Fisiologi

FISIOLOGI

2.1              Sejarah Fisiologi

Fisiologi eksperimental diawali pada abad ke-17, ketika ahli anatomi William Harvey menjelaskan adanya sirkulasi darah. William Harvey (1 April 1578 – 3 Juni 1657) ialah dokter yang mendeskripsikan sistem peredaran darah yang dipompakan sekeliling tubuh manusia oleh jantung, ini mengembangkan gagasan René Descartes yang dalam deskripsi tubuh manusianya bahwa arteri dan vena ialah pipa dan membawa makanan ke sekeliling tubuh.

            Ibnu Nafis, yang telah menyusun asas arteri dan vena besar di abad ke-13. Dalam buku karyanya yang berjudul Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus (Gerak Otomatis Anatomi Jantung dan Darah Binatang), ia menyatakan bahwa berdasar pada metodologi ilmiah darah dipompa ke seluruh tubuh oleh jantung sebelum kembali ke jantung dan diedarkan kembali dalam sistem yang tertutup.

2.1              Definisi Fisiologi

Adapun prinsip-prinsip mengenai fisiologi. Menurut Wikipedia Indonesia, fisiologi dari kata Yunani physis = 'alam' dan logos = 'cerita', adalah ilmu yang mempelajari fungsi mekanik, fisik,dan biokimia dari makhluk hidup. Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, mendefinisikan fisiologi sebagai cabang biologi yang berkaitan dengan fungsi dan kegiatan kehidupan atau zat hidup (organ, jaringan, atau sel).

            Berdasarkan kedua definisi tersebut, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa fisiologi adalah cabang dari ilmu biologi yang mempelajari tentang fungsi normal dari suatu organisme mulai dari tingkat sel, jaringan, organ, sistem organ hingga tingkat organisme itu sendiri. Adapun fungsi yang dipelajari adalah fungsi kerja yang meliputi fungsi mekanik, fisik, dan biokimia dari makhluk hidup

            Toole memberikan definisi yang lain tentang bekerja. Bekerja adalah kegiatan untuk menghasilkan sesuatu barang atau jasa yang bermanfaat dan digunakan  bagi orang lain, yang mungkin segera terkesan adalah aspek sosial dari bekerja dalam pengertian sempit yaitu karya persembahan seseorang kepada orang lain.

Bidang Fisiologi

2.3       Bidang Fisiologi

            Fisiologi dibagi menjadi fisiologi tumbuhan dan fisiologi hewan tetapi prinsip dari fisiologi bersifat universal, tidak bergantung pada jenis organisme yang dipelajari. Misalnya, apa yang dipelajari pada fisiologi sel khamir dapat pula diterapkan pada sel manusia. Fisiologi hewan bermula dari metode dan peralatan yang digunakan dalam pembelajaran fisiologi manusia yang kemudian meluas pada spesies hewan selain manusia. Fisiologi tumbuhan banyak menggunakan teknik dari kedua bidang ini.

            Sedangkan pada fisiologi manusia, dikenal pula beberapa istilah yang berkaitan dengan fisiologi, antara lain Elektrofisiologi, berkaitan dengan cara kerja saraf dan otot, Neurofisiologi, mempelajari fisiologi otak, fisiologi sel, menunjuk pada fungsi sel secara individual

2.4       Pengertian Kerja

Salah satu tolak ukur (selain waktu) yang diaplikasikan untuk mengevaluasikan apakah tata cara kerja sudah dirancang baik atau belum adalah dengan mengukur penggunaan “energi kerja” (energi otot manusia) yang harus dikeluarkan untuk melaksanakan aktivitas-aktivitas tersebut. Berat atau ringannya kerja yang harus dilakukan oleh seorang pekerja akan dapat ditentukan oleh gejala-gejala perubahan yang tampak dapat diukur lewat pengukuran anggota tubuh atau fisik manusia antara lain:

a. Laju detak jantung (heart rate).

b. Tekanan darah (blood pressure).

c. Temperatur badan (body temperature).

d. Laju pengeluaran keringat (sweating rate).

e. Konsumsi oksigen yang dihirup (oxygen consumption).

f. Kandungan kimiawi dalam darah (lactid acid content).

2.5       Pembagian Kerja

   Secara umum jenis kerja dibedakan menjadi dua bagian yaitu kerja fisik (otot) dan kerja mental, dengan ciri-ciri sebagai berikut:

1.      Kerja Fisik

Pengeluaran energi relatif banyak dan pada jenis ini dibedakan lagi menjadi dua cara:

a.       Kerja Statis, yaitu:

1.      Tidak menghasilkan gerak.

2.      Kontraksi otot bersifat isometris (tegang otot bertambah sementara tegangan otot tetap).

3.      Kelelahan lebih cepat terjadi.

b.      Kerja Dinamis, yaitu:

1.      Menghasilkan gerak.

2.      Kontraksi otot bersifat isotonis (panjang otot berubah sementara tegangan otot tetap).

3.      Kontraksi otot bersifat ritmis (kontraksi dan relaksasi secara bergantian).

4.      Kelelahan relatif agak lama terjadi.

2.      Kerja Mental

Pengeluaran energi relatif lebih sedikit dan cukup sulit untuk mengukur kelelahannya. Hasil kerja (performasi kerja) manusia dipengaruhi oleh berbagai faktor, adalah sebagai berikut:

1. Faktor diri (individu), meliputi sikap, fisik, minat, motivasi, jenis kelamin, pendidikan, pengalaman, dan keterampilan.
2. Faktor situasional, meliputi lingkungan fisik, mesin, peralatan, metode kerja, dan lain-lain.

Kriteria-kriteria yang dapat digunakan untuk mengetahui pengaruh pekerjaan terhadap manusia dalam suatu sistem kerja:

1.      Kriteria Faal

         Meliputi kecepatan denyut jantung, konsumsi oksigen, tekanan darah, tingkat penguapan, temperatur tubuh, komposisi kimia dalam air seni, dan lain-lain. Tujuannya adalah untuk mengetahui perubahan fungsi alat-alat tubuh selama bekerja.

2.      Kriteria Kejiwaan

      Meliputi kejenuhan atau kejemuan, emosi, motivasi, sikap, dan lain-lain. Tujuannya adalah mengetahui perubahan kejiwaan yang timbul selama bekerja.

3.      Kriteria Hasil Kerja

      Meliputi pengukuran hasil kerja yang diperoleh dari pekerja selama bekerja. Tujuannya adalah untuk mengetahui pengaruh kondisi kerja dengan melalui hasil kerja yang diperoleh dari pekerja.

Rumusan hubungan konsumsi energi dengan kecepatan denyut jantung adalah sebagai berikut:

Tabel 2.1 Detak Jantung

Tingkat Pekerjaan	Energy Expenditure		Detak Jantung	Konsumsi Energi
	Kkal / menit	Kkal / 8jam	Detak / menit	Liter / menit
Undully Heavy	>12.5	>6000	>175	>2.5
Very Heavy	10.0 – 12.5	4800 – 6000	150 – 175	2.0 – 2.5
Heavy	7.5 – 10.0	3600 – 4800	125 – 150	1.5 –2.0
Moderate	5.0 – 7.5	2400 – 3600	100 – 125	1.0 – 1.5
Light	2.5 – 5.0	1200 – 2400	60 – 100	0.5 – 1.0
Very Light	< 2.5	< 1200	< 60	< 0.5

           

Tabel 2.2 Penetuan Nilai Kostanta (S)

Tingkat Pekerjaan	S
Undully Heavy	Over 12,5
Very Heavy	10 – 12,5
Heavy	7,5 – 10
Moderate	5 – 7,5
Light	2,5 – 5
Very Light	Under 2,5

1.      Berdasarkan kapasitas oksigen terukur

Konsumsi energi dapat diukur secara tidak langsung dengan mengukur konsumsi oksigen. Jika satu liter oksigen dikonsumsi oleh tubuh, maka tubuh akan mendapatkan 4,8 kcal energi.

                       

Keterangan:

R   = Waktu istirahat (jam)

W  = Waktu total kerja (jam)

B   = Kapasitas oksigen pada saat kerja (liter/menit)

S    = Kapasitas oksigen pada saat diam (liter/menit)

Energi yang dibutuhkan untuk kegiatan sehari-hari seperti ditunjukan oleh tabel 2.3 dibawah ini:

Tabel 2.3 Tabel Energi

Jenis pekerjaan/pekerja	Pria (Kkal/hari)	Wanita (Kkal/hari)
Sekretaris	2700	2250
Pengemudi Bus	3000	2500
Operator Mesin	3300	2700
Buruh Kasar	3900	3250
Penari Balet	3900	3250
Atlet	4800	4250

                                

Tabel 2.4 Tabel Energi Berdasarkan Pekerjaannnya

Jenis pekerjaan/pekerja	Energi (kkal/menit)
Duduk	0,3
Berdiri	0,6
Berjalan	2,1
Berjalan dengan Beban 10 kg	3,6
Berjalan dengan Kecepatan 16 km/jam	5,2
Mendaki dengan sudut kemiringan 30	13,7

Keterangan:

Y      = Energi (kkal/menit)

X      = Kecepatan denyut jantung (denyut/menit)

KE    = Konsumsi energi untuk suatu kegiatan kerja tertentu (Kkal)

Et     = Pengeluaran energi pada saat kerja (Kkal)

Ei      = Pengeluaran energi pada saat istirahat (Kkal)

2.6       Kelelahan Kerja

   Definisi umum dari kelelahan kerja adalah suatu kondisi dimana terjadi pada syaraf dan otot manusia, sehingga tidak dapat berfungsi lagi sebagaimana mestinya. Kelelahan dipandang dari sudut industri adalah pengaruh dari kerja pada pikiran dan tubuh manusia yang cenderung untuk mengurangi kecepatan kerja mereka atau menurunkan kualitas produksi dari performasi optimis seorang operator. Adapun cakupan dari kelelahan yaitu:

1.      Penurunan dalam performasi kerja

1. Pengurangan dalam kecepatan dan kualitas output yang terjadi bila melewati suatu periode tertentu.
2. Disebut fatique industri.

2.      Pengurangan dalam kapasitas kerja.

1. Perusakkan otot atau ketidakseimbangan susunan syaraf untuk memberikan stimulus.
2. Disebut fatique fisiologi.

3.      Laporan-laporan subyektif dari pekerja.

1. Berhubungan dengan perasaan gelisah dan bosan.
2. Disebut fatique fungsional.

4.      Perubahan-perubahan dalam aktivitas dan kapasitas kerja.

a.       Perubahan fungsi fisologi atau perubahan dalam kemampuan dalam melakukan aktivitas fisiologi.

b.      Disebut fatique fungsional.

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat kelelahan, adalah sebagai berikut:

1.      Penentuan dan lamanya waktu kerja.

2.      Penentuan dan lamanya waktu istirahat.

3.      Sikap mental pekerja.

4.      Besarnya beban tetap.

5.      Kemonotonan pekerjaan dalam lingkungan kerja yang tetap.

6.      Kondisi tubuh operator pada waktu melaksanakan pekerjaan.

7.      Lingkungan fisik kerja.

8.      Kecapaian kerja.

9.      Jenis dan kebiasaan olahraga atau latihan.

10.  Jenis kelamin.

11.  Umur.

12.  Sikap kerja.

Pengukuran kelelahan dapat dilakukan dengan beberapa cara. Berikut ini adalah cara untuk mengukur tingkat kelelahan.

a.       Mengukur kecepatan denyut jantung.

b.      Mengukur kecepatan pernafasan.

c.       Mengukur tekanan darah.

d.      Jumlah oksigen yang terpakai dalam tubuh.

e.       Perubahan temperatur tubuh.

f.       Perubahan komposisi kimia dalam darah dan urin.

g.      Menggunakan alat uji kelelahan, yaitu Riken Fatique Indicator.

            Kelelahan otot adalah kelelahan yang terjadi karena kerja otot, dengan adanya aktivitas kontraksi dan relaksasi. Tipe aktivitas otot oleh Ryan dalam Work & Effort adalah:

a.       Pengeluaran sejumlah energi secara cepat.

b.      Pekerjaan yang dilakukan secara terus-menerus.

c.       Pekerjaan setempat atau lokal yang terus-menerus berulang dengan pengeluaran energi setempat yang besar.

d.      Sikap yang dibatasi (kerja statis).

Untuk mengurangi kelelahan otot (Brouha dalam Physiology in Industry) mempunyai saran-saran sebagai berikut:

1.      Mengurangi beban kerja dengan melakukan perancangan kerja.

2.      Mengatur perioda istirahat yang cukup didasarkan atas pertimbangan fisiologi.

3.      Mengatur regu-regu kerja dengan baik dan menyeimbangkan tekanan fisiologi diantara anggota pekerja.

4.      Menyediakan air dan garam yang cukup bagi pekerja yang bekerja dalam lingkungan kerja yang panas.

5.      Menyeleksi pekerja yang didasarkan atas kemampuan fisik mereka dan tingkat pelatihan atau training untuk aktivitas-aktivitas tertentu atau khusus yang membutuhkan energi yang banyak atau berat.

Penentuan waktu istirahat atau  recovery adalah:

2.      Berdasarkan konsumsi energi dari konversi kecepatan denyut jantung.

         

Keterangan:

R   = Waktu istirahat (menit)

T    = Waktu total kerja

K   = Energi yang dikeluarkan dalam bekerja (kkal/menit)

S    = Konstanta

Untuk penentuan S diberikan pendekatan seperti ditunjukkan oleh tabel 2.1 dan 2.2 di bawah ini: