Fisiologi Pengaruh Waktu Kerja dan Waktu Istirahat.

3.4. Fisiologi

Kriteria fisiologis dari kegiatan manusia biasanya ditentukan berdasarkan kecepatan denyut jantung dan pernafasan. Usaha untuk menentukan besarnya tenaga yang setepat-tepatnya berdasarkan kriteria ini agak sulit karena perubahan fisik dari keadaan normal menjadi keadaan fisik yang aktif akan melibatkan beberapa fungsi fisiologis yang lain, seperti tekanan darah, peredaran udara dalam paru-paru, jumlah oksigen yang digunakan, jumlah karbondioksida yang digunakan, temperatur badan, banyaknya keringat dan komposisi kimia dalam urine darah. Secara lebih luas dapat dikatakan bahwa kecepatan jantung dan kecepatan pernafasan dipengaruhi oleh tekanan fisiologis, tekanan oleh lingkungan, atau oleh tekanan akibat kerja keras, dimana ketiga tekanan tersebut sama pengaruhnya. Sehingga apabila kecepatan denyut jantung seseorang meningkat, akan sulit ditentukan apakah akibat kerja, akibat rasa takut atau akibat temperatur ruangan yang terlalu panas. Dengan demikian pengukuran berdasarkan kriteria Fisiologis dapat digunakan apabila faktor-faktor yang berpengaruh tersebut kecil, atau situasi kerjanya harus dalam keadaan normal. Pengukuran berdasarkan kecepatan denyut jantung akan mudah dilakukan tetapi pengukuran ini kurang tepat dibandingkan dengan konsumsi oksigen karena lebih banyak dipengaruhi oleh faktor-faktor individu, seperti emosi, kondisi fisik, kelamin, dan lain-lain. Sehubungan dengan pekerjaannya sendiri, terdapat banyak faktor yang mempengaruhi besarnya pengeluaran tenaga selama bekerja, diantaranya cara melaksanakan kerjanya, kecepatan kerjanya, sikap pekerja, kondisi lingkungan, dan lain-lain. Universitas Sumatera Utara

3.5. Beban Kerja

Tubuh manusia dirancang untuk dapat melakukan aktivitas pekerjaan sehari-hari. Adanya massa otot yang bobotnya hampir lebih dari separuh beban tubuh, memungkinkan kita untuk dapat menggerakkan dan melakukan pekerjaan. Pekerjaan disatu pihak mempunyai arti penting bagi kemajuan dan peningkatan prestasi, sehingga mencapai kehidupan yang produktif sebagai satu tujuan hidup. Dipihak lain, bekerja berarti tubuh akan menerima beban dari luar tubuhnya. Dengan kata lain bahwa setiap pekerjaan merupakan beban bagi yang bersangkutan. Beban tersebut dapat berupa beban fisik maupun mental. Dari sudut pandang ergonomi, setiap beban kerja yang diterima oleh seseorang harus sesuai atau seimbang baik dalam kemampuan fisik, maupun kognitif, maupun keterbatasan manusia yang menerima beban tersebut. Kemampuan kerja seorang tenaga kerja berbeda dari satu kepada yang lainnya dan sangat tergantung dari tingkat ketrampilan, kesegaran jasmani, usia dan ukuran tubuh dari pekerja yang bersangkutan.

3.5.1. Faktor – faktor yang Mempengaruhi Beban Kerja

Menurut Rodhal 1989, Adiputra 1998 dan Manuaba 2000 dalam Tarwaka, dkk 2004 : 95, bahwa secara umum hubungan antara beban kerja dan kapsitas kerja dipengaruhi oleh berbagai faktor yang sangat kompleks, baik faktor internal maupun faktor eksternal. Universitas Sumatera Utara a. Beban Kerja Oleh Karena Faktor Eksternal Faktor eksternal beban kerja adalah beban kerja yang berasal dari luar tubuh pekerja, meliputi: 1. Tugas-tugas task Meliputi tugas bersifat fisik seperti, stasiun kerja, tata ruang tempat kerja, kondisi lingkungan kerja, sikap kerja, cara angkut, beban yang diangkat. Sedangkan tugas yang bersifat mental meliputi, tanggung jawab, kompleksitas pekerjaan, emosi pekerja dan sebagainya. 2. Organisasi Kerja Organisasi kerja meliputi lamanya waku kerja, waktu istirahat, shift kerja, sistem kerja dan sebagainya. 3. Lingkungan Kerja Lingkungan kerja ini dapat memberikan beban tambahan yang meliputi, lingkungan kerja fisik, lingkungan kerja kimiawi, lingkungan kerja biologis dan lingkungan kerja psikologis. b. Beban Kerja Oleh Karena Faktor Internal Faktor internal beban kerja adalah faktor yang berasal dari dalam tubuh akibat adanya reaksi dari beban kerja eksternal yang berpotensi sebagai stressor, meliputi: 1. Faktor somatis jenis kelamin, umur, ukuran tubuh, status gizi, kondisi kesehatan, dan sebagainya. 2. Faktor psikis motivasi, persepsi, kepercayaan, keinginan, kepuasan, dan sebagainya. Universitas Sumatera Utara

3.5.2. Penilaian Beban Kerja Fisik

Menurut Astrand and Rodhal 1977 dalam Tarwaka, dkk bahwa penilaian beban kerja dapat dilakukan dengan dua metode secara objektif, yaitu metode penilaian langsung dan metode penilaian tidak langsung. a. Metode Penilaian Langsung Metode pengukuran langsung yaitu dengan mengukur energi yang dikeluarkan energy expenditure melalui asupan oksigen selama bekerja. Semakin berat beban kerja akan semakin banyak energi yang diperlukan untuk dikonsumsi. Meskipun metode pengukuran asupan oksigen lebih akurat, namun hanya dapat mengukur untuk waktu kerja yang singkat dan diperlukan peralatan yang mahal. Berikut adalah kategori beban kerja yang didasarkan pada metabolisme, respirasi suhu tubuh dan denyut jantung menurut Christensen 1991 pada tabel 3.1 berikut: Tabel 3.1. Kategori Beban Kerja Berdasarkan Metabolisme, respirasi, Suhu Tubuh dan denyut Jantung Kategori Beban Kerja Konsumsi Oksigen lmin Ventilasi Paru lmin Suhu Rektal C Denyut Jantung denyutmin Ringan 0,5 – 1,0 11 - 20 37,5 75 -100 Sedang 1,0 – 1,5 20 - 30 37,5 – 38,0 100 - 125 Berat 1,5 – 2,0 31 - 43 38,0 – 38,5 125 - 150 Sangat Berat 2,0 – 2,5 43 - 56 38,5 – 39,0 150 - 175 Sangat Berat Sekali 2,5 – 4,0 60 -100 39 175 Sumber: Christensen 1991:169. Encyclopedia of occupational Health and Safety Universitas Sumatera Utara Tabel 3.2. Konsumsi Oksigen Maksimum VO2 max mLKg-min Kategori Umur Tahun 30 30 - 39 40 - 49 50 Sangat Buruk 25,0 25 25,0 - Buruk 25,0 – 33,7 25,0 – 30,1 25,0 – 26,4 25,0 Biasa 33,8 – 42,5 30,2 – 39,1 26,5 – 35,4 25,0 – 33,7 Baik 42,6 – 51,5 39,2 – 48,0 35,5 – 45,5 33,8 – 43,0 Sangat Baik 51,6 48,1 45,1 43,1 Sumber: Konz 1996. Phsyiology of Body Movement. Kansas State University Dalam penentuan konsumsi energi biasanya digunakan suatu bentuk hubungan energi dengan kecepatan denyut jantung yaitu sebuah persamaan regresi kuadratis sebagai berikut: E = 1.80411 – 0.0229038 X + 4,71733 x 10 4 − X 2 Dimana: E = Energi Kkalmenit X = Kecepatan denyut jantungnadi denyutmenit Sumber: Jurnal Teknologi ACADEMIA ISTA vol 12 Agusstus 2007 b. Metode Penilaian Tidak Langsung Metode penilaian tidak langsung adalah dengan menghitung denyut nadi selama bekerja. Pengukuran denyut jantung selama bekerja merupakan suatu metode untuk menilai cardiovasculair strain dengan metode 10 denyut Kilbon, 1992 dimana dengan metode ini dapat dihitung denyut nadi kerja sebagai berikut: Denyut Nadi DenyutMenit = 60 10 x n Perhitunga Waktu Denyut Penggunaan nadi kerja untuk menilai berat ringannya beban kerja mempunyai beberapa keuntungan, selain mudah, cepat, sangkil dan murah juga Universitas Sumatera Utara tidak diperlukan peralatan yang mahal serta hasilnya pun cukup reliabel dan tidak menganggu ataupun menyakiti orang yang diperiksa. Denyut nadi untuk mengestimasi indek beban kerja fisik terdiri dari beberapa jenis yaitu: 1. Denyut Nadi Initial DNI adalah rerata denyut nadi sebelum pekerjaan dimulai. 2. Denyut Nadi Kerja DNK adalah rerata denyut nadi selama bekerja. 3. Nadi Kerja NK adalah selisih antara denyut nadi initial dengan denyut nadi kerja. Peningkatan denyut nadi mempunyai peranan yang sangat penting didalam peningkatan cardiat output dari istirahat sampai kerja maksimum. Peningkatan yang potensial dalam denyut nadi dari istirahat sampai kerja maksimum oleh Rodahl 1989 dalam Tarwaka, dkk 2004:101 didefinisikan sebagai Heart Rate Reverse HR Reverse yang diekspresikan dalam presentase yang dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut. HR Reverse = 100 x DNI DN DNI DNK Max − − Denyut Nadi Maksimum DN Max adalah: 220 – umur untuk laki-laki dan 200 – umur untuk perempuan Lebih lanjut untuk menentukan klasifikasi beban kerja bedasarkan peningkatan denyut nadi kerja yang dibandingkan dengan denyut nadi maksimum karena beban kardiovaskuler cardiovasculair load = CVL dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut. Universitas Sumatera Utara CVL = DNI DN DNI DNK x Max − − 100 Dari hasil perhitungan CVL tersebut kemudian di bandingkan dengan klasifikasi yang telah ditetapkan sebagai berikut: Tabel 3.3. Klasifikasi Berat Ringan Beban Kerja Berdasar CVL CVL CVL 30 Tidak terjadi kelelahan 30 - 30 Diperlukan Perbaikan 30 - 30 Kerja dalam waktu singkat 30 - 30 Diperlukan tindakan segera 100 Tidak diperbolehkan beraktivitas Selain cara tersebut diatas cardivasculair strain dapat diestimasi menguunakan denyut nadi pemulihan heart rate recovery atau dikenal dengan Metode Brouha. Keuntungan metode ini adalah sama sekali tidak menganggu atau menghentikan pekerjaan, karena pengukuran dilakukan setelah subjek berhenti bekerja. Denyut nadi pemulihan P dihitung pada akhir 30 detik menit pertama, kedua dan ketiga P1, P2, P3. Rerata dari ketiga nilai tersebut dihubungkan dengan total cardiac cost dengan ketentuan sebagai berikut: 1. Jika P1 – P3 ≥ 10 atau P1, P2, P3 seluruhnya 90, nadi pemulihan normal. 2. Jika rerata P1 yang tercatat ≤ 110, dan P1 – P3 ≥ 10, maka beban kerja tidak berlebihan not excessive. 3. Jika P1 – P3 10 dan Jika P3 90, perlu redesaian pekerjaan. Laju pemulihan denyut nadi dipengaruhi oleh nilai absolute denyut nadi pada ketergantungan pekerjaan the interruption of work, tingkat kebugaran individual fitness dan pemaparan lingkungan panas. Jika pemulihan nadi tidak segera tercapai maka diperlukan redesain pekerjaan untuk mengurangi tekanan Universitas Sumatera Utara fisik. Redesain tersebut dapat berupa variabel tunggal maupun variabel keseluruhan dari variabel bebas task tugas, organisasi kerja dan lingkungan kerja yang menyebabkan beban kerja tambahan.

3.6. Kelelahan Kerja

Kelelahan adalah suatu mekanisme perlindungan tubuh agar tubuh terhindar dari kerusakan lebih lanjut sehingga terjadi pemulihan setelah istirahat. Istilah kelelahan biasanya menunjukkan kondisi yang berbeda-beda dari setiap individu, tetapi semuanya bermuara kepada kehilangan efisiensi dan penurunan kapasitas kerja serta ketahanan tubuh. Terdapat dua jenis kelelahan, yaitu kelelahan otot dan kelelahan umum. Kelelahan otot merupakan tremor pada otot atau perasaan nyeri pada otot, sedangkan kelelahan umum ditandai dengan berkurangnya kemauan untuk bekerja yang disebabkan oleh monotoni pekerjaan yang sifatnya monoton, intensitas dan lamanya kerja fisik, keadaan lingkungan, kondisi mental dan psikologis, status kesehatan, dan gizi. Pengaruh-pengaruh tersebut terakumulasi di dalam tubuh manusia dan menimbulkan perasaan lelah yang dapat menyebabkan seseorang berhenti bekerja beraktivitas. Kelelahan dapat diatasi dengan beristirahat untuk menyegarkan tubuh. Apabila kelelahan tidak segera diatasi dan pekerja dipaksa untuk terus bekerja, maka kelelahan akan semakin parah dan dapat mengurangi produktivitas pekerja. Kelelahan sama halnya dengan keadaan lapar dan haus sebagai suatu mekanisme untuk mendukung kehidupan. Universitas Sumatera Utara Di samping kelelahan otot dan kelelahan umum, Grandjean 1988 juga mengklasifikasikan kelelahan ke dalam 7 bagian yaitu: 1. Kelelahan visual, yaitu meningkatnya kelelahan mata 2. Kelelahan tubuh secara umum, yaitu kelelahan akibat beban fisik yang berlebihan 3. Kelelahan mental, yaitu kelelahan yang disebabkan oleh pekerjaan mental atau intelektual 4. Kelelahan syaraf, yaitu kelelahan yang disebabkan oleh tekanan berlebihan pada salah satu bagian sistem psikomotor, seperti pada pekerjaan yang membutuhkan keterampilan 5. Kelelahan karena pekerjaan yang bersifat monoton 6. Kelelahan kronis, yaitu kelelahan akibat akumulasi efek jangka panjang 7. Kelelahan sirkadian, yaitu bagian dari ritme siang-malam, dan memulai periode tidur yang baru Sampai saat ini masih berlaku dua teroi tentang kelelahan otot, yaitu teori kimia dan teori syaraf pusat. Teori kimia menjelaskan bahwa terjadinya kelelahan adalah akibat berkurangnya cadangan energi dan meningkatnya sisa metabolisme sebagai penyebab hilangnya efisiensi otot. Suma’mur menyatakan bahwa produktivitas mulai menurun setelah empat jam bekerja terus menerus apapun jenis pekerjaannya yang disebabkan oleh menurunnya kadar gula di dalam darah. Itulah sebabnya istirahat sangat diperlukan minimal setengah jam setelah empat jam bekerja terus menerus agar pekerja memperoleh kesempatan untuk makan dan menambah energi yang diperlukan tubuh untuk bekerja. Universitas Sumatera Utara Teori syaraf pusat menjelaskan bahwa bahwa perubahan kimia hanya merupakan penunjang proses. Perubahan kimia yang terjadi menyebabkan dihantarkannya rangsangan syaraf melalui syaraf sensoris ke otak yang disadari sebagai kelelahan otot. Rangsangan ini menghambat pusat-pusat otak dalam mengendalikan gerakan sehingga frekuensi potensial kegiatan pada sel syaraf menjadi berkurang dan menyebabkan menurunnya kekuatan dan kecepatan kontraksi otot serta gerakan atas perintah menjadi lambat. Sehingga semakin lambat gerakan seseorang menunjukkan semakin lelah kondisi seseorang. Berikut ini merupakan gejala-gejala atau perasaan-perasaan yang menjadi patokan datangnya kelelahan. 1. Perasaan berat di kepala, menjadi lelah seluruh badan, kaki terasa berat, menguap, pikiran terasa kacau, mengantuk, mata terasa “berat”, kaku dan canggung dalam gerakan, tidak seimbang dalam berdiri, dan merasa ingin berbaring. 2. Merasa susah berpikir, lelah berbicara, menjadi gugup, tidak dapat berkonsentrasi, tidak dapat memperhatikan sesuatu, cenderung lupa, kurang kepercayaan diri, cemas terhadap sesuatu, tidak dapat mengontrol sikap, dan tidak dapat tekun dalam pekerjaan. 3. Sakit kepala, kekakuan bahu, merasa nyeri di punggung, pernapasan tertekan, haus, suara serak, merasa pusing, spasme dari kelopak mata, tremor pada anggota badan, dan merasa kurang sehat badan. Universitas Sumatera Utara Gejala-gejala yang termasuk kelompok 1 menunjukkan pelemahan kegiatan, kelompok 2 menunjukkan pelemahan motivasi dan kelompok 3 menunjukkan kelelahan fisik akibat psikologis. Untuk mengurangi tingkat kelelahan maka harus sikap kerja statis harus dihindari dan diupayakan sikap kerja yang lebih dinamis. Hal ini dapat dilakukan dengan merubah sikap kerja yang statis menjadi sikap kerja yang lebih bervariasi atau dinamis, sehingga sirkulasi darah dan oksigen dapat berjalan normal ke seluruh anggota tubuh. Sedangkan untuk menilai tingkat kelelahan seseorang dapat dilakukan pengukuran kelelahan secara tidak langsung baik secara objektif maupun subjektif.

3.6.1. Proses Terjadinya Kelelahan

Selama tubuh melakukan pekerjaan yang berat maka tubuh akan berkompetisi dengan melakukan proses yang berlangsung amat cepat, akibatnya tubuh dapat kekurangan oksigen. Pada saat inin glikogen akan dirombak atau dipergunakan sebagai energi melalui proses yang bersifat anaeorobicglikolisis yang berakhir dengan pembentukkan asam laktat. Akan tetapi bila telah cukup istirahat berarti juga tubuh mendapat cukup oksigen, maka hati dapat mengubah kembali asam laktat menjadi glikogen glikogen hati, peristiwa ini disebut proses glikoneogenesis dan selanjutnya bila perlu dapat terjdi proses glikogenolisis yaitu glikogen dapat diubah menjadi glukosa bebas yang beredar dalam darah. Keseluruhan proses yang sifatnya bolak-balik reversible tersebut disebut siklus Cori. Andaikan Universitas Sumatera Utara perubahan yang sifatnya reversible ini terhambat karena tubuh tidak menerima cukup oksigen, maka akan terjadi penumpukkan asam laktat dalam otot yang menyebabkan terjadinya kelelahan otot, keadaan ini disebut fatique rigor otot karena terjadinya proses aksidifikasi keasaman oleh asam laktat. 3.6.2. Langkah-langkah Mengatasi Kelelahan Adapun beberapa langkah untuk mengatasi kelelahan adalah sebagai berikut : 1. Sediakan kalori secukupnya sebagai input untuk tubuh. 2. Bekerja dengan menggunakan metode kerja yang baik, misalnya bekerja dengan menggunakan prinsip ekonomi gerakan. 3. Memperhatikan kemampuan tubuh, artinya pengeluaran tenaga tidak melebihi pemasukannya dengan memperhatikan batasan-batasan. 4. Memperhatikan waktu kerja yang teratur. Berarti harus dilakukan pengaturan terhadap jam kerja, waktu istirahat dan sarana-sarananya, masa libur, rekreasi, dan lain-lain. 5. Mengatur lingkungan fisik sebaik-baiknya, seperti temperatur, kelembaban, warna, sirkulasi udara, kebisingan, dan lain-lain. 6. Berusaha mengurangi monotoni dan ketegangan akibat kerja, misalnya dengan menggunakan warna dan dekorasi ruangan kerja, menyediakan musik, olahraga, dan lain-lain. Universitas Sumatera Utara Konsumsi Oksigen Jika 1 liter oksigen dikonsumsikan oleh tubuh, maka tubuh akan mendapatkan energi dari oksigen sebesar 4,8 Kkal. Pengertian 1 Kkal adalah jumlah panas yang dibutuhkan untuk menaikkan 1 liter air dari tubuh 14,5 C. Pada orang yang bekerja berat menurut Astrand yang dikutip Eko Nurmianto 1998 bahwa kerja berat akan menyebabkan kekurangan oksigen oxygen debt setelah 5 menit aktivitas berlangsung. Jika bekerja terus –menerus, maka terjadi akumulasi oxygen debt yang selanjutnya terjadi metabolisme aneorobik. Akumulasi kekurangan oksigen karena digunakan selama kerja akan diterima dipulihkan kembali ketika beristirahat yang selanjutnya tubuh akan menjadi segar kembali. Selain denyut nadi dan kebutuhan energi dalam perancangan sistem kerja juga perlu diperkirakan jumlah kebutuhan oksigen yang dapat dihitung dengan rumus: Konsumsi Oksigen =     +       − 5 , 1 , 5 75 x X Dimana : X = Kecepatan denyut nadi Total Metabolisme Total Metabolism Salah satu proses yang paling penting dalam badan manusia ialah berubahnya energi kimia dari makanan menjadi panas dan tenaga mekanik. Makanan dipecah di dalam usus menjadi senyawa kimia sederhana sehingga dapat Universitas Sumatera Utara diserap oleh dinding alat pencerna sampai ke aliran darah. Bagian besar dari pecahan makanan lalu diangkut ke hati untuk disimpan sebagai cadangan energi dalam bentuk glikogen, dan jika dibutuhkan lalu dilepaskan ke dalam aliran darah sebagian besar dalam bentuk senyawa gula. Gambar 3.2 Proses Metabolisme Tubuh Segenap perubahan yang menyangkut bahan makanan itu disebut ” metabolisme ”. Oleh proses metabolik itulah energi dihasilkan dan dipakai untuk kerja mekanis melalui sarana kimiawi di dalam otot. Sedangkan yang dimaksud metabolisme basal adalah konsumsi energi secara konstan pada saat istirahat dengan perut dalam keadaan kosong, yang mana tergantung pada ukuran berat badan dan jenis kelamin. Universitas Sumatera Utara

3.9. Energi

Manusia membutuhkan energi untuk mempertahankan hidup, menunjang pertumbuhan dan melakukan aktivitas fisik. Energi diperoleh dari karbohidrat, lemak, dan protein yang ada di dalam bahan makanan. Kandungan karbohidrat, lemak, dan protein suatu bahan makanan menentukan nilai energinya.

3.9.1. Sejarah Energi

Melalui percobaan pada kelinci dan manusia, pada akhir abad ke-18 ahli kimia Prancis, Lavoiser menarik kesimpulan bahwa “Hidup adalah suatu proses pembakaran” yang membutuhkan oksigen. Jumlah oksigen yang diperlukan meningkat setelah makan dan latihan. Peneliti-peneliti selanjutnya Reynault dan Reiset Prancis, Pettenkoffer dan Voit Jerman terkenal atas keberhasilan mereka membangun ruangan respirasi respiration chamber guna mengukur penggunaan energi oleh manusia melalui pengukuran oksigen yang dikonsumsi dari karbondioksida yang doproduksi melalui pernafasan serta pengluaran nitrogen melalui urine. Ruangan ini kemudian dikenal sebagai Kalorimeter Bom Bomb Calorimeter. Atwater, seorang murid Voit yang pada akhir abad ke-19 di Amerika Serikat melalui penelitian-penelitiannya pada manusia memantapkan pengetahuan tentang faali energi yang kemudian dugunakan sebagai dasar penentuan kebutuhan energi manusia. Data biro pusat statistik tahun 1996 menunjukkan bahwa komposisi konsumsi energi makanan rata-rata sehari orang Indonesia 10,8 berasal dari Universitas Sumatera Utara protein, 20,6 dari lemak dan seleihnya yaitu 68,6 dari karbohidrat. Angka- angka ini untuk konsumsi makanan di Amreka Serikat adalah 12 dari protein , 30-45 dari lemak, dan 43-58 dari karbihidrat. Untuk memelihara kesehatan yang baik suaut penduduk , WHO 1990 menganjurkan rata-rata konsumsi energi makanan sehari adalah 10-15 berasal dari protein, 15-30 dari lemak, dan 55- 75 dari karbohidrat. Dengan demikian, komposisi konsumsi makanan rata-rata di Indonesia sudah mendekati komposisi konsumsi yang dianjurkan oleh WHO.

3.9.2. Bentuk Energi

Dalam sistem biologik berbagai bentuk energi yaitu solar, kimia, mekanis, elektris dan panas dapat salingg tukar-menukar. Hal ini sesuai dengan hukum pertama termodinamika, yang menyatakan bahwa energi hanya dapat berubah bentuknya, namun tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan. Hewan berbeda dengan tumbuh-tumbuhan dalam hal kemampuan menggunakan energi solar yang berasal dari matahari. Tumbuh-tumbuhan dapat menggunakan energi solar untuk mensintesis molekul kompleks, seperti karbohidrat, protein, dan lemak. Hewan sebaliknya bergantung pada kemanpuan sintesis tumbuh-tumbuhan ini untuk memperoleh energi kimia. Energi kimia yang diperoleh hewan ndalam bentuk makanan digunakan untuk melakukan pekerjaan mekanis kontraksi otot, elektris pemeliharaan kestabilan ion antar membran sel dan kimia sintesis molekul baru. Proses perubahan energi makanan ke dalam bentuk-bentuk energi lain ini tidak seluruhnya berjalan dengan efisien ; sekitar 75 energi makanan Universitas Sumatera Utara dikeluarkan dalam bentuk panas. Kecuali pada suhu lingkungan yang sangat rendah, panas yang dikeluarkan sebagai produk samping ini cukup untuk memelihara suhu tubuh, terutama bila tubuh dibalut dengan pakaian. Bila penggunaan energi ini meningkat secara berarti, panas ekstra yang dihasilkan sering berlebihan untuk pemeliharaan suhu tubuh, sehingga dikeluarkan dalam bentuk keringat.

3.9.3. Satuan Energi

Satuan energi dinyatakan dalam unit panas atau kilokalori kkal. Satu kilokalori adalah jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg air sebanyak 1 C. Sering juga digunakan istilah kalori. Satu kalori adalah 0,001 kkal. Istilah kilokalori digunakan untuk menyatakan jumlah kilokalori tertentu, sedangkan istilah kalori untuk menyatakan energi secara umum. Di Eropa dan Kanada ada kecenderungan untuk menggunakan unit kilojoule kJ. Satu kilojoule adalah energi yang diperlukan untuk menggeser suatu benda dengan berat 1 kg sejauh 1 meter dengan 1 Newton unit kekuatan. 1 kkal = 4,18 kJ. Kalorimeter adalah pengukuran jumlah panas yang dikeluarkan. Nilai energi bahan makanan dan pengeluaran energi sehari seseorang diukur dengan cara kalorimeter dan diucapkan dalam kilokalori. Bila jumlah panas yang dihasilkan diukur secara langsung, dinamakan kalorimetri langsung dan bila panas yang dihasilkan diukur secara tidak langsung dinamakan kalorimetri tidak langsung. Universitas Sumatera Utara

3.9.4. Kebutuhan Energi

Kebutuhan Energi seseorang menurut FAOWHO 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 dibutuhkan secara sosial dan ekonomi. Pada anak-anak, ibu hamil dan ibu menyusui kebutuhan energi termasuk kebutuhan untuk pembentukan jaringan-jaringan baru atau untuk sekresi yang sesuai dengan kesehatan. Ada 2 hal pokok yang perlu diperhatikan dalam menghitung kebutuhan energi total seseorang, yaitu : 1. Hukum konversi tenaga yang berbunyi “ Produksi energi total dalam tubuh = energi dalam makanan yang dikonsumsi dikurangi energi dalam ekskreta dan energi untuk pertumbuhan. 2. Produksi energi total didalam tubuh berfungsi untuk : - Melakukan kerja internal melangsungkan proses kerja tubuh yang minimal = basal metabolisme - Melakukan kerja eksternal - Menutup pengaruh makanan yang disebut “Specific Dynamic Action” SDA dari makanan Universitas Sumatera Utara Basal Metabolisme 3.10.1. Pengertian Energi minimal yang diperlukan untuk memperthankan proses-proses hidup yang pokok disebut “Basal Metabolisme”. Proses hidup pokok ini meliputi sistem kerja : a. mempertahankan tonus otot b. sistem sirkulasi c. pernafasan d. kelenjar-kelenjar dan aktivitas seluler Tubuh manusia seakan-akan merupakan mesin yang tidak pernah berhenti bekerja. Demkian pula sel-sel dari jaringan-jaringan tubuh merupakan organisme yang selalu aktif menjalankan proses hidup. Tenaga atau energi untuk mempertahankan proses hidup tersebut sebagian digunakan oleh organ tubuh untuk melakukan kegiatannya seperti jantung berdenyut, paru-paru berkembang kempis, usus menggerakkan makanan dengan ritme peristaltik, hati, ginjal, dan kelenjar-kelenjar bekerja menjalankan fungsinya. Sebagian energi yang lebih banyak lagi dipergunakan untuk melakukan proses oksidasi dalam jaringan untuk mempertahankan tonus otot.

3.10.2. Pengukuran Basal Metabolisme

Pengukuran energi basal metabolisme dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu : 1. Pengukuran secara langsung Direct Calorimetry Universitas Sumatera Utara Cara ini menggunakan Kalorimater. Untuk mengukur secara langsung oran g dimasukkan ke dalamnya setelah orang tersebut memenuhi ketentuan-ketentuan seperti di atas dapat diukur basal metabolismenya. Panas dihasilkan oleh tubuh orang yang diukur ditangkap oleh air yang jumlahnya telah diketahui dan berada dalam pipa saluran yang melingkar sekeliling dinding ruang kalorimeter yang diisolasi rapat. Dengan alat-alat yang diciptakan secara teliti dapat diukur kenaikan suhu air dalam pipa yang diakibatkan oleh panas yang dikeluarkan oleh tubuh orang terukur. 2. Pengukuran tak langsung Cara ini dilakukan dengan menggunakan persyaratan seperti yang disebutkan diatas dan ditambah dengan penggunaan alat untuk mengukur jumlah gas oksigen O 2 dan gas karbondioksida CO 2 dari pernafasan respirasi orang yang bersangkutan. Dengan alat ini dapat dihitung banyaknya energi yang dihasilkan oleh proses oksidasi dalam tubuh orang yang diukur menggunakan data jumlah oksigen yang tercatat. Dengan cara ini dapat pula ditentukan rasio antara jumlah produksi CO 2 dengan O 2 yang dikonsumsi pada pernafasan. Rasio ini biasa disebut “Respiratory Quotient” RQ. Secara empiris dapat pula ditentukan korelasi antara RQ dengan jumlah energi yang dihasilkan, sehingga apabila RQ diketahui maka jumlah energi dapat pula ditentukan. Dari banyak penelitian yang dilakukan ternyata indeks paling berpengaruh terhadap Angka Metabolisme Basal AMB adalah berat badan dan umur. Dengan Universitas Sumatera Utara menggunakan rumus regresi linier, FAOWHOUNU1985 telah mengeluarkan rumus untuk menaksir nilai AMB dari berat badan, dapat dilihat pada Tabel 3.4 Tabel 3.4. Rumus untuk Menaksir Nilai Angka Metabolisme Basal AMB Kelompok Umur Tahun BMR kkalhari Pria Wanita 0-3 60,9 B + 54 61,0 B + 51 3-10 22,7 B + 495 22,5 B + 499 10-18 17,5 B + 651 12,2 B + 746 18-30 15,3 B + 679 14,7 B + 496 30-60 11,6 B + 879 8,7 B + 829 ≥ 60 13,5 B + 487 10,5 B + 596 Keterangan : B = Berat Badan kg Sumber : FAO WHO UNU, Energi and protein Requirements 1985. Pemulihan Energi Saat Istirahat Irama antara konsumsi energi dan pembayaran kembalinya, atau pergantian antara bekerja dan pemulihannya berlaku sama bagi semua fungsi tubuh. Ia diperlukan bagi keseluruhan orang maupun jantung atau otot. Waktu istirahat merupakan kebutuhan Fisiologis yang tidak dapat ditawar demi untuk mempertahankan kapasitas kerja. Waktu istirahat dibutuhkan tidak hanya bagi kerja fisik, tetapi juga oleh jabatan yang menimbulkan tegangan mental dan saraf. Istirahat juga dibutuhkan untuk mempertahankan ketangkasan digital, ketajaman indera serta ketekunan konsentrasi mental. Menurut Suma’mur 1982 bahwa bekerja adalah anabolisme yakni mengurangi atau menggunakan bagian-bagian yang telah dibangun sebelumnya. Universitas Sumatera Utara Dalam keadaan demikian, sistem syaraf utama yang berfungsi adalah komponen simpatis. Maka pada kondisi seperti itu, aktivitas tidak dapat dilakukan terus- menerus, melainkan harus diselingi istirahat untuk memberi kesempatan tubuh melakukan pemulihan. Pada saat istirahat tersebut, maka tubuh mempunyai kesempatan membangun kembali tenaga yang telah digunakan katabolisme. Grandjean 1993 menjelaskan bahwa setiap fungsi tubuh manusia dapat dilihat sebagai keseimbangan ritmis antara kebutuhan energi kerja dengan penggantian kembali sejumlah energi yang telah digunakan istirahat. Kedua proses tersebut merupakan bagian integral dari kerja otot, kerja jantung dan keseluruhan fungsi biologis tubuh. Dengan demikian jelas bahwa untuk memelihara performansi dan efisiensi kerja, waktu istirahat harus diberikan secukupnya, baik antara waktu kerja maupun di luar jam kerja istirahat pada malam hari. Waktu Istirahat Pada waktu bekerja terjadi pengerahan tenaga dan penggunaan organ tubuh secara terkoordinasi. Pengerahan ini berbeda menurut sifat-sifat pekerjaan, fisik, mental dan sosial. Namun kualitatifnya bekerja adalah sama yaitu bertambahnya aktivitas persarafan, menegangnya otot-otot, bebasnya adrenalin, meningkatnya perdarahan ke dalam organ-organ yang perlu untuk bekerja, lebih dalamnya pernafasan, lebih cepatnya jantung dan nadi, bertambah tingginya tekanan darah, meningkatnya kebutuhan akan tenaga, pembebasan lemak dan gula ke dalam aliran darah. Kualitatif, kegiatan-kegiatan organ berbeda menurut jenis Universitas Sumatera Utara pekerjaan dan beban kerja. Pada kerja otot, tentu saja peranan otot yang lebih menonjol. Dalam buku Sastrowinoto 1985, menyebutkan bahwa dengan studi kerja kita mengetahui bahwa orang yang bekerja diselipi oleh istirahat dengan berbagai jalan. Ada 4 tipe istirahat yang dapat dibedakan : 1. Istirahat spontan Istirahat spontan jelas merupakan istirahat yang diselipkan oleh pekerja sendiri untuk istirahat. Meski tidak akan memakan waktu lama meskipun sering dilakukan, terutama pada pekerjaan yang berat. 2. Istirahat tersembunyi Ialah melakukan pekerjaan yang tidak perlu bagi tugas yang sedang Ia tangani. Banyak juga tempat-tempat yang memungkinkan waktu istirahat jenis itu, misalnya membersihkan komponen mesin, membenahi bangku kerja, duduk yang enak dan lain-lain. 3. Istirahat kondisi pekerja Istirahat kondisi kerja terdiri atas segala tipe waktu tunggu, tergantung pada pengaturan pekerja atau gerakan dari mesin. Seringkali waktu tunggu semacam itu terjadi ketika operasi mesin telah selesai, perkakas harus didinginkan, menanti datangnya komponen, atau operasi perawatan mesin. 4. Istirahat telah ditentukan Istirahat telah ditentukan dibuat berdasarkan studi kerja. Kalau ditentukan banyaknya waktu istirahat pendek yang diselipkan selama bekerja, maka Universitas Sumatera Utara ternyata bahwa istirahat tersembunyi dan istirahat spontan akan berkurang jumlahnya. 5. Istirahat Pendek Waktu istirahat tambahan yang diberikan kepada pekerja selain waktu istirahat yang telah ditentukan. Kelima jenis istirahat tersebut di atas memperlihatkan saling ketergantungan. Dengan pengaturan istirahat yang memadai, istirahat-istirahat spontan dan curian akan semakin berkurang. Istirahat curian meningkat sejalan dengan bertambahnya kelelahan. Istirahat spontan atau curian sekurang-kurangya 15 dari seluruh waktu kerja. Pengaturan waktu istirahat yang baik terutama bagi pekerjaan berat mengurangi terjadinya penyakit dan absensi. Pengalaman menunjukkan bahwa isitirahat yang pendek adalah lebih baik daripada satu istirahat yang panjang. Penelitian-penelitian menunjukkan bahwa pengaturan waktu istirahat yang tepat berakibat positif bagi produktivitas. Istirahat-istirahat dalam pekerjaan harus disertai penambahan kalori dalam kerangka perbaikan gizi. Disamping itu sikap tubuh dalam kerja harus dengan ergonomik, misalnya agar selalu diusahakan bahwa semua pekerjaan dilaksanakan dengan sikap duduk dan sikap berdiri secara bergantian. Waktu kerja pendek yang segera diikuti waktu istirahat pendek adalah lebih baik daripada waktu kerja panjang dan waktu istirahat panjang. Sebagaimana lamanya waktu kerja, dan waktu isitirahat juga dipengaruhi oleh faktor lingkungan yang nyaman. Universitas Sumatera Utara

3.13. Pengaruh Waktu Kerja dan Waktu Istirahat.

Pengaturan waktu istirahat harus disesuaikan dengan sifat, jenis pekerjaan dan faktor lingkungan yang mempengaruhinya seperti lingkungan kerja panas, dingin, bising dan berdebu. Namun demikian secara umum, di Indonesia telah ditentukan lamanya waktu kerja sehari maksimum adalah 8 jam kerja dan selebihnya adalah waktu istirahat. Memperpanjang waktu kerja lebih dari itu hanya akan menurunkan efisiensi kerja, meningkatkan kelelahan, kecelakaan dan penyakit akibat kerja. Dalam hal lamanya waktu kerja melebihi ketentuan yang telah ditetapkan 8 jam per hari atau 40 jam seminggu, maka perlu diatur waktu-waktu istirahat khusus agar kemampuan kerja dan kesegaran jasmani tetap dapat dipertahankan dalam batas-batas toleransi. Pemberian waktu istirahat tersebut secara umum dimaksudkan untuk: a. Mencegah terjadinya kelelahan yang berakibat kepada penurunan kemampuan fisik dan mental serta kehilangan efisiensi kerja. b. Memberi kesempatan tubuh untuk melakukan pemulihan atau penyegaran. c. Memberikan kesempatan waktu untuk melakukan kontak sosial.

3.14. Penentuan Waktu Istirahat Dengan Menggunakan Pendekatan Fisiologis