sebesar 4,60 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (105) + (4.71733 x 10-4) (105) 2 Y = 4,60 Kkal/menit b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 1 adalah 97 denyut/menit. Energi ekspenditur sebesar 3,69 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (97) + (4.71733 x 10-4) (97) 2 Y = 4,02 Kkal/menit c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 2 adalah 98 denyut/menit. Energi ekspenditur sebesar 4,09 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (98) + (4.71733 x 10-4) (98) 2 Y = 4,09 Kkal/menit d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 3 adalah 96 denyut/menit. Energi ekspenditur sebesar 3,95 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (96) + (4.71733 x 10-4) (96) 2 Y = 3,95 Kkal/menit e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 4 adalah 101 denyut/menit. Energi ekspenditur sebesar 4,30 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (101) + (4.71733 x 10-4) (101) 2 Y = 4,30 Kkal/menit

commit to user

IV - 91


digilib.uns.ac.id

f. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 5 adalah 102 denyut/menit. Energi ekspenditur sebesar 4,38 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (102) + (4.71733 x 10-4) (102) 2 Y = 4,38 Kkal/menit Energi ekspenditur dihitung untuk setiap hasil pengukuran denyut nadi, baik untuk pengukuran sebelum dan saat berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.44. Tabel 4.44 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang tangga Energi Ekspenditur (Kkal/menit) Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

4,60

3,95

4,16

3,82

Normal 1

4,02

3,95

3,69

4,09

Normal 2

4,09

4,02

4,02

3,69

Normal 3

3,95

3,75

3,82

3,82

Normal 4

4,30

3,89

3,95

3,56

Normal 5

4,38

3,95

4,02

3,75

Hasil perhitungan di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis garis yang ditunjukkan data. Grafik untuk keenam responden dalam 4 percobaan jalan ditampilkan pada gambar 4.41. 5

Energi Ekspenditur Responden Berjalan di Bidang Tangga

4,5 Energi Ekspenditur

4 3,5

Amputee

3

Normal

2,5

Amputee

2

Normal

1,5 1 0,5 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

commit to user Gambar 4.41 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang tangga

IV - 92


digilib.uns.ac.id

Pola grafik 4.41 menggambarkan pola grafik hasil perhitungan energi ekspenditur aktivitas berjalan responden menaiki dan menuruni bidang tangga. Pola grafik energi ekspenditur responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal di setiap percobaan menunjukkan pola yang setara. 3. Kebutuhan Kalori Data yang dipakai yaitu data hasil perhitungan energi ekspenditur pada pengguna prosthetic dan responden orang normal saat berjalan normal menaiki dan menuruni bidang tangga pada tabel 4.44. Penghitungan kebutuhan kalori ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.6. Perhitungan kebutuhan kalori dipaparkan pada penjelasan, sebagai berikut: a. Pada pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1, Nilai berat badan pengguna prosthetic tanpa prosthetic yaitu 67,5 kg. Energi ekspenditur pada pengguna prosthetic adalah sebesar 4,60 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 4,088 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Energi ekspenditur responden sebesar 4,02 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori untuk berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga sebesar 3,19 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg. Energi ekspenditur responden sebesar 4,09 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori untuk berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga sebesar 3,11 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 3 yaitu 70 kg. Nilai ekspenditur responden sebesar 3,95 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori untuk berjalan menaiki commit to user dan menuruni bidang tangga sebesar 3,39 Kkal/jam per kg berat badan.

IV - 93


digilib.uns.ac.id

Kebutuhan kalori =


e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 4 yaitu 64 kg. Energi ekspenditur responden sebesar 4,30 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori untuk berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga sebesar 4,03 Kkal/jam/kg berat badan. Kebutuhan kalori =


f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 5 yaitu 78 kg. Energi ekspenditur sebesar 4,38 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori untuk berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga sebesar 3,37 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


Nilai kebutuhan kalori dihitung untuk setiap hasil perhitungan energi ekspenditur. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.45. Tabel 4.45 Kebutuhan kalori responden berjalan normal di bidang tangga Responden


P2

P3

P4

Amputee

4,089

3,514

3,698

3,395

Normal 1

3,187

3,133

2,925

3,242

Normal 2

3,106

3,054

3,054

2,802

Normal 3

3,388

3,218

3,274

3,274

Normal 4

4,034

3,643

3,706

3,341

Normal 5

3,366

3,041

3,093

2,888

Hasil perhitungan di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang ditunjukkan data. Grafik kebutuhan kalori untuk keenam responden ditampilkan pada gambar 4.42.

commit to user

IV - 94


digilib.uns.ac.id

4,5

Kebutuhan Kalori Responden Berjalan di Bidang Tangga

4 Kebutuhan Kalori

3,5 3

Amputee

2,5

Normal

2

Amputee

1,5

Normal

1 0,5 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.42 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang tangga Gambar 4.42 merupakan gambar yang menunjukkan pola grafik hasil perhitungan kebutuhan kalori responden normal dan responden amputee pengguna prosthetic. Responden amputee pengguna prosthetic memiliki pola grafik yang setara dengan responden normal. Tampak pada gambar grafik energi ekspenditur mengalami penurunan pada percobaan 2 dan 4, sedangkan pada percobaan ketiga grafik hasil perhitungan kebutuhan kalori mengalami kenaikan. 4. VO2 Max Penghitungan konsumsi oksigen (VO2

maks)

ini dilakukan dengan

menggunakan persamaan 2.7. Data yang digunakan yaitu data pengukuran denyut nadi responden pada aktivitas berjalan pada tabel 4.2 dan tabel 45. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya. a. Pada pengguna prosthetic, Berat badan pengguna prosthetic yaitu 67,5 kg. Usia pengguna prosthetic yaitu 49 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 105 denyut/menit. Faktor koreksi usia

= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 49) = 0,7623

VO2 maks =

0,263(Wb + 10)V + 13,15 ´ AG HR + G - 72

commit to user

IV - 95


=

digilib.uns.ac.id

0,263(67,5 + 10)(0,19) + 13,15 ´ 0,7623 105 + 10 - 72

= 0,302 liter/menit b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Usia responden yaitu 22 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 97 denyut/menit. Faktor koreksi usia

= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 22) = 0,9594

VO2 maks =

0,263(75,7 + 10)(2,40) + 13,15 ´ 0,9594 97 + 10 - 72

= 1,843 liter/menit c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg. Usia responden yaitu 24 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 98 denyut/menit. Faktor koreksi usia

= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 24) = 0,9448

VO2 maks =

0,263(79 + 10)(3,09) + 13,15 ´ 0,9448 98 + 10 - 72

= 2,241 liter/menit d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 3 yaitu 70 kg. Usia responden yaitu 23 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 96 denyut/menit. Faktor koreksi usia

= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 23) = 0,9521

VO2 maks =

0,263(70 + 10)(2,88) + 13,15 ´ 0,9521 96 + 10 - 72

= 2,065 liter/menit e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 4 yaitu 64 kg. Usia responden yaitu 24 tahun. to user Denyut nadi yang terukur yaitucommit 101 denyut/menit.

IV - 96


digilib.uns.ac.id

Faktor koreksi usia

= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 24) = 0,9448

VO2 maks =

0,263(64 + 10)(1,80) + 13,15 ´ 0,9448 101 + 10 - 72

= 1,167 liter/menit f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 5 yaitu 78 kg. Usia responden yaitu 23 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 102 denyut/menit. Faktor koreksi usia

= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 23) = 0,9375

VO2 maks =

0,263(78 + 10)(3,32) + 13,15 ´ 0,9375 102 + 10 - 72

= 2,111 liter/menit Semua hasil pengukuran denyut nadi digunakan untuk menghitung konsumsi oksigen pada responden. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.46. Tabel 4.46 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang tangga VO2max (liter/menit) Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

0,302

0,390

0,354

0,414

Normal 1

1,843

2,661

2,251

2,345

Normal 2

2,241

2,175

1,720

2,088

Normal 3

2,065

2,398

2,194

2,472

Normal 4

1,167

1,268

1,200

1,579

Normal 5

2,111

2,660

2,584

2,724

Hasil perhitungan VO2maks tabel 4.46 disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang ditunjukkan data. Grafik konsumsi oksigen terhadap responden ditampilkan pada gambar 4.43. commit to user

IV - 97


digilib.uns.ac.id

2,5

Konsumsi Oksigen Responden Berjalan di Bidang Tangga

Konsumsi Oksigen

2 Amputee

1,5

Normal Amputee

1

Normal

0,5 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.43 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang tangga Gambar 4.43 menggambarkan pola grafik konsumsi oksigen responden normal dan amputee pengguna prosthetic berjalan menaiki dan menuruni tangga. Pola grafik responden normal dan amputee pengguna prosthetic menunjukkan pola yang setara. Pola grafik keduanya mengalami kenaikan di percobaan 2 dan 4, sedangkan pada percobaan ketiga mengalami penurunan apabila diamati dari percobaan sebelumnya. 5. Physiological Cost Index (PCI) of Walking Data yang dipakai yaitu data kecepatan berjalan dan data denyut nadi pengguna prosthetic dan responden orang normal pada tabel 4.2 dan tabel 4.5. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya. a. Pada pengguna prosthetic, Denyut nadi awal yaitu 90 denyut/menit dan setelah beraktivitas denyut nadi menjadi 105 denyut/menit. Kecepatan amputee pengguna prosthetic berjalan adalah 3,158 meter/menit. PCI =

Dt - Do V

=

105- 90 3,158

= 4,750 denyut/meter

commit to user

IV - 98


digilib.uns.ac.id

b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal yaitu 80 denyut/menit dan setelah beraktivitas denyut nadi menjadi 97 denyut/menit. Kecepatan responden normal 1 dalam berjalan menaiki dan menurni bidang tangga adalah 40 meter/menit. PCI = =

Dt - Do V 97 - 80 97 - 4080

= 0,425 denyut/meter c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal yaitu 80 denyut/menit dan setelah beraktivitas denyut nadi menjadi 98 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 51,429 meter/menit/ PCI = =

Dt - Do V

98 - 80 51,429

= 0,350 denyut/meter d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal yaitu 81 denyut/menit dan setelah beraktivitas denyut nadi menjadi 96 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 48 meter/menit. PCI = =

Dt - Do V 96 - 81 48

= 0,313 denyut/meter e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal yaitu 85 denyut/menit dan setelah beraktivitas denyut nadi menjadi 101 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 30 meter/menit. PCI =

Dt - Do V

=

101- 85 30

= 0,0,533 denyut/meter

commit to user

IV - 99


digilib.uns.ac.id

f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal yaitu 83 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 102 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 55,385 meter/menit. PCI =

Dt - Do V

=

102 - 83 55,385

= 0,343 denyut/meter Semua hasil pengukuran denyut nadi digunakan untuk menghitung PCI of walking pada responden. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.47. Tabel 4.47 PCI of walking responden berjalan di bidang tangga PCI (denyut/meter) Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

4,750

4,622

4,542

4,044

Normal 1

0,425

0,283

0,425

0,289

Normal 2

0,350

0,375

0,472

0,369

Normal 3

0,313

0,292

0,292

0,217

Normal 4

0,533

0,600

0,661

0,521

Normal 5

0,343

0,267

0,250

0,271


commit to user

IV - 100


digilib.uns.ac.id

5

PCI of Walking Responden Berjalan di Bidang Tangga

4,5

PCI of Walking

4 3,5

Amputee

3

Normal

2,5

Amputee

2

Normal

1,5 1 0,5 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.44 PCI of walking responden berjalan di bidang tangga Gambar 4.44 menggambarkan grafik hasil perhitungan physiological cost index (PCI) of walking responden normal dan amputee pengguna prosthetic. Pola grafik menunjukkan kesetaraan antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal. 4.2.6 Menentukan Nilai Pengukuran Aspek Fisiologi di Tanah Tidak Rata Aspek fisiologi yang diukur dalam penelitian berjalan di bidang tanah yang tidak rata adalah tingkat kelelahan yang ditunjukkan melalui perhitungan %CVL, konsumsi energi melalui perhitungan energi ekspenditur, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen melalui perhitungan VO2maks, dan physiological cost index (PCI) of walking. 1.

Tingkat Kelelahan (%CVL) Perhitungan nilai tingkat kelelahan (%CVL) dilakukan dengan menggunakan

persamaan 2.2. Data yang digunakan adalah data hasil perhitungan denyut nadi per menit, sebelum (istirahat) dan setelah berjalan pada tabel 4.2 dan tabel 4.5, data kecepatan berjalan, dan denyut maksimum dari pengguna prosthetic maupun orang normal. Denyut nadi maksimum laki-laki diperoleh dari 220 – usia pengguna prosthetic ataupun usia responden orang normal. Perhitungan %CVL pengguna prosthetic maupun orang normal ditampilkan pada penjelasan, sebagai berikut: commit to user

IV - 101


digilib.uns.ac.id

1. Percobaan 1 (P1) pengguna, Denyut nadi maksimum pengguna prosthetic sebesar 171 denyut/menit. Setelah beristirahat selama 15 menit, denyut nadi pada pengguna prosthetic adalah 83 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 98 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 17,05 %. %CVL =

98 - 83 x100% = 17,05% 171 - 83

2. Percobaan 1 (P1) responden normal 1, Denyut nadi maksimum responden normal 1 sebesar 198 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal adalah 84 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 97 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 11,40 %. %CVL =

97 - 84 x100% = 11,40% 198 - 84


96 - 83 x100% = 11,50% 196 - 83


93 - 80 x100% = 11,11% 197 - 80

5. Percobaan 1 (P1) responden normal 4, Denyut nadi maksimum responden normal 4 sebesar 196 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal adalah 81 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 96 denyut/menit. Maka nilai %CVL commit to user sebesar 13,04 %.

IV - 102


%CVL =

digilib.uns.ac.id

96 - 81 x100% = 13,04% 196 - 81


94 - 80 x100% = 11,97% 197 - 80

Rekapitulasi hasil perhitungan %CVL responden saat berjalan di bidang tanah tidak rata terdapat pada tabel 4.48. Tabel 4.48 %CVL responden berjalan di bidang tanah tidak rata Pengukuran %CVL (%)

Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

17,05

16,28

17,58

15,56

Normal 1

11,40

9,73

9,57

10,26

Normal 2

11,50

11,40

11,21

10,53

Normal 3

11,11

10,92

10,26

9,73

Normal 4

13,04

12,07

10,53

9,82

Normal 5

11,97

12,17

12,07

11,97


commit to user

IV - 103


digilib.uns.ac.id

20

%CVL Responden Berjalan Normal di Bidang Tanah Tidak Rata

18 16

%CVL

14

Amputee

12

Normal

10

Amputee

8

Normal

6 4 2 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.45 Grafik % CVL responden berjalan di tanah tidak rata Gambar 4.45 menggambarkan pola grafik hasil perhitungan %CVL berjalan responden amputee pengguna prosthetic di bidang tanah tidak rata. Pola grafik diatas (gambar 4.45) menunjukkan pola grafik responden amputee pengguna prosthetic setara dengan responden normal pada percobaan kedua dan keempat yaitu besar %CVL menurun. Pada percobaan ketiga, responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal memiliki pola grafik yang tidak setara. Berikutnya dilakukan perhitungan distribusi nilai tingkat kelelahan (%CVL) pada enam fase berjalan. Data yang digunakan adalah hasil perhitungan % CVL pengguna prosthetic pada aktivitas berjalan, yaitu pada tabel 4.48. Melalui pengamatan langsung di lapangan dapat diketahui siklus berjalan responden, setiap siklus terdiri dari enam fase. Perhitungan % CVL per fase berjalan ditampilkan pada penjelasan, sebagai berikut: 1. Pengamatan jumlah siklus berjalan, Pengamatan berjalan pengguna prosthetic dilakukan langsung di lapangan berjalan pengguna prosthetic. Setiap percobaan berjalan dihitung jumlah siklus yang dihasilkan. Rekapitulasi hasil penghitungan jumlah siklus ditampilkan pada tabel 4.49.

commit to user

IV - 104


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.49 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan Responden


Rata-rata Siklus

Jumlah Siklus

P1

P2

P3

P4

Amputee

14

14

14

14

14

14

Normal 1

13

13

13

13

13

13

Normal 2

13

13

13

13

13

13

Normal 3

13

13,5

13,5

13

13,25

13

Normal 4

13

13,5

13

13

13,125

13

Normal 5

13

13,5

13

13

13,125

13

Hasil pengamatan terhadap jumlah siklus yang terjadi dalam setiap percobaan berjalan pada tabel 4.49 menunjukkan jumlah siklus berbeda baik responden normal maupun amputee pengguna prosthetic. Terlihat pola grafik jumlah siklus keenam responden berbeda-beda. Perhitungan lebih lanjut diambil nilai rata-rata jumlah siklus yang terjadi yaitu 13 siklus untuk responden normal dan 14 siklus untuk amputee pengguna prosthetic. 2. Perhitungan rata-rata distribusi % CVL per siklus untuk setiap aktivitas berjalan, Perhitungan distribusi % CVL per siklus ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.3 yaitu membagi nilai % CVL pada tabel 4.48 dengan jumlah siklus pada tabel 4.49. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya menggunakan persamaan 2.3. ü Pada amputee pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1, =

17,05 = 1,218 % 14


11,40 = 0,877 % 13


11,50 = 0,885 % 13


11,11 = 0,855 % 13

commit to user

IV - 105


digilib.uns.ac.id


13,04 = 1,003 % 13


18,18 = 0,920 % 13

Setiap perulangan percobaan jalan dihitung nilai % CVL atau tingkat kelelahan yang dialami pada setiap siklus. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.50. Tabel 4.50 Rata-rata distribusi % CVL per siklus berjalan di bidang tanah tidak rata Responden


Amputee

P1 1,218

P2 1,163

P3 1,256

P4 1,111

Normal 1

0,877

0,749

0,736

0,789

Normal 2

0,885

0,877

0,862

0,810

Normal 3

0,855

0,809

0,760

0,749

Normal 4

1,003

0,894

0,810

0,755

Normal 5

0,920

0,902

0,928

0,920

Penentuan distribusi nilai % CVL pada tabel 4.50 di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis dan mengetahui nilai distribusi % CVL per siklus untuk setiap percobaan jalan. Grafik ditampilkan pada gambar 4.46. Gambar 4.46 menggambarkan pola grafik hasil perhitungan %CVL berjalan per siklus responden amputee pengguna prosthetic dan normal di bidang tanah tidak rata. Pola grafik diatas (gambar 4.46) menunjukkan pola grafik responden amputee pengguna prosthetic setara dengan responden normal pada percobaan kedua dan keempat yaitu besar %CVL menurun. Pada percobaan ketiga, responden amputee setara dengan responden normal 5 yaitu besar %CVL per siklus meningkat.

commit to user

IV - 106


digilib.uns.ac.id

1,4

%CVL per Siklus Responden Berjalan Normal di Bidang Tanah Tidak Rata

1,2

%CVL

1

Amputee

0,8

Normal

0,6

Amputee Normal

0,4 0,2 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.46 Distribusi % CVL per siklus di bidang tanah tidak rata %CVL per siklus amputee lebih kecil dari %CVL responden normal. Hal ini dikarenakan jumlah siklus berjalan amputee lebih banyak dari responden normal. Pola grafik nilai %CVL amputee dan responden normal memiliki kesetaraan. Nilai %cardiovasculer ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee pengguna prosthetic setara dengan responden normal. 3. Pemilihan nilai % CVL per siklus terbesar, Pemilihan ini dilakukan terhadap nilai hasil perhitungan distribusi % CVL terbesar dari empat kali percobaan. Nilai yang terpilih tersebut digunakan sebagai dasar perhitungan % CVL per fase. Hasil pemilihan %CVL per siklus terbesar ditampilkan pada tabel 4.51. Tabel 4.51 Nilai % CVL per siklus terbesar Responden

% CVL per siklus

Amputee

1,256

Normal 1

0,877

Normal 2

0,885

Normal 3

0,855

Normal 4

1,003

Normal 5

0,928

Penentuan nilai % CVL per siklus terbesar pada tabel 4.51 di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis. Grafik ditampilkan pada gambar 4.47. commit to user

IV - 107


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.47 Nilai % CVL per siklus terbesar di bidang tanah tidak rata Gambar 4.47 menunjukkan pola grafik %CVL terbesar per siklus berjalan responden di bidang tanah tidak rata. Pola grafik %CVL saat berjalan di bidang tanah tidak rata berbeda antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal. 4. Pengamatan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai setiap fase berjalan, Pengamatan ini dilakukan secara langsung terhadap data video rekaman. Setiap fase dihitung waktu tempuhnya kemudian dipilih satu siklus dengan rekapitulasi waktu per fasenya. Hasil penghitungan waktu tempuh per fase yang terpilih ditampilkan pada tabel 4.52. Tabel 4.52 Waktu per fase berjalan responden di bidang tanah tidak rata Waktu pada Fase ke- (detik) 1

2

3

4

5

6

Waktu 1 Siklus

Amputee

1,07

1

1,28

0,56

0,4

0,44

4,75

Normal 1

0,35

0,15

0,28

0,25

0,2

0,35

1,58

Normal 2

0,41

0,21

0,31

0,33

0,15

0,19

1,6

Normal 3

0,28

0,25

0,45

0,34

0,22

0,28

1,82

Normal 4

0,44

0,29

0,53

0,45

0,16

0,21

2,08

Normal 5

0,55

0,25

0,31

0,22

0,13

0,22

1,68

Responden

Hasil pengamatan terhadap waktu di atas disajikan dalam bentuk grafik. Grafik ditampilkan pada gambar 4.48.

commit to user

IV - 108


digilib.uns.ac.id

Waktu per Fase Berjalan Responden Di Bidang Tanah Tidak Rata

1,4

Waktu (detik)

1,2 1

Amputee Normal

0,8

Amputee

0,6

Normal

0,4 0,2 0 F1

F2


F5

F6

Gambar 4.48 Grafik hasil pengamatan terhadap waktu per fase Gambar 4.48 merupakan gambar hasil pengamatan terhadap waktu per fase berjalan pada responden amputee dan pengguna prosthetic. Terlihat pada gambar untuk masing-masing responden memiliki pola grafik yang hampir setara. Pada fase 2, 4, dan 5 mengalami penurunan %CVL sedangkan pada fase 3 dan 6 mengalami kenaikan. 5. Perhitungan distribusi rata-rata % CVL untuk setiap fase berjalan, Data yang dipakai yaitu data pada tabel 4.51 dan 4.52. Perhitungan distribusi %CVL untuk setiap fase berjalan menggunakan persamaan 2.4. Contoh perhitungannya dipaparkan, sebagai berikut: ü Fase 1 pada pengguna prosthetic, =

1,1 x 1,26 = 0,283 % 4,75


0,35 x 0,88 = 0,194 % 1,58


0,41 x 0,88 = 0,227 % 1,6


0,28 x 0,85 = 0,131 % 1,82 commit to user

IV - 109


digilib.uns.ac.id


0,44 x 1,00 = 0,212 % 2,08


0,55 x 0,93 = 0,304 % 1,68

Setiap perulangan percobaan jalan dihitung nilai % CVL atau tingkat kelelahan yang dialami pada setiap fase berjalan untuk responden. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.53. Tabel 4.53 Rata-rata distribusi nilai % CVL per fase Responden

%CVL Fase Ke- (%) 1

2

3

4

5

6

Amputee

0,283

0,264

0,338

0,148

0,106

0,116

Normal 1

0,194

0,083

0,155

0,139

0,111

0,194

Normal 2

0,227

0,116

0,171

0,183

0,083

0,105

Normal 3

0,131

0,117

0,211

0,160

0,103

0,131

Normal 4

0,212

0,140

0,256

0,217

0,077

0,101

Normal 5

0,304

0,138

0,171

0,122

0,072

0,122

Hasil tersebut kemudian diplotkan pada grafik berikut, dapat dilihat tingkat kelelahan akibat aktivitas berjalan normal pada pengguna prosthetic dan responden normal. Hasil menunjukkan bahwa nilai %CVL untuk prosthetic memiliki kesamaan dibandingkan dengan responden normal. Grafiknya ditampilkan pada gambar 4.49. Pola grafik 4.49 menunjukkan bahwa nilai %CVL per fase untuk pengguna prosthetic memilki kesetaraan dengan responden normal. Hal ini tampak pada nilai %CVL kedua responden turun pada fase kedua, keempat, dan kelima, sedangkan %CVL kedua responden naik pada fase ketiga dan keenam.

commit to user

IV - 110


digilib.uns.ac.id

%CVL per Fase Berjalan Responden Di Bidang Tanah Tidak Rata

0,4 0,35

%CVL

0,3

Amputee

0,25

Normal

0,2

Amputee

0,15

Normal

0,1 0,05 0 F1

F2


F5

F6

Gambar 4.49 Rata-rata distribusi %CVL per fase di tanah tidak rata Gambar 4.49 menunjukkan pola grafik %CVL amputee hampir sama dengan %CVL responden normal. Nilai %cardiovasculer per fase ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee pengguna prosthetic hampir sama dengan responden normal. Pola grafik menunjukkan kesetaraan %CVL antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal. Hasil perhitungan distribusi %CVL per fase pada tabel 4.53 dipasangkan dengan hasil capture gambar video rekaman menggunakan desain prosthetic. Hasilnya ditampilkan pada gambar 4.50.

commit to user

IV - 111


Responden

digilib.uns.ac.id

Fase 1

Fase 2


Fase 5

Fase 6

1,07 1,07 0,283

1 2,07 0,264

1,28 3,35 0,338

0,56 3,91 0,148

0,4 4,31 0,106

0,44 4,75 0,116

0,35 0,35 0,194

0,15 0,5 0,083

0,28 0,78 0,155

0,25 1,03 0,139

0,2 1,23 0,111

0,35 1,58 0,194

0,41 0,41 0,227

0,21 0,62 0,116

0,31 0,93 0,171

0,33 1,26 0,183

0,15 1,41 0,083

0,19 1,6 0,105

Amputee




Gambar 4.50 Rata Rata-rata distribusi % CVL pada gerak per fase di tanah tidak rata

commit to user

IV - 112


Responden

digilib.uns.ac.id

Fase 1

Fase 2


Fase 5

Fase 6

0,28 0,28 0,131

0,25 0,53 0,117

0,45 0,98 0,211

0,34 1,32 0,160

0,22 1,54 0,103

0,28 1,82 0,131

0,44 0,44 0,212

0,29 0,73 0,140

0,53 1,26 0,256

0,45 1,71 0,217

0,16 1,87 0,077

0,21 2,08 0,101

0,55 0,55 0,304

0,25 0,8 0,138

0,31 1,11 0,171

0,22 1,33 0,122

0,13 1,46 0,072

0,22 1,68 0,122

Normal 3




Gambar 4.5 4.50 Distribusi % CVL pada gerak per fase di bidang tanah tidak rata (lanjutan) 2. Energi Ekspenditur Data yang diolah yaitu data pengukuran denyut nadi pengguna prosthetic

commit to user dan responden normal saat berjalan terdapat pada tabel 4.2 dan tabel 4.5 5. Energi

IV - 113


digilib.uns.ac.id

ekspenditur dan denyut nadi dihitung dengan menggunakan pendekatan kuantitatif dengan regresi kuadratis dengan persamaan 2.5 (Astuti, 1985). a. Pada pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada pengguna prosthetic adalah 83 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 4,09 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (83) + (4.71733 x 10-4) (83) 2 Y = 4,09 Kkal/menit b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 1 adalah 97 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 4,02 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (97) + (4.71733 x 10-4) (97) 2 Y = 4,02 Kkal/menit c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 2 adalah 96 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 3,95 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (96) + (4.71733 x 10-4) (96) 2 Y = 3,95 Kkal/menit d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 3 adalah 93 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 3,75 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (93) + (4.71733 x 10-4) (93) 2 Y = 3,75 Kkal/menit e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 4 adalah 96 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 3,95 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (96) + (4.71733 x 10-4) (96) 2 Y = 3,95 Kkal/menit

commit to user

IV - 114


digilib.uns.ac.id

f. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 5 adalah 94 denyut/menit. Nilai energi ekspenditur sebesar 3,82 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (94) + (4.71733 x 10-4) (94) 2 Y = 3,82 Kkal/menit Nilai energi ekspenditur dihitung untuk setiap hasil pengukuran denyut nadi, baik untuk pengukuran sebelum dan saat berjalan. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.54. Tabel 4.54 Energi ekspenditur responden berjalan di tanah tidak rata Energi Ekspenditur (Kkal/menit) Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

4,09

4,16

3,95

3,89

Normal 1

4,02

3,95

3,82

3,75

Normal 2

3,95

3,89

3,75

3,82

Normal 3

3,75

3,63

3,69

3,89

Normal 4

3,95

3,82

3,82

3,89

Normal 5

3,82

3,95

3,89

3,82


Energi Ekspenditur Responden Berjalan Normal di Bidang Tanah Tidak Rata

Energi Ekspenditur

4,1 4

Amputee Normal

3,9

Amputee

3,8

Normal

3,7 3,6 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.51 Energi ekspenditur di tanah tidak rata commit toresponden user

IV - 115


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.51 menunjukkan pola grafik hasil perhitungan energi ekspenditur responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal di bidang tanah tidak rata. Gambar tersebut menunjukkan bahwa pola grafik energi ekspenditur antara responden amputee pengguna prosthetic dan normal 5 pada percobaan 2 setara yaitu besarnya energi ekspenditur menurun. Pola grafik energi ekspenditur antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal memiliki memiliki kesetaraan. 3. Kebutuhan Kalori Data yang dipakai yaitu data hasil perhitungan energi ekspenditur pengguna prosthetic dan responden orang normal saat berjalan normal pada tabel 4.54. Penghitungan kebutuhan kalori ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.6. Perhitungan kebutuhan kalori dapat dilihat pada penjelasan, sebagai berikut: a. Pada pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1, Berat badan pengguna prosthetic tanpa prosthetic yaitu 67,5 kg. Energi ekspenditur pada pengguna prosthetic sebesar 4,09 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 3,51 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Energi ekspenditur pada responden sebesar 4,02 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori untuk berjalan di tanah tidak rata sebesar 3,19 Kkal/jam/kg berat badan. Kebutuhan kalori =


c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg. Energi ekspenditur pada responden sebesar 3,95 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori untuk berjalan di tanah tidak rata sebesar 3,00 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =

3,95 x 60 = 3,002 Kkal/jam per kg berat badan 79 kg commit to user

IV - 116


digilib.uns.ac.id

d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 3 yaitu 70 kg. Energi ekspenditur pada responden sebesar 3,75 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori untuk berjalan di tanah tidak rata sebesar 3,22 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 4 yaitu 64 kg. Energi ekspenditur pada responden adalah sebesar 3,95 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori untuk berjalan di tanah tidak rata sebesar 3,71 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 5 yaitu 78 kg. Energi ekspenditur pada responden adalah sebesar 3,82 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori untuk berjalan di tanah tidak rata sebesar 2,94 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


Nilai kebutuhan kalori dihitung untuk setiap hasil perhitungan energi ekspenditur. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.55. Tabel 4.55 Kkebutuhan kalori responden berjalan di tanah tidak rata Responden


P2

P3

P4

Amputee

3,636

3,698

3,514

3,454

Normal 1

3,187

3,133

3,027

2,976

Normal 2

3,002

2,951

2,851

2,901

Normal 3

3,218

3,108

3,163

3,331

Normal 4

3,706

3,581

3,581

3,643

Normal 5

2,938

3,041

2,989

2,938

commit to user

IV - 117


digilib.uns.ac.id

Hasil perhitungan pada tabel 4.55 disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang ditunjukkan data. Grafik kebutuhan kalori keenam responden ditampilkan pada gambar 4.52.

3,8

Kebutuhan Kalori Responden Berjalan Normal di Bidang Tanah Tidak Rata

3,7

Kebutuhan kalori

3,6 3,5

Amputee

3,4

Normal

3,3

Amputee

3,2

Normal

3,1 3 2,9 2,8 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.52 Kebutuhan kalori responden berjalan di tanah tidak rata Gambar 4.52 menunjukkan pola grafik hasil perhitungan kebutuhan kalori responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal di bidang tanah tidak rata. Pola grafik kebutuhan kalori antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal setara. 4. VO2 Max Data yang dipakai yaitu data awal pengukuran denyut nadi pengguna prosthetic dan responden orang normal pada tabel 4.2 dan tabel 4.5. Penghitungan konsumsi oksigen (VO2 maks) ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.7. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya. a. Pada pengguna prosthetic, Berat badan pengguna prosthetic yaitu 67,5 kg. Usia pengguna prosthetic yaitu 49 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 98 denyut/menit. Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 49) = 0,7623 VO2 maks =

0,263(Wb + 10)V + 13,15 ´ AG HR + G - 72 commit to user

IV - 118


=

digilib.uns.ac.id

0,263(67,5 + 10)(0,73) + 13,15 ´ 0,7623 98 + 10 - 72

= 0,60 liter/menit b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Usia responden yaitu 22 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 97 denyut/menit. Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 22) = 0,9594 VO2 maks =

0,263(75,7 + 10)(2,40) + 13,15 ´ 0,9594 97 + 10 - 72

= 1,84 liter/menit c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg. Usia responden yaitu 24 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 96 denyut/menit. Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 24) = 0,9448 VO2 maks =

0,263(79 + 10)(2,27) + 13,15 ´ 0,9448 96 + 10 - 72

= 1,84 liter/menit d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 3 yaitu 70 kg. Usia responden yaitu 23 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 93 denyut/menit. Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 23) = 0,9521 VO2 maks =

0,263(70 + 10)(2,40) + 13,15 ´ 0,9521 93 + 10 - 72

= 1,95 liter/menit e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 4 yaitu 64 kg. Usia responden yaitu 24 tahun. to user Denyut nadi yang terukur yaitucommit 96 denyut/menit.

IV - 119


digilib.uns.ac.id

Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 24) = 0,9448 VO2 maks =

0,263(64 + 10)(1,88) + 13,15 ´ 0,9448 96 + 10 - 72

= 1,38 liter/menit f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 5 yaitu 78 kg. Usia responden yaitu 23 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 94 denyut/menit. Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 23) = 0,9375 VO2 maks =

0,263(78 + 10)(3,09) + 13,15 ´ 0,9375 94 + 10 - 72

= 2,48 liter/menit Semua hasil pengukuran denyut nadi digunakan untuk menghitung konsumsi oksigen pada responden. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.56. Tabel 4.56 Konsumsi oksigen responden berjalan di tanah tidak rata VO2max (liter/menit) Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

0,594

0,595

0,589

0,590

Normal 1

1,843

1,817

1,931

1,914

Normal 2

1,844

1,985

2,113

2,047

Normal 3

1,955

2,090

2,020

1,760

Normal 4

1,381

1,468

1,629

1,379

Normal 5

2,478

2,483

2,741

2,826

Hasil perhitungan pada tabel 4.56 disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang ditunjukkan data. Grafik konsumsi oksigen terhadap responden ditampilkan pada gambar 4.53. commit to user

IV - 120


digilib.uns.ac.id

2,5

Konsumsi Oksigen Responden Berjalan Normal di Bidang Tanah Tidak Rata

Konsumsi Oksigen

2 Amputee

1,5

Normal Amputee

1

Normal

0,5 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.53 Konsumsi oksigen responden berjalan di tanah tidak rata Pola grafik 4.53 menunjukkan VO2maks dari responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal saat berjalan di bidang tanah tidak rata setara yaitu ditunjukkan dengan kestabilan konsumsi oksigen pada kedua responden di setiap percobaan. 5. Physiological Cost Index (PCI) of Walking Data yang dipakai yaitu data kecepatan berjalan dan data denyut nadi pengguna prosthetic dan responden orang normal. Data denyut nadi responden terdapat pada tabel 4.2 dan tabel 4.5. Berikut contoh perhitungannya. a. Pada pengguna prosthetic, Denyut nadi awal amputee pengguna prosthetic yaitu 83 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 98 denyut/menit. Kecepatan amputee berjalan adalah 12,203 meter/menit PCI = =

Dt - Do V

97 - 84 12,203

= 1,229 denyut/meter b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 1 yaitu 84 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 97 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 40 meter/menit. PCI =

Dt - Do V

commit to user

IV - 121


=

digilib.uns.ac.id

97 - 84 40

= 0,325 denyut/meter c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 2 yaitu 83 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 96 denyut/menit. Kecepatan responden berjalan adalah 37,895 meter/menit. PCI = =

Dt - Do V 2,27 96 - 83

= 0,343 denyut/meter d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 3 yaitu 80 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 93 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 40 meter/menit. PCI = =

Dt - Do V 93 - 80 40

= 0,325 denyut/meter e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 4 yaitu 81 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 96 denyut/menit. Kecepatan responden berjalan adalah 31,304 meter/menit. PCI = =

Dt - Do V

96 - 81 31,304

= 0,415 denyut/meter f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal responden normal 5 yaitu 80 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 94 denyut/menit. Kecepatan responden berjalan adalah 51,429 meter/menit.

commit to user

IV - 122


PCI = =

digilib.uns.ac.id

Dt - Do V

94 - 80 51,429

= 0,272 denyut/meter Semua hasil pengukuran denyut nadi digunakan untuk menghitung PCI of walking pada responden. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.57. Tabel 4.57 PCI of walking responden berjalan di tanah tidak rata PCI (denyut/meter) Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

1,229

1,089

1,489

1,381

Normal 1

0,325

0,290

0,290

0,333

Normal 2

0,343

0,325

0,325

0,300

Normal 3

0,325

0,325

0,300

0,290

Normal 4

0,415

0,447

0,333

0,567

Normal 5

0,272

0,253

0,233

0,233


1,6

PCI of Walking Responden Berjalan Normal di Bidang Tanah Tidak Rata

1,4

PCI of Walking

1,2 Amputee

1

Normal

0,8

Amputee

0,6

Normal

0,4 0,2 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

commit to user Gambar 4.54 PCI of walking responden berjalan di tanah tidak rata

IV - 123


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.44 menggambarkan grafik hasil perhitungan physiological cost index (PCI) of walking responden normal dan amputee pengguna prosthetic. Pola grafik menunjukkan kesetaraan antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal. 4.2.7 Menentukan Nilai Pengukuran Aspek Fisiologi di Bidang Berbatu Aspek fisiologi yang diukur dalam penelitian di bidang berbatu adalah tingkat kelelahan yang ditunjukkan melalui perhitungan %CVL, konsumsi energi melalui perhitungan energi ekspenditur, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen melalui perhitungan VO2maks, dan physiological cost index (PCI) of walking. 1.

Tingkat Kelelahan (%CVL) Perhitungan nilai tingkat kelelahan (%CVL) dilakukan dengan menggunakan

persamaan 2.2. Data yang digunakan adalah data hasil perhitungan denyut nadi per menit, sebelum (istirahat) dan setelah berjalan pada tabel 4.2 dan tabel 4.5, data kecepatan berjalan, dan denyut maksimum dari pengguna prosthetic maupun orang normal. Perhitungan %CVL pengguna prosthetic maupun orang normal dipaparkan pada penjelasan, sebagai berikut: a. Percobaan 1 (P1) pengguna, Denyut nadi maksimum pengguna prosthetic sebesar 171 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi pada responden amputee pengguna prosthetic adalah 80 denyut/menit. Sedangkan setelah berjalan, denyut nadi adalah 91 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 12,09 %. %CVL =

91 - 80 x100% = 12,09% 171 - 80

b. Percobaan 1 (P1) responden normal 1, Denyut nadi maksimum responden normal 1 sebesar 198 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi adalah 75 denyut/menit. Sedangkan setelah berjalan, denyut nadi responden normal 1 adalah 88 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 10,57 %. %CVL =

88 - 75 x100% = 10,57% 198 - 75 commit to user

IV - 124


digilib.uns.ac.id

c. Percobaan 1 (P1) responden normal 2, Denyut nadi maksimum responden normal 2 sebesar 196 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi adalah 72 denyut/menit. Sedangkan setelah berjalan, denyut nadi responden normal 2 adalah 85 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 10,48 %. %CVL =

85 - 72 x100% = 10,48% 196 - 72

d. Percobaan 1 (P1) responden normal 3, Denyut nadi maksimum responden normal 3 sebesar 197 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi adalah 78 denyut/menit. Sedangkan setelah berjalan, denyut nadi responden normal 3 adalah 87 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 7,56 %. %CVL =

87 - 78 x100% = 7,56% 197 - 78

e. Percobaan 1 (P1) responden normal 4, Denyut nadi maksimum responden normal 4 sebesar 196 denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi adalah 82 denyut/menit. Sedangkan setelah berjalan, denyut nadi responden normal 4 adalah 93 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 9,65 %. %CVL =

93 - 82 x100% = 9,65% 196 - 82

f. Percobaan 1 (P1) responden normal 5, Denyut nadi maksimum responden normal 5 sebesar 197 denyut/menit. Setelah beristirahat selama 15 menit, denyut nadi adalah 76 denyut/menit. Sedangkan setelah berjalan, denyut nadi adalah 86 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 8,26 %. %CVL =

86 - 76 x100% = 8,26% 197 - 76

commit to user

IV - 125


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.58 Presentase CVL (%CVL) responden berjalan di bidang berbatu Pengukuran %CVL (%)

Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

12,09

11,49

11,11

11,63

Normal 1

10,57

10,08

9,24

8,55

Normal 2

10,48

10,83

10,74

10,34

Normal 3

7,56

6,90

5,93

5,98

Normal 4

9,65

9,17

8,70

8,11

Normal 5

8,26

12,90

9,92

5,26

Hasil perhitungan %CVL dibuat grafik agar dapat dianalisis dengan cara membandingkan nilai %CVL pengguna prosthetic dan responden normal terhadap kondisi fisiologi dari keduanya. Grafik ditampilkan pada gambar 4.55. %CVL Responden Berjalan di Bidang Berbatu 14 12

%CVL

10

Amputee

8

Normal

6

Amputee Normal

4 2 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.55 Grafik % CVL responden berjalan di bidang berbatu Pola grafik hasil perhitungan %CVL pada responden amputee pengguna prosthetic, responden normal 1, normal 3, dan normal 4 di bidang berbatu memiliki pola setara. Percobaan 4 responden amputee dan normal 3 memiliki pola setara. Hal ini ditunjukkan dengan adanya penurunan pada percobaan kedua dan peningkatan %CVL pada percobaan keempat. Percobaan ketiga pola grafik %CVL tidak setara antar responden. Berikutnya dilakukan perhitungan distribusi nilai tingkat kelelahan (%CVL) pada enam fase berjalan. Data yang digunakan adalah hasil perhitungan % CVL pengguna prosthetic pada aktivitas berjalan, yaitu pada tabel 4.58. commit to user

IV - 126


digilib.uns.ac.id

Melalui pengamatan langsung di lapangan dapat diketahui siklus berjalan, setiap siklus terdiri dari enam fase. Perhitungan % CVL per fase berjalan dapat dilihat pada penjelasan, sebagai berikut: 1. Pengamatan jumlah siklus berjalan, Pengamatan berjalan pengguna prosthetic dilakukan langsung di lapangan berjalan pengguna prosthetic. Setiap percobaan berjalan dihitung jumlah siklus yang dihasilkan. Rekapitulasi hasil penghitungan jumlah siklus ditampilkan pada tabel 4.59. Tabel 4.59 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan Responden


Rata-rata Siklus

Jumlah Siklus

P1

P2

P3

P4

Amputee

13

13

13

13

13

13

Normal 1

12

12,5

12,5

11

12

12

Normal 2

12,5

12

12

12

12,125

12

Normal 3

12

12

12,5

12

12,125

12

Normal 4

12

12

12

12

12

12

Normal 5

12

12

12

12,5

12,125

12

Hasil pengamatan terhadap jumlah siklus yang terjadi dalam setiap percobaan berjalan pada tabel 4.59 di atas terlihat disetiap replikasi percobaan jumlah siklus berjalan berbeda baik responden normal maupun amputee pengguna prosthetic. Perhitungan lebih lanjut diambil rata-rata jumlah siklus yang terjadi yaitu 13 siklus untuk responden normal dan 12 siklus untuk amputee pengguna prosthetic. 2. Perhitungan distribusi % CVL per siklus untuk setiap aktivitas berjalan, Perhitungan distribusi % CVL per siklus ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.3 yaitu membagi nilai % CVL pada tabel 4.58 dengan jumlah siklus pada tabel 4.59. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya menggunakan persamaan 2.6. ü Pada amputee pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1, =

12,09 = 0,93 % 13

commit to user

IV - 127


digilib.uns.ac.id


10,57 = 0,88 % 12


10,48 = 0,84 % 12


7,56 = 0,63 % 12


9,65 = 0,80 % 12

ü Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, 8,26 = 0,69 % 12 Setiap perulangan percobaan jalan dihitung nilai % CVL atau tingkat kelelahan

=

yang dialami pada setiap siklus. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.60. Tabel 4.60 Distribusi % CVL per siklus pada responden Responden


Amputee

P1 0,93

P2 0,88

P3 0,85

P4 0,89

Normal 1

0,88

0,81

0,74

0,78

Normal 2

0,84

0,90

0,90

0,86

Normal 3

0,63

0,57

0,47

0,50

Normal 4

0,80

0,76

0,72

0,68

Normal 5

0,69

1,08

0,83

0,42

Penentuan distribusi nilai % CVL pada tabel 4.60 disajikan dalam bentuk grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis dan mengetahui nilai distribusi % CVL per siklus untuk setiap percobaan jalan. Grafik ditampilkan pada gambar 4.56.

commit to user

IV - 128


digilib.uns.ac.id

1

%CVL per Siklus Responden Berjalan Normal di Bidang Berbatu

0,9 0,8

%CVL

0,7

Amputee

0,6

Normal

0,5

Amputee

0,4

Normal

0,3 0,2 0,1 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.56 Grafik distribusi % CVL per siklus Pola grafik hasil perhitungan %CVL pada responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal menunjukkan pola grafik yang hampir setara.. 3. Pemilihan nilai % CVL per siklus terbesar, Pemilihan ini dilakukan terhadap hasil perhitungan distribusi % CVL terbesar dari empat kali percobaan. Nilai terpilih tersebut digunakan sebagai dasar perhitungan % CVL per fase. Hasil pemilihan ditampilkan pada tabel 4.61. Tabel 4.61 Nilai % CVL per siklus terbesar Responden

% CVL per siklus

Amputee

0,93

Normal 1

0,88

Normal 2

0,90

Normal 3

0,63

Normal 4

0,80

Normal 5

1,08

Penentuan nilai % CVL per siklus terbesar pada tabel 4.61 disajikan dalam bentuk grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis. Grafik ditampilkan pada gambar 4.57.

commit to user

IV - 129


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.57 Grafik pengamatan nilai % CVL per siklus terbesar Pada gambar 4.57 memperlihatkan grafik hasil perhitungan nilai % CVL per siklus terbesar untuk semua responden. Pola grafik antar responden berbeda nilai %CVL per siklus. 4. Pengamatan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai setiap fase berjalan, Pengamatan ini dilakukan secara langsung terhadap data video rekaman. Setiap fase dihitung waktu tempuhnya kemudian dipilih satu siklus dengan rekapitulasi waktu per fasenya. Hasil penghitungan waktu tempuh per fase yang terpilih ditampilkan pada tabel 4.62. Tabel 4.62 Waktu per fase berjalan responden di bidang berbatu Waktu pada Fase ke- (detik) 1

2

3

4

5

6

Waktu 1 Siklus

Amputee

0,75

0,98

0,9

0,78

0,75

1

5,16

Normal 1

0,34

0,2

0,22

0,28

0,1

0,3

1,44

Normal 2

0,41

0,15

0,4

0,32

0,14

0,31

1,73

Normal 3

0,43

0,25

0,31

0,5

0,28

0,32

2,09

Normal 4

0,59

0,22

0,31

0,32

0,22

0,31

1,97

Normal 5

0,41

0,19

0,21

0,28

0,15

0,21

1,45

Responden

Hasil pengamatan terhadap waktu pada tabel 4.62 disajikan dalam bentuk grafik 4.58.

commit to user

IV - 130


digilib.uns.ac.id

Waktu per Fase Berjalan Responden Di Bidang Berbatu

1,2

Waktu (detik)

1 Amputee

0,8

Normal 0,6

Amputee Normal

0,4 0,2 0 F1

F2


F5

F6

Gambar 4.58 Grafik hasil pengamatan terhadap waktu per fase berjalan di bidang berbatu Pola grafik pada gambar 4.58 terlihat bahwa lamanya waktu per fase pada responden amputee berbeda dengan responden normal. 5. Perhitungan rata-rata distribusi % CVL untuk setiap fase berjalan, Data yang dipakai yaitu data pada tabel 4.61 dan 4.62. Perhitungan distribusi %CVL untuk setiap fase berjalan menggunakan persamaan 2.7. Contoh perhitungannya dipaparkan sebagai berikut: ü Fase 1 pada pengguna prosthetic, =

0,8 x 0,93 = 0,135 % 5,16


0,34 x 0,88 = 0,208 % 1,44


0,41 x 0,90 = 0,214 % 1,73


0,43 x 0,63 = 0,130 % 2,09


0,59 x 0,80 = 0,241 % 1,97

commit to user

IV - 131


digilib.uns.ac.id


0,41 x 1,08 = 0,304 % 1,45

Setiap perulangan percobaan jalan dihitung nilai % CVL atau tingkat kelelahan yang dialami pada setiap fase berjalan untuk pengguna prosthetic. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.63. Tabel 4.63 Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan di bidang berbatu %CVL Fase Ke- (%)

Responden

1

2

3

4

5

6

Amputee

0,135

0,177

0,162

0,141

0,135

0,180

Normal 1

0,208

0,122

0,135

0,171

0,061

0,183

Normal 2

0,214

0,078

0,209

0,167

0,073

0,162

Normal 3

0,130

0,075

0,093

0,151

0,084

0,096

Normal 4

0,241

0,090

0,127

0,131

0,090

0,127

Normal 5

0,304

0,141

0,156

0,208

0,111

0,156

Hasil tersebut kemudian diplotkan pada grafik berikut, terlihat tingkat kelelahan akibat aktivitas berjalan normal pada pengguna prosthetic dan responden normal. Grafiknya ditampilkan pada gambar 4.59. %CVL per Fase Berjalan Responden Di Bidang Berbatu

0,25

%CVL

0,2 Amputee 0,15

Normal Amputee

0,1

Normal

0,05 0 F1

F2


F5

F6

Gambar 4.59 Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan responden di bidang berbatu Gambar 4.59 menunjukkan nilai %CVL untuk pengguna prosthetic dan responden normal. Pola grafik terlihat kesetaraan nilai %CVL semua responden pada fase kelima dan keenam. Pola grafik semua responden tidak setara pada fase ketiga dan keempat. commit to user

IV - 132


digilib.uns.ac.id

Hasil perhitungan distribusi %CVL per fase pada tabel 4.63 dipasangkan dengan hasil capture gambar video rekaman menggunakan desain prosthetic. prosthetic Hasilnya disajikan pada gambar 4.6 4.60. Responden

Fase 1

Fase 2


0,75 0,75 0,135

0,98 1,73 0,177

0,9 2,63 0,162

0,78 3,41 0,141

0,75 4,16 0,135

1 5,16 0,180

0,34 0,34 0,208

0,2 0,54 0,122

0,22 0,76 0,135

0,28 1,04 0,171

0,1 1,14 0,061

0,3 1,44 0,183

0,41 0,41 0,214

0,15 0,56 0,078

0,4 0,96 0,209

0,32 1,28 0,167

0,14 1,42 0,073

0,31 1,73 0,162

Fase 5

Fase 6

Amputee




Gambar 4.60 Rata Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan to user di bidangcommit berbatu

IV - 133


Responden

digilib.uns.ac.id

Fase 1

Fase 2


Fase 5

Fase 6

0,43 0,43 0,130

0,25 0,68 0,075

0,31 0,99 0,093

0,5 1,49 0,151

0,28 1,77 0,084

0,32 2,09 0,096

0,59 0,59 0,241

0,22 0,81 0,090

0,31 1,12 0,127

0,32 1,44 0,131

0,22 1,66 0,090

0,31 1,97 0,127

0,41 0,41 0,304

0,19 0,6 0,141

0,21 0,81 0,156

0,28 1,09 0,208

0,15 1,24 0,111

0,21 1,45 0,156

Normal 3




Gambar 4.60 Rata-rata rata d distribusi % CVL pada gerak per fase berjalan di bidang berbatu (lanjutan) 2. Energi Ekspenditur Data yang diolah yaitu data pengukuran denyut nadi saat berjalan pada pengguna prosthetic dan responden normal pada tabel 4.2 dan tabel 4.5 5. Energi commit to user

IV - 134


digilib.uns.ac.id

ekspenditur dan denyut nadi dihitung dengan menggunakan pendekatan kuantitatif dengan regresi kuadratis dengan persamaan 2.5 (Astuti, 1985). a. Pada pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada pengguna prosthetic adalah 91 denyut/menit. Energi ekspenditur sebesar 3,626 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (91) + (4.71733 x 10-4) (91) 2 Y = 3,626 Kkal/menit b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 1 adalah 88 denyut/menit. Energi ekspenditur sebesar 3,442 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (88) + (4.71733 x 10-4) (88) 2 Y = 3,442 Kkal/menit c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 2 adalah 85 denyut/menit. Energi ekspenditur sebesar 4,266 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (85) + (4.71733 x 10-4) (85) 2 Y = 4,266 Kkal/menit d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 3 adalah 87 denyut/menit. Energi ekspenditur sebesar 3,382 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (87) + (4.71733 x 10-4) (87) 2 Y = 3,382 Kkal/menit e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 4 adalah 93 denyut/menit. Energi ekspenditur sebesar 3,754 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (93) + (4.71733 x 10-4) (93) 2 Y = 3,754 Kkal/menit

commit to user

IV - 135


digilib.uns.ac.id

f. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi pada responden normal 5 adalah 86 denyut/menit. Energi ekspenditur sebesar 3,323 Kkal/menit. Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 Y = 1.80411 - (0.0229038) (86) + (4.71733 x 10-4) (86) 2 Y = 3,323 Kkal/menit Nilai energi ekspenditur dihitung untuk setiap hasil pengukuran denyut nadi, baik untuk pengukuran sebelum dan saat berjalan. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.64. Tabel 4.64 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang berbatu Energi Ekspenditur (Kkal/menit) Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

3,626

3,819

4,160

3,886

Normal 1

3,442

3,626

3,564

3,626

Normal 2

3,266

3,502

3,442

3,690

Normal 3

3,382

3,502

3,323

3,382

Normal 4

3,754

3,382

3,626

3,819

Normal 5

3,323

3,502

3,442

3,502


Energi Ekspenditur Responden Berjalan Normal di Bidang Berbatu

4 Energi Ekspenditur

3,5 3

Amputee

2,5

Normal

2

Amputee

1,5

Normal

1 0,5 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.61 Energi ekspenditur responden commit to user berjalan di bidang berbatu

IV - 136


digilib.uns.ac.id

Gambar 4.61 menunjukkan pola grafik hasil perhitungan energi ekspenditur antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal. Pola grafik energi ekspenditur kedua responden setara. 3. Kebutuhan Kalori Data yang dipakai yaitu data hasil perhitungan energi ekspenditur pengguna prosthetic dan responden orang normal saat berjalan normal pada tabel 4.64. Penghitungan kebutuhan kalori ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.6. Berikut ini beberapa contoh perhitungannya. a. Pada pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1, Berat badan pengguna prosthetic tanpa prosthetic yaitu 67,5 kg. Energi ekspenditur pada pengguna prosthetic adalah sebesar 3,63 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 3,22 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Energi ekspenditur pada responden normal adalah sebesar 3,44 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 2,73 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg. Energi ekspenditur pada responden normal adalah sebesar 3,27 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 2,48 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 3 yaitu 70 kg. Energi ekspenditur pada responden normal adalah sebesar 3,38 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 2,90 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =

3,38 x 60 to user per kg berat badan =commit 2,899 Kkal/jam 70 kg

IV - 137


digilib.uns.ac.id

e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 4 yaitu 64 kg. Energi ekspenditur pada responden normal adalah sebesar 3,75 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 3,52 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 5 yaitu 78 kg. Energi ekspenditur pada responden normal adalah sebesar 3,32 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori sebesar 2,56 Kkal/jam per kg berat badan. Kebutuhan kalori =


Kebutuhan kalori dihitung untuk setiap hasil perhitungan energi ekspenditur. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.65. Tabel 4.65 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang berbatu Responden


P2

P3

P4

Amputee

3,223

3,395

3,698

3,454

Normal 1

2,728

2,874

2,825

2,874

Normal 2

2,480

2,660

2,614

2,802

Normal 3

2,899

3,002

2,849

2,899

Normal 4

3,520

3,171

3,400

3,581

Normal 5

2,556

2,694

2,647

2,694

Hasil perhitungan tabel 4.65 disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang ditunjukkan data. Grafik kebutuhan kalori keenam responden ditampilkan pada gambar 4.62.

commit to user

IV - 138


digilib.uns.ac.id

4

Kebutuhan Kalori Responden Berjalan Normal di Bidang Berbatu

3,5 Kebutuhan Kalori

3 Amputee

2,5

Normal

2

Amputee

1,5

Normal

1 0,5 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.62 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang berbatu Gambar 4.62 menunjukkan pola grafik hasil perhitungan kebutuhan kalori antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal. Pola grafik kebutuhan kalori responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal menunjukkan pola yang setara dan hampir sama. 4. VO2 Max Data yang dipakai yaitu data awal pengukuran denyut nadi pengguna prosthetic dan responden orang normal pada tabel 4.2 dan tabel 4.5. Penghitungan konsumsi oksigen (VO2 maks) ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.7. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya. a. Pada pengguna prosthetic, Berat badan pengguna prosthetic yaitu 67,5 kg. Usia pengguna prosthetic yaitu 49 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 91 denyut/menit. Faktor koreksi usia

= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 49) = 0,7623

VO2 maks = =

0,263(Wb + 10)V + 13,15 ´ AG HR + G - 72 0,263(67,5 + 10)(0,592) + 13,15 ´ 0,7623 91 + 10 - 72


IV - 139


digilib.uns.ac.id

b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Usia responden normal 1 yaitu 22 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 88 denyut/menit. Faktor koreksi usia

= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 22) = 0,9594

VO2 maks =

0,263(75,7 + 10)(2,16) + 13,15 ´ 0,9594 88 + 10 - 72

= 2,28 liter/menit c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg. Usia responden normal 2 yaitu 24 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 85 denyut/menit. Faktor koreksi usia

= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 24) = 0,9448

VO2 maks =

0,263(79 + 10)(2,54) + 13,15 ´ 0,9448 85 + 10 - 72

= 2,98 liter/menit d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 3 yaitu 70 kg. Usia responden normal 3 yaitu 23 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 87 denyut/menit. Faktor koreksi usia

= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 23) = 0,9521

VO2 maks =

0,263(70 + 10)(1,35) + 13,15 ´ 0,9521 87 + 10 - 72

= 1,58 liter/menit e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 4 yaitu 64 kg. Usia responden normal 4 yaitu 24 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 93 denyut/menit. Faktor koreksi usia

= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 24) commit to user = 0,9448

IV - 140


VO2 maks =

digilib.uns.ac.id

0,263(64 + 10)(1,39) + 13,15 ´ 0,9448 93 + 10 - 72

= 1,23 liter/menit f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Berat badan responden normal 5 yaitu 78 kg. Usia responden normal 5 yaitu 23 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 86 denyut/menit. Faktor koreksi usia

= 1,12 – (0,0073 x usia) = 1,12 – (0,0073 x 23) = 0,9375

VO2 maks =

0,263(78 + 10)(3,09) + 13,15 ´ 0,9375 86 + 10 - 72

= 3,30 liter/menit Semua hasil pengukuran denyut nadi digunakan untuk menghitung konsumsi oksigen pada responden. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.66. Tabel 4.66 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang berbatu VO2max (liter/menit) Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

0,663

0,613

0,523

0,582

Normal 1

2,282

2,130

2,039

2,046

Normal 2

2,984

2,819

2,639

2,287

Normal 3

1,583

1,465

1,964

1,783

Normal 4

1,227

1,522

1,524

1,097

Normal 5

3,303

2,771

3,049

3,350

Rekapitulasi hasil perhitungan pada tabel 4.66 disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang ditunjukkan data. Grafik konsumsi oksigen responden ditampilkan pada gambar 4.63.

commit to user

IV - 141


digilib.uns.ac.id

2,5

Konsumsi Oksigen Responden Berjalan Normal di Bidang Berbatu

Konsumsi Oksigen

2 Amputee

1,5

Normal Amputee

1

Normal 0,5 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.63 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang berbatu Gambar 4.63 menunjukkan pola grafik hasil perhitungan konsumsi oksigen antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal. Pola grafik konsumsi oksigen kedua responden memili pola yang setara. 5. Physiological Cost Index (PCI) of Walking Data yang dipakai yaitu data kecepatan berjalan dan data denyut nadi pengguna prosthetic dan responden orang normal pada tabel 4.2 dan tabel 4.5. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya. a. Pada pengguna prosthetic, Denyut nadi awal yaitu 80 denyut/menit dan setelah beraktivitas denyut nadi yaitu 91 denyut/menit. Kecepatan amputee berjalan adalah 12,857 meter/menit. Dt - Do V 91- 80 = 9,863

PCI =

= 1,115 denyut/meter b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal yaitu 75 denyut/menit dan setelah beraktivitas denyut nadi yaitu 88 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 36 meter/menit. Dt - Do V 88 - 75 = 36

PCI =

= 0,361 denyut/meter

commit to user

IV - 142


digilib.uns.ac.id

c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal yaitu 72 denyut/menit dan setelah beraktivitas denyut nadi yaitu 85 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 42,353 meter/menit. PCI = =

Dt - Do V

85 - 72 42,353

= 0,307 denyut/meter d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal yaitu 78 denyut/menit dan setelah beraktivitas denyut nadi yaitu 87 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 22,5 meter/menit. PCI = =

Dt - Do V

87 - 78 22,5

= 0,400 denyut/meter e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal yaitu 82 denyut/menit dan setelah beraktivitas denyut nadi yaitu 93 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 23,226 meter/menit. PCI = =

Dt - Do V

93- 82 23,226

= 0,474 denyut/meter f. Pada responden normal 5 percobaan jalan ke-1, Denyut nadi awal yaitu 76 denyut/menit dan setelah beraktivitas denyut nadi yaitu 86 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 51,429 meter/menit. PCI = =

Dt - Do V

86 - 76 51,429

= 0,194 denyut/meter commit to user

IV - 143


digilib.uns.ac.id

Semua hasil pengukuran denyut nadi digunakan untuk menghitung PCI of walking pada responden. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.67. Tabel 4.67 PCI of walking responden berjalan di bidang berbatu PCI (denyut/meter) Responden P1

P2

P3

P4

Amputee

1,115

0,972

0,900

1,014

Normal 1

0,361

0,317

0,321

0,278

Normal 2

0,307

0,271

0,307

0,283

Normal 3

0,400

0,356

0,243

0,263

Normal 4

0,474

0,474

0,347

0,438

Normal 5

0,194

0,333

0,233

0,100

Rekapitulasi hasil perhitungan tabel 4.67 disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang ditunjukkan data. Grafik PCI terhadap responden ditampilkan pada gambar 4.64. 1,2

PCI of Walking Responden Berjalan Normal di Bidang Berbatu

PCI of Walking

1 0,8

Amputee Normal

0,6

Amputee

0,4

Normal

0,2 0 P1

P2 P3 Percobaan Ke-

P4

Gambar 4.64 PCI of walking responden berjalan di bidang berbatu Gambar 4.64 menunjukkan pola grafik hasil perhitungan PCI antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal. PCI of walking responden amputee pengguna prosthetic lebih besar dibandingkan responden normal. Pola grafik kedua responden memiliki pola yang hampir setara. commit to user

IV - 144


digilib.uns.ac.id

BAB V ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

Bab ini membahas analisis dan interpretasi hasil penelitian pada bab sebelumnya. Analisis dan interprestasi hasil diuraikan dalam sub bab dibawah ini. 5.1 ANALISIS HASIL PENELITIAN Analisis hasil penelitian dilakukan untuk menelaah hasil pengolahan data. Pada sub bab ini diuraikan mengenai analisis terhadap hasil perhitungan %CVL total, %CVL per fase, energi ekspenditur, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen, dan physiological cost index of walking. 5.1.1 Analisis Persentase Cardiovasculer (%CVL) Persentase CVL merupakan nilai peningkatan denyut nadi akibat melakukan suatu aktivitas. Nilai %CVL merepresentasikan tingkat kelelahan akibat melakukan suatu aktivitas. Nilai ini membandingkan denyut kerja dan denyut istirahat dalam beraktivitas. Penelitian yang dilakukan menghasilkan nilai %CVL tidak lebih dari 30%. Menurut Tarwaka, hasil tersebut masuk dalam kriteria ‘tidak mengalami kelelahan’, hanya saja tingkat kelelahan dimasing-masing bidang untuk tiap responden yang diamati memiliki nilai yang berbeda-beda. Penelitian ini dilakukan pada beberapa bidang, diantaranya berjalan normal di bidang datar, berjalan cepat di bidang datar, berjalan normal menaiki dan menuruni bidang miring, berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga, berjalan normal di tanah tidak rata, dan berjalan normal di bidang berbatu. Pengamatan yang dilakukan adalah pada aktivitas berjalan dengan tujuan untuk memudahkan dalam penentuan waktu yang dibutuhkan untuk berjalan, jumlah siklus, serta penentuan fase gerakan berjalan. Aktivitas berjalan pada bidang datar, tanah tidak rata, dan berbatu memiliki jarak 12 meter, sedangkan untuk bidang miring dan bidang tangga memiliki jarak menyesuaikan lintasan bidang. Jarak tersebut diambil dengan alasan terbatasnya lintasan dan dianggap cukup untuk mengetahui pola berjalan responden. Selain itu, dimaksudkan untuk mengantisipasi kurang tercapainya pengamatan pola berjalan. commit to user

V-1


digilib.uns.ac.id

Penelitian ini mendapatkan 3 tipe pola %CVL, yaitu pola %CVL yang baik, kurang baik, dan tidak baik. Pola %CVL yang baik menunjukkan kecilnya selisih %CVL antara amputee pengguna prosthetic dan orang normal. Kedua responden memiliki pola %CVL yang hampir sama dan hampir berhimpit. Pola %CVL yang kurang baik ditunjukkan dengan lebih besarnya selisih antara %CVL kedua responden dan memiliki pola yang hampir sama. Pola %CVL yang tidak baik ditunjukkan dengan besarnya selisih %CVL responden dan grafik keduanya memiliki pola yang berbeda. Pola %CVL responden saat berjalan normal di bidang datar, menaiki dan menuruni bidang miring, dan di bidang berbatu termasuk dalam pola %CVL yang baik. Selisih %CVL amputee dengan orang normal saat berjalan normal di bidang datar berkisar antara 0,17-1,5%, saat menaiki dan menuruni bidang miring berkisar antara 0,36-2,27%, dan saat di bidang berbatu berkisar antara 1,51-3,9%. Kedekatan nilai %CVL yang menunjukkan tingkat kelelahan yang terjadi pada tubuh responden menunjukkan semakin baiknya prosthetic endoskeletal energy storing mekanisme 2-bar yang digunakan amputee. Pola %CVL responden saat berjalan menaiki dan menuruni tangga dan berjalan di tanah tidak rata termasuk dalam pola grafik %CVl yang kurang baik. Selisih %CVL antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal saat berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga berkisar 3,162-3,732%, sedangkan saat berjalan di tanah tidak rata sebesar 5,02-6,85%. Pola grafik keduanya menunjukkan pola yang hampir sama walaupun selisih antara keduanya yang tidak terlalu dekat. Selisih %CVL antara responden amputee dan orang normal sesuai dengan teori yang digunakan. Selisih yang terjadi pada %CVL responden amputee dan orang normal menunjukkan bahwa kelelahan antara keduanya dipengaruhi faktor fisiologi tubuh masing-masing responden yang bereaksi terhadap bidang yang dilewati. Berjalan di bidang tangga dan tanah tidak rata tidak semudah jika berjalan di bidang datar. Tanah tidak rata memiliki permukaan yang bergelombang. Reaksi fisiologi amputee saat melintasi tanah tidak rata ditunjukkan dengan tingkat kelelahan yang lebih tinggi dibanding orang normal yang ditunjukkan dengan peningkatan %CVL. commit to user

V-2


digilib.uns.ac.id

Pola %CVL responden saat berjalan cepat dibidang datar memilki pola yang berbeda antara responden amputee dan orang normal. Selisih %CVL amputee dan orang normal berkisar 3,85-5,6%. Pola %CVL kedua responden memiliki pola yang berbeda. Pola grafik responden orang normal stabil dengan mengalami kenaikan dari percobaan 1 hingga percoobaan 4, tetapi %CVL amputee mengalami kenaikan dan penurunan dari percobaan 1 hingga percobaan 4. Perbedaan ini disebabkan karena perbedaan kecepatan berjalan responden. Kecepatan berjalan berpengaruh pada aktivitas cardiovasculer dan kelelahan seseorang. Jika kecepatan berjalan telah ditetapkan dan dikondisikan sama untuk semua responden seperti dilakukan dalam penelitian sebelumnya, dapat diamati kemampuan prosthetic yang digunakan amputee dalam mengakomodasi responden saat berjalan cepat di bidang datar. Rekapitulasi hasil perbandingan %CVL pada pengguna prosthetic terhadap responden normal menunjukkan bahwa prosthetic endoskeletal sistem energy storing mekanisme 2-bar memiliki nilai %CVL mendekati kondisi orang normal. Hal ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee saat menggunakan prosthetic endoskeletal sistem energy storing mekanisme 2-bar hampir sama dengan responden normal. 5.1.2 Analisis Rata-Rata Distribusi %CVL per Fase Nilai %CVL per fase menitikberatkan pada rata-rata distribusi per fase. Fase gerakan berjalan yaitu heel contact, foot flat, midstance point, heel off, toe off, dan midswing. Pendistribusian %CVL dilakukan dengan mengamati jumlah siklus berjalan saat berjalan pada lintasan yang telah ditentukan. Jumlah siklus amputee pengguna prosthetic lebih banyak dibanding responden normal. Perbedaan jumlah siklus hasil pembulatan antara kedua responden dipengaruhi oleh kecepatan berjalan dan lebar jangkauan langkah kaki setiap responden. Jumlah siklus digunakan untuk mendapatkan distribusi %CVL setiap siklus yang selanjutnya dipilih nilai terbesar. Pemilihan nilai %CVL per siklus terbesar dengan alasan nilai tersebut telah mencakup nilai-nilai yang lebih rendah. Selanjutnya menghitung waktu per fase pada siklus tersebut untuk mendapatkan nilai rata-rata distribusi %CVL per fase dengan membagi antara commit to user %CVL siklus yang terbesar dengan waktu per fase berjalan. V-3


digilib.uns.ac.id

Nilai %CVL fase 2, 5, dan 6 pada amputee dan responden normal saat berjalan normal di bidang datar memiliki kemiripan ditunjukkan pada trend pola grafik 4.9, dimana pola %CVL saat fase 2 dan 5 mengalami penurunan sedangkan pada fase 6 mengalami kenaikan dari fase sebelumnya. Kemiripan pola dan nilai %CVL antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal menunjukkan sistem energy storing yang terdapat pada prosthetic cukup membantu amputee saat berjalan bila diamati pada setiap fase gerakan berjalan. Pada fase gerakan yang lain menunjukkan %CVL dan tingkat kelelahan amputee pengguna prosthetic memiliki pola yang tidak sama dengan responden orang normal. Presentase CVL keduanya memiliki kedekatan nilai. Kedekatan nilai %CVL menunjukkan bahwa tingkat kelelahan yang dialami amputee pengguna prosthetic mendekati nilai %CVL responden orang normal. Sistem energy storing pada prosthetic mampu mengakomodasi aktivitas amputee saat berjalan. Kedekatan nilai %CVL dan tingkat kelelahan amputee dan orang normal dapat disebabkan faktor penggunaan paralel bar dan faktor lain yang kurang diperhatikan saat penelitian. Kemiripan pola dan kedekatan nilai %CVL responden amputee dan orang normal juga terjadi saat berjalan di bidang miring dan bidang tangga. Berjalan cepat di bidang datar, pola %CVL responden amputee berbeda dengan responden orang normal. Hal ini disebabkan saat berjalan cepat, kecepatan berjalan untuk responden tidak ditetapkan sebelumnya dan faktor lain yang kurang diperhatikan. Pola %CVL responden amputee saat berjalan di bidang berbatu memiliki kedekatan nilai dengan responden orang normal. Pada fase 5 dan 6, trend pola %CVL respponden amputee pengguna prosthetic mirip dengan responden orang normal. Penentuan distribusi %CVL pada setiap fase didasarkan pada lamanya waktu tempuh untuk setiap fase. Perhitungan waktu tempuh pada pengguna prosthetic menunjukkan bahwa untuk amputee pengguna prosthetic waktu tempuhnya lebih lama dibanding orang normal. Semakin lama waktu tempuh suatu fase, semakin besar nilai %CVL pada fase tersebut. Tingkat kelelahan amputee yang ditunjukkan dengan %CVL per fase memiliki nilai terbesar pada saatcommit berjalantomenaiki dan menuruni bidang tangga. user

V-4


digilib.uns.ac.id

Hal ini dikarenakan amputee mengalami kesulitan saat melangkahkan kaki di tiap anak tangga. Tingkat kelelahan terkecil adalah saat amputee berjalan normal di bidang datar karena faktor kebiasaan berjalan dan kemudahan saat melintasi bidang ini. Sistem energy storing yang terdapat pada prosthetic cukup membantu amputee saat berjalan yang ditunjukkan dengan nilai %CVL per fase amputee pengguna prosthetic dengan orang normal memiliki kedekatan nilai dan kemiripan pola grafik saat berjalan di bidang datar, menaiki dan menuruni bidang miring, menaiki dan menuruni bidang tangga, tanah tidak rata, dan bidang berbatu. 5.1.3 Analisis Energi Ekspenditur Perhitungan energi ekspenditur dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui energi yang dikeluarkan (konsumsi energi) saat melakukan suatu aktivitas. Perhitungannya menggunakan pendekatan kuantitatif dengan regresi kuadratis (Astuti, 1985) karena pendekatan ini cukup sering digunakan terlebih pada penelitian tingkat nasional. Pendekatan tersebut menunjukkan bahwa peningkatan energi terjadi seiring dengan peningkatan denyut nadi. Aktivitas berjalan dilakukan sejauh 12 meter untuk bidang datar, tanah tidak rata, dan bidang yang berbatu karena jarak tersebut cukup memperlihatkan kenaikan denyut nadi (Herdiman, 2009). Energi ekspenditur amputee pengguna prosthetic dan responden orang normal saat berjalan normal pada bidang datar percobaan 1 hingga percobaan 4 memiliki pola energi ekspenditur yang hampir sama, hampir berhimpit, dan memiliki kedekatan nilai dengan responden orang normal. Energi ekspenditur menunjukkan besarnya konsumsi energi responden. Konsumsi energi responden orang normal lebih besar dibandingkan amputee pengguna prosthetic. Energi ekspenditur pada amputee pengguna prosthetic dan responden orang normal saat berjalan cepat di bidang datar menunjukkan perubahan nilai energi ekspenditur percobaan 1 hingga percobaan 4 memiliki pola yang hampir sama dan memiliki kedekatan nilai dengan responden orang normal. Konsumsi energi responden orang normal pada percobaan 1 lebih kecil dibandingkan amputee pengguna prosthetic. Konsumsi energi amputee lebih besar dibanding responden orang normal dikarenakan pada percobaan 1 amputee mengalami penyesuaian commit to user dengan kondisi jalan cepat. Konsumsi energi responden orang normal pada V-5


digilib.uns.ac.id

percobaan 2 hingga percobaan 4 lebih kecil dibandingkan amputee pengguna prosthetic. Menurut Verne (1968), konsumsi energi amputee mengalami peningkatan sebesar 10-15%. Kondisi dimana konsumsi energi amputee pengguna prosthetic lebih kecil dibanding responden orang normal disebabkan prosthetic yang digunakan cukup mampu mengakomodasi dan memberikan kemudahan saat digunakan untuk berjalan, faktor kebiasaan amputee dalam menggunakan prosthetic, perbedaan usia, perbedaan aktifitas fisik sehari-hari, perbedaan pekerjaan antara amputee pengguna prosthetic dan responden normal yang tidak seimbang, kondisi tubuh yang berbeda antar kedua responden, dan faktor lain yang kurang diperhitungkan. Faktor tersebut meliputi temperatur ruangan, kondisi tubuh kedua jenis responden, dan faktor lain yang dapat mempengaruhi konsumsi energi pada amputee. Kondisi tubuh responden perlu diperhatikan secara detil sebelum dilaksanakan penelitian, karena kondisi tubuh setiap manusia berbeda satu dengan yang lain. Energi ekspenditur pada amputee dan orang normal saat berjalan menaiki dan menuruni bidang miring menunjukkan perubahan nilai energi ekspenditur, tetapi memiliki pola yang hampir sama dan memiliki kedekatan nilai. Konsumsi energi amputee pengguna prosthetic lebih besar dibandingkan responden orang normal. Hal ini juga terjadi pada saat responden berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga dan bidang berbatu. Kedekatan konsumsi energi antar keduanya menunjukkan bahwa sistem energy storing pada prosthetic telah cukup mampu mengakomodasi saat berjalan menaiki dan menuruni bidang miring. Namun, kondisi tubuh amputee memerlukan penyesuaian dengan bidang miring. Perbedaan konsumsi energi antar keduanya disebabkan perbedaan usia, aktifitas fisik sehari-hari, pekerjaan antara pengguna prosthetic dan responden normal yang tidak seimbang, dan kondisi tubuh yang berbeda antar kedua responden. Energi ekspenditur pada responden amputee dan orang normal saat berjalan di tanah tidak rata menunjukkan perubahan nilai dari percobaan 1 hingga percobaan 4 dan memiliki pola grafik yang hampir sama, tetapi tidak memiliki kedekatan nilai. Konsumsi energi amputee pengguna prosthetic lebih besar dibandingkan responden orang commit normal. Kedekatan konsumsi energi antar to user

V-6


digilib.uns.ac.id

keduanya yang tidak terlalu dekat bila dibanding saat berjalan di bidang yang lain dapat disebabkan karena sistem energy storing pada prosthetic kurang mampu memberikan kemudahan saat berjalan pada tanah tidak rata. Perbedaan konsumsi energi responden juga disebabkan reaksi fisiologi pada tubuh amputee yang kurang baik, permukaan tanah memiliki kondisi yang bergelombang yang menyebabkan saat berjalan amputee memerlukan energi lebih untuk melintasinya, perbedaan usia, aktifitas fisik sehari-hari, pekerjaan antara pengguna prosthetic dan responden normal yang tidak seimbang, dan kondisi tubuh yang berbeda antar kedua responden. 5.1.4 Analisis Kebutuhan Kalori Kebutuhan kalori merupakan jumlah kalori yang dikeluarkan saat melakukan suatu aktivitas. Data yang dipakai dalam pengolahan adalah data hasil energi ekspenditur setiap menit. Perhitungan ini untuk mengetahui kebutuhan kalori

akibat

konsumsi

energi

oleh

tubuh

saat

beraktivitas

yang

mempertimbangkan berat badan responden. Sehingga didapatkan nilai kalori yang diperlukan per jam per kilogram berat badan. Kebutuhan kalori responden saat berjalan normal di bidang datar pada percobaan 1 menunjukkan kebutuhan kalori amputee pengguna prosthetic sebesar 3,01 kkal/jam per kilogram berat badan dan responden normal berkisar antara 2,92 - 3,6 kkal/jam per kilogram berat badan dengan rata-rata kebutuhan kalori sebesar 3,32 kkal/jam per kilogram berat badan. Selisih kebutuhan kalori responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal sebesar 0,306 kkal/jam per kilogram berat badan. Percobaan 2 menunjukkan kebutuhan kalori amputee pengguna prosthetic sebesar 2,80 kkal/jam per kilogram berat badan dan responden normal berkisar antara 2,51 - 3,23 kkal/jam per kilogram berat badan dengan rata-rata kebutuhan kalori sebesar 2,88 kkal/jam per kilogram berat badan. Selisih kebutuhan kalori responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal sebesar 0,082 kkal/jam per kilogram berat badan. Percobaan 1 dan 2 saat berjalan normal di bidang datar menunjukkan kebutuhan kalori pada amputee pengguna prosthetic lebih kecil dibanding responden normal. Nilai ini dipengaruhi oleh energi yang dikeluarkan amputee pengguna prosthetic lebih commit to user

V-7


digilib.uns.ac.id

kecil dibanding responden normal dan faktor perbedaan berat badan kedua responden. Kebutuhan kalori responden saat berjalan normal di bidang datar pada percobaan 3 menunjukkan kebutuhan kalori amputee pengguna prosthetic sebesar 2,954 kkal/jam per kilogram berat badan dan responden normal berkisar antara 2,47 - 3,58 kkal/jam per kilogram berat badan dengan rata-rata kebutuhan kalori sebesar 2,89 kkal/jam per kilogram berat badan. Selisih kebutuhan kalori responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal sebesar 0,066 kkal/jam per kilogram berat badan. Percobaan 4 menunjukkan kebutuhan kalori amputee sebesar 3,223 kkal/jam per kilogram berat badan dan responden normal berkisar antara 2,80 - 3,46 kkal/jam per kilogram berat badan dengan rata-rata kebutuhan kalori sebesar 3,11 kkal/jam per kilogram berat badan. Selisih kebutuhan kalori responden amputee pengguna prosthetic dan orang normal sebesar 0,113 kkal/jam per kilogram berat badan. Percobaan 3 dan 4 menunjukkan kebutuhan kalori responden amputee pengguna prosthetic lebih besar dibanding responden normal. Kondisi fisiologi ini juga terjadi pada saat berjalan cepat di bidang datar, berjalan menaiki dan menuruni bidang miring dan tangga, berjalan di tanah tidak rata, dan berjalan di bidang berbatu. Kalori yang dikeluarkan oleh seseorang dipengaruhi oleh energi yang dikonsumsi tubuh, reaksi fisiologi tubuh, kondisi psikologi, aktivitas fisik, dan berat badan. Semakin besar energi yang dikonsumsi, akan semakin besar pula kalori yang diperlukan. Kedekatan kebutuhan kalori saat berjalan di beberapa bidang antara responden amputee dan orang normal menunjukkan sistem energy storing pada prosthetic cukup mampu memberikan kemudahan saat berjalan pada bidang datar, bidang miring, bidang tangga, bidang tanah tidak rata, dan bidang berbatu. Perbedaan kebutuhan kalori antar keduanya disebabkan perbedaan usia, aktifitas fisik sehari-hari, pekerjaan antara pengguna prosthetic dan responden normal yang tidak seimbang, dan kondisi tubuh yang berbeda antar kedua responden. 5.1.5 Analisis Hasil Perhitungan Konsumsi Oksigen Konsumsi oksigen berkaitan erat dengan konsumsi energi dan perubahan denyut nadi sebelum dan saat berjalan. Semakin tinggi perubahan denyut nadi, commit to user responden akan mengkonsumsi oksigen yang lebih sedikit. Konsumsi oksigen V-8


digilib.uns.ac.id

memberikan perkiraan nilai oksigen dalam liter yang diperlukan tubuh dalam melakukan aktivitas yang salah satunya adalah berjalan. Penelitian ini melakukan pengukuran terhadap konsumsi oksigen dilakukan secara tidak langsung yaitu dengan mengetahui denyut nadi saat beraktivitas. Pengukuran ini dilakukan menggunakan metode konvensional Tayyari. Metode ini untuk mengestimasi VO2maks mempertimbangkan berat badan, denyut nadi, perbedaan jenis kelamin, koreksi usia, dan kecepatan berjalan. Perhitungan konsumsi oksigen dilakukan dengan mengolah data pengukuran denyut nadi. Konsumsi oksigen responden amputee pengguna prosthetic dan orang normal saat berjalan normal di bidang datar, berjalan cepat di bidang datar, berjalan menaiki dan menuruni bidang miring dan tangga, berjalan pada tanah tidak rata, dan berjalan pada bidang berbatu menunjukkan bahwa konsumsi oksigen pada amputee pengguna prosthetic lebih kecil dibandingkan responden normal. Semakin tinggi denyut nadi, semakin rendah oksigen yang dikonsumsi. Perbedaan konsumsi oksigen antar kedua responden disebabkan denyut nadi, perbedaan usia, aktifitas fisik sehari-hari, pekerjaan antara pengguna prosthetic dan responden normal yang tidak seimbang, dan kondisi tubuh yang berbeda antar kedua responden. Keterbatasan penggunaan rumus empiris dalam menentukan konsumsi oksigen pada responden dapat diatasi dengan penggunaan peralatan yang lebih modern, seperti alat VO2max. 5.1.6 Analisis Hasil Perhitungan Physiological Cost Index of Walking Physiological cost index of walking digunakan untuk mengetahui tingkat fisiologi responden. Perhitungan PCI of walking menggunakan persamaan dari Mc. Gregor yang dipengaruhi denyut nadi dan kecepatan berjalan responden. PCI of walking pada amputee pengguna prosthetic dan responden normal saat berjalan normal di bidang datar, berjalan cepat di bidang, berjalan menaiki dan menuruni bidang miring, berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga, berjalan pada tanah tidak rata, dan berjalan pada bidang berbatu menunjukkan tingkat fisiologi amputee pengguna prosthetic lebih besar dibandingkan responden normal. Pada grafik dapat diamati PCI of walking dari percobaan 1 hingga percobaan 4 memiliki pola yang hampir sama antar kedua responden. Hal ini commit to user menunjukkan tubuh responden amputee akibat melakukan akitivitas berjalan V-9


digilib.uns.ac.id

menghasilkan reaksi fisiologi yang lebih tinggi dibanding orang normal. Perbedaan PCI of walking disebabkan denyut nadi, kecepatan berjalan yang berbeda, dan kondisi tubuh yang berbeda antar keduanya. 5.1.7 Analisis Terhadap Faktor yang Tidak Diperhitungkan Pengukuran dengan menggunakan lima kriteria fisiologi menunjukkan adanya pengaruh dari faktor yang kurang diperhitungkan. Faktor ini dapat memperngaruhi hasil penelitian. Faktor-faktor tersebut, yaitu: 1. Jenis pekerjaan dan tingkat aktivitas fisik Jenis pekerjaan berkaitan dengan tingkat aktivitas fisik yang dilakukan oleh responden. Faktor ini mempengaruhi pengukuran konsumsi energi responden. 2. Kurva pembelajaran amputee menggunakan prosthetic Amputee dalam membiasakan diri menggunakan prosthetic perlu diamati secara lebih baik. Perlu dibuat kurva belajar agar kondisi amputee benar-benar terbiasa menggunakan prosthetic. Kebiasaan amputee dalam menggunakan prosthetic mempengaruhi keluwesan dalam berjalan. Kebiasaan amputee dalam memakai prosthetic berpengaruh terhadap fisiologi amputee yaitu terhadap kelelahan yang ditimbulkan, konsumsi energi, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen, dan tingkat fisiologi. 3. Umur Penelitian ini seharusnya mempertimbangkan pengaruh perbedaan umur. Amputee berumur 49 tahun sedangkan responden normal berumur 22-24 tahun. Perbedaan ini memberikan pengaruh pada perhitungan konsumsi oksigen saat aktivitas berjalan. Faktor umur terdapat pada persamaan konsumsi oksigen maksimal oleh Tayyari (1995) yaitu faktor koreksi usia. 4. Kondisi psikologi responden saat penelitian Kelelahan ditimbulkan oleh dua hal yaitu fisiologi yang bersifat objektif dan psikologis yang bersifat subjektif (Sutalaksana, 2006). Penelitian ini menggunakan denyut nadi untuk mengukur tingkat kelelahan. Denyut nadi tersebut belum bisa merepresentasikan keseluruhan tingkat kelelahan yang dialami responden. Denyut nadi juga berhubungan dengan faktor psikologi dalam menimbulkan kelelahan disamping indikator lain yaitu faktor fisiologi commit to user seperti tekanan darah, konsumsi oksigen dan komposisi kimia dalam urin dan V-10


digilib.uns.ac.id

darah. Penelitian ini belum mengukur aspek-aspek psikologi setiap responden sehingga tidak diperhitungkan. Faktor psikologi ini berpengaruh terhadap perasaan suka atau tidak responden dalam melakukan penelitian. 5. Kecepatan berjalan normal Kecepatan berjalan normal yang dimaksud yaitu kecepatan berjalan responden dalam kondisi santai. Kecepatan berjalan dan lebar jangkauan langkah kaki pada setiap responden berbeda-beda. Perbedaan ini mempengaruhi jumlah siklus dan waktu tempuh untuk setiap fase berjalan. Semakin lebar jangkauan langkah kaki, semakin sedikit siklus yang dihasilkan. Semakin tinggi kecepatan berjalan responden, semakin singkat waktu tempuh untuk setiap fase berjalan. Sedangkan waktu tempuh per fase bervariasi pada setiap orang. Pada akhirnya akan mempengaruhi hasil rata-rata distribusi %CVL per fase. 5.2 INTERPRETASI HASIL Interpretasi hasil penelitian merupakan pemaparan hasil dari pengolahan data secara menyeluruh. Hasil penelitian ini mampu menunjukkan kemampuan prosthetic dalam mengakomodasi aktivitas manusia dalam berjalan. Jika diamati dari keseluruhan hasil pengukuran fisiologi meliputi %CVL, %CVL per fase, konsumsi energi, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen, dan physiological cost index of walking, menunjukkan bahwa prosthetic endoskeletal sistem energy storing knee dengan mekanisme 2-bar saat digunakan berjalan di beberapa bidang akan memberikan reaksi fisiologi yang berbeda. Kondisi fisiologi responden amputee pengguna prosthetic endoskeletal energy storing mekanisme 2-bar memiliki kemiripan pola fisiologi dan kedekatan nilai dengan responden normal. Pengukuran fisiologi menunjukkan bahwa prosthetic endoskeletal sistem energy storing mekanisme 2-bar cukup mampu mengakomodasi aktivitas amputee dalam berjalan normal pada bidang datar, menaiki dan menuruni bidang miring, dan berjalan pada bidang berbatu. Pengukuran fisiologi pada amputee saat berjalan cepat pada bidang datar, menaiki dan menuruni bidang tangga, dan berjalan pada bidang berbatu menunjukkan prosthetic endoskeletal sistem energy storing mekanisme 2-bar kurang mampu mengakomodasi aktivitas ini. commit to user

V-11


digilib.uns.ac.id

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan bagian yang membahas kesimpulan serta usulan atau saran untuk pengembangan penelitian lebih lanjut. Penjelasan dari kesimpulan dan saran tersebut diuraikan pada pada sub bab di bawah ini. 6.1 KESIMPULAN Kesimpulan hasil pengolahan data merupakan jawaban atas tujuan penelitian yang ditetapkan sebelumnya. Kesimpulan yang dapat diambil sebagai berikut: 1. Aspek fisiologi yang meliputi tingkat kelelahan (%CVL), energi ekspenditur, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen, dan physiological cost index (PCI) of walking menunjukkan bahwa amputee pengguna prosthetic endoskeletal sistem energy storing knee dengan mekanisme 2 bar memiliki nilai yang mendekati kondisi responden normal dan memiliki kemiripan kondisi fisiologi. 2. Prosthetic endoskeletal energy storing mekanisme 2-bar secara umum cukup memberikan kenyamanan dan mampu mengakomodasi aktivitas berjalan di bidang datar, berjalan menaiki dan menuruni bidang miring, berjalan menaiki dan menuruni tangga, berjalan di tanah tidak rata, dan berjalan di bidang berbatu yang ditunjukkan melalui kedekatan nilai physiological cost index of walking dan nilai aspek fisiologi antara amputee pengguna prosthetic dan responden normal. 3. Prosthetic endoskeletal energy storing mekanisme 2-bar menunjukkan hasil terbaik pada kemiripan kondisi fisiologi saat digunakan di bidang datar, sementara itu saat digunakan berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga kurang menunjukkan kemiripan kondisi fisiologi.

commit to user VI-1


digilib.uns.ac.id

6.2 SARAN Saran yang dapat diberikan berdasarkan hasil penelitian untuk langkah pengembangan atau penelitian selanjutnya, sebagai berikut : 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai tingkat fisiologi telah memperhatikan usia responden, pekerjaan responden, kondisi tubuh responden, dan lain sebagainya. 2. Penelitian ini merupakan penelitian awal dalam pengujian fisiologi dimana masih menggunakan rumus empiris, sebaiknya untuk penelitian selanjutnya menggunakan alat uji fisiologi VO2max.

commit to user VI-2

KAJIAN FISIOLOGI PADA PENGGUNA PROSTHETIC ENDOSKELETAL SISTEM ENERGY STORING MEKANISME 2-BAR

Recommend Documents