Pages - Menu

Kerja Fisik dan Konsumsi Energi

                 [1]Kerja berat kadang-kadang disebut juga kerja kasar, dapat dirumuskan sebagai kegiatan yang memerlukan upaya fisik yang kuat selama periode kerja. Konsumsi energi seorang operator dalam kerja berat merupakan faktor utama yang membatasi prestasi kerjanya. Dengan jalan mekanisasi, permintaan akan energi manusia memang bisa terkurangi, namun banyak pula industri yang masih memerlukan energi manusia yang besar seperti pada industri pertambangan, pengolahan barang logam, pertanian, kehutanan, konstruksi, pengantaran barang dan sebagainya. Konsumsi energi pada orang diukur denga kilo-kalori (Kkal). Dalam fisiologi kerja, konsumsi energi diukur secara tak langsung melalui konsumsi oksigen yang kemudian secara langsung dikaitkan dengan hasil kerja.
                 Setiap liter oksigen yang dikonsumsi oleh tubuh manusia, menghasilkan energi rata-rata sebesar 4,8 Kkal dan dinamakan nilai kalorifik dari oksigen. Jadi, untuk mendapatkan konsumsi energi dalam Kkal, kita harus mengalikan volume oksigen yang dikonsumsi (diukur) dengan faktor 4,8. Banyaknya oksigen yang dikonsumsi diukur dahulu dengan memakai meteran gas, sebuah alat yang digendong oleh orang yang diteliti dan udara dari meteran gas itu lalu diperiksa di laboratorium. Tapi sekarang kita memakai cara pembanding konsumsi oksigen itu dengan menghitung angka pulsa lalu memadankan angka pulsa itu dengan konsumsi oksigen. Jadi proses untuk mengetahui pengeluaran energi adalah:
  1. Menghitung pulsa nadi atau jantung.
  2. Memadankan (ekuivalensi) angka pulsa dengan konsumsi oksigen.
  3. Memadankan konsumsi oksigen dengan pengeluaran energi.
                 Pemadanan konsumsi oksigen dengan pulsa jantung yang dipastikan oleh Wyndham dkk (1959) adalah sebagai berikut:
  1. Operator pria bekerja dengan pulsa 75 denyut/menit sepadan dengan konsumsi oksigen 0,5 liter/menit atau sepadan dengan pengeluaran energi 2,5 Kkal/menit.
  2. Orang beristirahat biasanya berpulsa 62 denyut/menit, sepadan dengan konsumsi oksigen 250 ml/menit dan sepadan dengan pengeluaran energi 1,25 Kkal/menit.
                 Pulsa jantung bagi wanita umumnya lebih tinggi dari pria. Dalam keadaan yang sama pulsa wanita akan 10 denyut/menit lebih tinggi dari pulsa pria. Di waktu istirahat orang akan mengeluarkan energi secara konstan yang besarnya ditentukan oleh berat badan, tinggi dan jenis kelaminnya. Jika pengukuran dilakukan saat istirahat dan perut kosong, maka ia disebut energi pada basal metabolisme (metabolisme dasar). Pada pria dengan berat badan 70 kg pemakaiannya energinya sekitar 1700 Kkal per 24 jam. Pada kondisi basal metabolisme energi kimiawi dari makanan hampir seluruhnya dirubah menjadi panas badan.

Proses Metabolisme
                 Salah satu proses yang paling penting di dalam tubuh manusia adalah berubahnya energi kimia dari makanan menjadi panas dan tenaga mekanik. Makanan dipecah didalam usus menjadi senyawa kimia sederhana hingga dapat diserap oleh dinding alat pencerna sampai ke aliran darah. Bagian terbesar dari pecahan makanan lalu diangkut ke hati (lever) untuk disimpan sebagai cadangan energi dalam bentuk glikogen dan jika dibutuhkan lalu dilepaskan ke dalam aliran darah sebagian besar dalam bentuk senyawa gula. Hanya sebagian kecil pecahan makanan itu terpakai untuk membangun jaringan tubuh atau tinggal pada jaringan lembut sebagai lemak.
                 Dengan perantara darah, bahan makanan yang berenergi tinggi itu mencapai semua sel tubuh dan mendapatkan energi dengan jalan menghancurkannya menjadi produk akhir yang berenergi rendah (air, karbondioksida dan urea). Segenap perubahan yang menyangkut bahan makanan itu disebut metabolisme yang dapat dipersamakan dengan pembakaran lamban.    Oksigen merupakan bahan pokok yang diperlukan untuk metabolisme itu. Oleh proses metabolik itulah energi dihasilkan dan dipakai untuk kerja mekanis melalui sarana kimiawi didalam otot. Didalam literature ergonomi, besarnya energi yang dihasilkan/dikonsumsi akan dinyatakan dala satuan kilo kalori (Kkal) bilamana akan dinyatakan dalam satuan Standar Internasional (SI):
1 Kilokalori (Kkal) = 4,2 Kilo Joule (KJ)
Nilai konversi diatas akan dapat berguna bila nilai konsumsi energi diberikan dalam unit satuan watt (1 watt = 1 joule/detik).

Standar untuk Energi Kerja
                 Pada waktu kita bekerja, pengeluaran energi menigkat. Makin besar gerakan otot makin tinggi pula pengeluaran energi kerjanya. Kenaikan konsumsi energi yang nampak dalam kerja fisik itu dinyatakan dalam kalori kerja. Nilai dari kalori kerja ini diperoleh dari perbedaan antara konsumsi energi di kala kerja terhadap energi di kala istirahat. Jika pengeluaran energi pada basal metabolisme kerja hasilnya adalah murni kalor-kerja yang oleh Lehmann disebut Kalori Kerja.
Dari hasil penelitian mengenai fisiologi kerja diperoleh kesimpulan bahwa 5,2 kkal/menit akan dipertimbangkan sebagai maksimum energi yang dikonsumsikan untuk melaksanakan kerja fisik berat atau kasar secara terus-menerus. Nilai 5,2 kkal/menit dapat pula dikonversikan dalam bentuk konsumsi oksigen :
5,2 Kkal/menit = 5,2/4,8 = 1,08 liter oksigen/menit
Tenaga atau daya :
5,2 kkal/menit = 5,2 x 4,2 KJ/menit = 21,84 KJ/menit
atau 21,48 x 1000/60 = 364 watt
Bilamana nilai metabolisme basal = 1,2 Kkal/menit, maka energi yang dikonsumsikan untuk kerja fisik berat adalah (5,2-1,2=4,0 Kkal/menit). Nilai kalori kerja 5,2 pada kondisi kerja standar ini akan menyebabkan jantung/nadi berdetak sekitar 120 detik/menit. Nilai-nilai ini kemudian akan dipakai sebagai tolok ukur yang akan menggambarkan kondisi kerja standar. Kepastian energi yang mampu dihasilkan oleh seseorang juga akan dipengaruhi oleh faktor usia. Disini kapasitas maksimum seorang pekerja adalah pada usia antara 2-30 tahun (100%). Pengeluaran energi berbagai pekerjaan dapat diliat melalui tabel berikut:
Tabel Pengeluaran Energi dalam Berbagai Kerja



[1] Suyatno Sastrowinoto, Meningkatkan Produktivitas dengan Ergonomi, (Jakarta: IPPM, 1985), h.91-94

Tidak ada komentar:

Posting Komentar