dievaluasi. Sedangkan criteria keselamatan adalah berdasarkan beban tekan compression load pada intervertebral disk antara lumbar nomor lima dan sacrum
nomor satu L5S1. c. Batasan fisiologi physiological limitations
Metode pendekatan ini dengan mempertimbangkan rata-rata beban metabolisme dari aktivitas angkat yang berulang repetitive lifting, sebagaimana
dapat juga ditentukan dari jumlah konsumsi oksigen, denyut jantung, dan konsumsi energi.
d. Batasan psiko-fisik psyco-physic limitations Metode ini berdsarkan pada sejumlah eksperimen yang berupaya untuk
mendapatkan berat pada berbagai keadaaan dan ketinggian beban yang berbeda- beda. Metode ini dirangkumkan oleh Snook 1978 dan dikatakan bahwa: “Para
pekerja memonitor perasaannya masing-masing dan mengatur berat beban sampai menunjukkan kemampuan angkat maksimum”.
3.3. Biomekanika
7
Biomekanika merupakan ilmu yang membahas aspek-aspek dari gerakan tubuh manusia dan kombinasi antara keilmuan mekanika, antropometri, dan dasar
ilmu kedokteran biologi dan fisiologi. Menurut Frankel dan Nordin, biomekanika menggunakan konsep fisika dan teknik untuk menjelaskan gerakan
pada berbagai macam bagian tubuh dan gaya yang bekerja pada bagian tubuh pada aktivitas sehari-hari.
7
Buku Penuntun Praktikum Ergonomi dan APK, Teknik Industri USU. 2009
Universitas Sumatera Utara
Pendekatan biomekanika memandang tubuh manusia sebagai suatu sistem yang terdiri dari elemen-elemen yang saling terkait dan terhubung satu sama lain,
melalui sendi-sendi dan jaringan otot yang ada. Prinsip-prinsip fisika digunakan untuk menyatakan tegangan mekanik pada tubuh dan gaya otot yang diperlukan
untuk mengimbangi tegangan-tegangan tersebut. Biomekanika dapat diterapkan pada perancangan kembali pekerjaan yang
sudah ada, mengevaluasi pekerjaan, penanganan material secara manual, pembebanan statis dan penentuan sistem waktu. Prinsip-prinsip biomekanika
dalam pengangkatan beban adalah: 1. Sesuaikan berat dengan kemapanan pekerja dengan mempertimbangkan
frekuensi pemindahan. 2. Manfaatkan dua atau lebih pekerja untuk memindahkan barang yang berat.
3. Ubahlah aktivitas jika mungkin sehingga lebih mudah, ringan dan tidak berbahaya.
4.
Minimasi jarak horizontal gerakan antara tempat mulai dan berakhir pada pemindahan barang.
5.
Material terletak tidak lebih tinggi dari bahu.
6.
Kurangi frekuensi pemindahan.
7.
Berikan waktu istirahat.
8.
Berlakukan rotasi kerja terhadap pekerjaan yang sedikit membutuhkan tenaga.
9.
Rancang kontainer agar mempunyai pegangan yang dapat dipegang dekat dengan tubuh.
10.
Benda yang berat ditempatkan setinggi lutut agar dalam pemindahan tidak menimbulkan cidera punggung.
Universitas Sumatera Utara
3.4. Maximum Permissible Limit MPL
8
Merupakan batas besarnya gaya tekan pada segmen L5S1 lumbar nomor 5 dan sacrum nomor 1 dari kegiatan pengangkatan dalam satuan Newton yang
distandarkan oleh NIOSH National Instiute of Occupational Safety and Health tahun 1981. Besar gaya tekannya adalah di bawah 6500 N pada L5S1. Sedangkan
batasan gaya angkatan normal the Action Limit sebesar 3500 pada L5S1. Sehingga, apabila gaya tekan lebih kecil dari Action Limit Fc AL maka
kategori kegiatan tersebut adalah “aman”, jika gaya tekan diantara Action Limit dengan Maximum Permissible Limit AL Fc MPL maka kategori kegiatan
tersebut adalah “perlu hati-hati”, dan apabila gaya tekan lebih besar dari Maximum Permissible Limit
Fc MPL maka kategori kegiatan tersebut adalah “berbahaya”. Batasan gaya angkat maksimum yang diijinkan, yang
direkomendasikan NIOSH 1991 adalah berdasarkan gaya tekan sebesar 6500 N pd L5S1, namun hanya 1 wanita dan 25 pria yang diperkirakan mampu
melewati batasan angkat ini. Perlu diperhatikan bahwa nilai dari analisa biomekanika adalah rentang
postur atau posisi aktifitas kerja, ukuran beban, dan ukuran manusia yang dievaluasi. Sedangkan kriteria keselamatan adalah berdasar pada beban tekan
compression load pada intebral disk antara Lumbar nomor lima dan sacrum nomor satu L5S1. Untuk mengetahui lebih jelas lagi L5S1 dapat dilihat pada
Gambar 3.1.
8
http:apk.lab.uii.ac.iddownloadmodulregularBiomekanika.pdf
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.1 Klasifikasi dan Kodifikasi pada Vertebrae
Dalam biomekanika perhitungan dilakukan guna mencari moment dan gaya dapat dilakukan dengan cara menghitung gaya dan mement secara parsial atau
menghitung tiap segmen yang menyusun tubuh manusia. Berat dari masing-masing segmen didapat dari besarnya prosentase dikali dengan gaya berat dari orang tersebut.
Gambar 3.2
Persentase Persegmen Tubuh
Universitas Sumatera Utara
Adapun perhitungan tiap segmen yang mempengaruhi tulang belakang dalam melakukan aktvitas pengangkatan, kecuali segmen kaki adalah sebagai berikut:
1. Telapak Tangan ΣF
y
= 0 ΣF
x
= 0 tidak ada gaya horisontal ΣM = 0
W
H
= 0,6 x W
badan
F
yw
= W 2 + W
H
M
w
= W 2 + W
H
x SL
1
x cos Ө
1
2. Lengan Bawah ΣF
y
= 0 ΣF
x
= 0 tidak ada gaya horisontal ΣM = 0
W
LA
= 1,7 x W
badan
F
ye
= F
yw
+ W
LA
M
e
= M
w
+ W
LA
x λ
2
x SL
2
x cosθ
2
+ F
yw
x SL
2
x cos θ
2
Universitas Sumatera Utara
3. Lengan Atas ΣF
y
= 0 ΣF
x
= 0 ΣM = 0
λ
3
= 43,6 W
UA
= 2,8 x W
badan
F
ys
= F
ye
+ W
UA
M
s
= M
e
+ W
UA
x λ
3
x SL
3
x cosθ
3
+ F
ye
x SL
3
x cos θ
3
4. Punggung ΣF
y
= 0 ΣF
x
= 0 ΣM = 0
λ
4
= 67 W
T
= 50 x W
badan
F
yt
= 2F
ys
+ W
T
M
t
= 2M
s
+ W
T
x λ
4
x SL
4
x cos θ
4
+ 2F
ys
x SL
4
x cos θ
4
Dengan menggunakan teknik perhitungan keseimbangan gaya pada tiap segmen tubuh manusia, maka didapat moment resultan pada L5S1. Kemudian
untuk mencapai keseimbangan tubuh pada aktivitas pengangkatan, moment pada
Universitas Sumatera Utara
L5S1 tersebut diimbangi gaya otot pada spinal erector FM yang cukup besar dan juga gaya perut FA sebagai pengaruh tekanan perut PA atau Abdominal
Pressure yang berfungsi untuk membantu kestabilan badan karena pengaruh
momen dan gaya yang ada seperti model pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3. Model Sederhana dari Punggung Bawah Low Back
Gaya otot pada spinal erector dirumuskan sebagai berikut: F
M
x E = M
L5S1
– F
A
x D F
M
= Gaya otot pada Spinal Erector Newton E
= Panjang Lengan momen otot spinal erector dari L5S1 M
L5S1
= Momen resultan pada L5S1 F
A
= Gaya Perut D
= Jarak dari gaya perut ke L5S1 Untuk mencari Gaya Perut FA, maka perlu dicari Tekanan Perut PA
dengan persamaan:
Ncm
2
FA = PA x AA Newton
Universitas Sumatera Utara
Keterangan: PA
= Tekanan Perut θ
H
= Sudut inklinasi perut θ
T
= Sudut inklinasi kaki AA
= Luas diafragma 465 cm
2
Kemudian berat total dihitung dengan menggunakan rumus berikut: Wtot = W
o
+2W
H
+ 2W
LA
+ 2W
UA
+ Wt Wtot
= Gaya keseluruhan yang terjadi W
o
= Berat beban W
H
= Berat tangan W
LA
= Berat lengan bawah W
UA
= Berat lengan atas W
T
= Berat punggung
Sehingga gaya kompresi atau tekan pada L5S1 dapat dirumuskan seperti: F
C
= W
tot
. cos θ
4
– F
A
+ F
m
F
c
= Gaya kompresi pada L5S1
3.5. Antropometri
