Biomekanika dan Fisiologi Kerja

Biomekanika adalah ilmu yang mengunakan hukum -hukum fisika dan konsep-konsep mekanika untuk mendeskripsikan gerak dan gaya pada berbagai macam bagian tubuh ketika melakukuan aktifitas.
Prinsip kerja dari biomekanika pada dasarnya adalah agar kita dapat mengetahui sebarapa besar kekuatan atau kemampuan serta ketelitian yang dimiliki seseorang dalam melakukan aktifitas kerjanya. Dengan adanya penjelasan tersebut, pemahaman akan biomekanika sangatlah perlu untuk kita pelajari demi terciptannya suatu sistem kerja serta kesehatan maupun tingkat efisiensi yang baik.
Dalam melakukan aktifitas kerja, manusia sebagai pekerja mempunyai batas - batas tertentu. Oleh sebab itulah kita perlu mengetahui keterbatasan serta kemampuan yang kita miliki untuk dapat ditinjau lebih lanjut agar dlam pelaksanaan kerja nantinya tidak terjadi accident maupun hal-hal buruk yang akan menimpa kita akibat adanya perhitungan akan prinsip biomekanika.
Pekerja penengah material secara manual (manual material handling) yang terdiri dari mengangkat, menurunkan, mendorong, menarik dan membawa merupakan sumber utama komplain karyawan di industri . Aktivitas manual material hendling (MMH) yang tidak tepat dapat menimbulkan kerugian bahkan kecelakaan pada karyawan. Akibat yang timbul dari aktifitas MMH yang tidak benar salah satunya adalah keluhan muskoloskeletal. Keluhan muskoloskeletal adalah kelelahan pada bagian-bagian otot skeletal lyang dirasakan oleh seseorang mulai dari yang ringan sampai yang sangat sakit.

Pengertian Biomekanika

Biomekanika merupakan ilmu yang membahas aspek-aspek biomekanika dari gerakan–gerakan tubuh manusia. Biomekanika merupakan kombinasi antar 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. Menurut Caffin dan Anderson (1984), occupacional biomechanics adalah ilmu yang mempelajari hubungan antar pekerja dan peralatannya, lingkungan kerja dan lain-lain untuk meningkatkan performansi dan meminimisasi kemungkinan cidera.

Biomekanika dan cara kerja adalah pengaturan sikap tubuh dalam bekerja. Sikap kerja yang berbeda akan menghasilkan kekuatan yang berbeda pula dalam melakukan tugas. Dalam hal ini penelitian biomekanika mengukur kekuatan dan ketahanan fisik manusia dalam melakukan pekerjaan tertentu, dengan sikap kerja tertentu. Tujuannya untuk mendapatkan cara kerja yang lebih baik, dimana kekuatan/ketahanan fisik maksimum dan kemungkinan cidera minimum. (Engineering, 2010)

Aplikasi Biomekanika

Pada banyak kegiatan/ pekerjaan sehari-hari secara tidak langsung ilmu biomekanika telah diaplikasikan. Dalam pekerjaan-pekerjaan tertentu, seperti mengecat langit-langit rumah atau operator dengan display yang tidak sesuai, ilmu biomekanika menganalisanya sebagai pembebanan yang statis.

Jadi pada industri atau kehidupan sehari-hari aspek ilmu biomekanika adalah sebagai berikut:

Dalam perindustrian, ilmu mekanika digunakan untuk mengukur besarnya gaya yang dibutuhkan oleh seorang operator untuk melakukan suatu pekerjaan dengan postur tubuhnya.

Dengan ilmu biomekanika, aplikasinya dalam industri menyatakan besarnya gaya otot yang diperlukan oleh seorang operator dalam menyelesaikan pekerjaan dengan menggunakan prinsip-prinsip fisika dan mekanika.

Dengan meng-aplikasikan ilmu biomekanika, kita mengetahui dan memahami serta dapat menentukan sikap kerja yang berbeda dapat menghasilkan kekuatan atau tingkat produktivitas yang terbaik.

Dengan ilmu biomekanika, aplikasinya digunakan dalam mengevaluasi pekerjaan operator sehingga dapat menghasilkan cara kerja yang lebih baik yang meminimumkan gaya dan momen yang dibebankan pada operator supaya tidak terjadi kecelakaan kerja.

Aplikasinya yang lain adalah menentukan perancangan sistem tempat kerja dengan pertimbangan dari gerakan-gerakan tubuh manusia/ pekerja.

Dengan ilmu biomekanika ini, jelas bahwa kita akan lebih mudah untuk menentukan rancangan sistem tempat kerja, di samping tingkat ergonomisnya tinggi (maksudnya tercipta keadaan lingkungan kerja yang ENASE) maka tingkat produktivitas meningkat dan tingkat kecelakaan menjadi minimum.

Biomekanika dan Teknik Industri

Seperti dijelaskan sebelumnya, biomekanika sangat erat kaitannya dengan ergonomi & K3 dan ergonomi merupakan bagian dari teknik industri. Jadi jelas bahwa biomekanika termasuk banyak dipelajari di teknik industri. Namun ternyata ada satu hal lagi yang membuat biomekanika sangat dipahami di teknik industri yakni adanya jenis mata kuliah mekanika teknik (engineering mechanics) di teknik industri yang menjadi dasar ilmu dari biomekanika. Memang ada bidang teknik lain yang mendapat mekanika teknik seperti teknik mesin dan arsitektur atau sejenisnya, namun mereka tidak paham ergonomi & K3. Sedangkan ergonomi dan K3 juga ada di bidang lain seperti kesehatan masyarakat dan sejenisnya, namun mereka tidak paham mekanika teknik. Jadi di teknik industri lah bidang biomekanika ini sebenarnya dapat sangat berkembang. Walaupun penerapan mekanika teknik di teknik industri biasanya lebih mengarah ke kluster proses manufaktur atau desain produk namun bisa dikembangkan dan dilebarkan secara optimal ke kluster ergonomi bekerja sama dengan jenis mata kuliah fisiologi manusia kerja menjadi biomekanika.(Anonim, 2016)

Menurut Fahmi (2011), Biomekania 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 :

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

Fisiologi Kerja

Fisiologi atau Ilmu Faal adalah salah satu dari cabang ilmu biologi yang mempelajari berlangsungnya sistem kehidupan. Istilah "fisiologi" berasal dari bahasa Belanda, physiologie, yang dibentuk dari dua kata Yunani Kuno, yaitu physis yang berarti "asal-usul" atau "hakikat" dan logia, yang berarti "kajian". Istilah "faal" sendiri diambil dari bahasa Arab, berarti "pertanda", "fungsi", "kerja". Sehingga fisiologi adalah ilmu yang menggunakan berbagai metode untuk mempelajari biomolekul, sel, jaringan, organ, sistem organ, dan organisme secara keseluruhan menjalankan fungsi fisik dan kimiawinya untuk mendukung kehidupan.

Sedangkan Fisiologi Kerja merupakan suatu studi tentang faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja dan kelelahan selama otot bekerja. Fisiologi Kerja adalah ilmu yang mempelajari fungsi atau faal tubuh manusia pada saat bekerja dan merupakan dasar berkembangnya ergonomi. Dengan diketahuinya fisiologi kerja diharapkan mampu meringankan beban kerja seorang pekerja dan meningkatkan produktivitas kerja. (Iftitah, 2014)

Sedangkan menurut Tantri (2014), Fisiologi kerja dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

1. Kerja Fisik yaitu Kerja yang memerlukan energi fisik otot manusia sebagai sumber tenaganya. Kerja fisik seringkali disebut sebagai “Manual Operation” dimana performansi kerja sepenuhnya akantergantung manusia baik yang berfungsi sebagai sumber tenaga ataupun pengendali kerja. Dalam hal kerja fisik ini, konsumsi energi merupakan faktor utama dan tolak ukur sebagai penentu berat atau ringannya kerja fisik tersebut. Ditandai dengan perubahan yaitu :

§  Temperatur tubuh

§  Konsumsi oksigen

§  Detak jantung

§  Senyawa kimia

Kerja fisik akan mengeluarkan energi yang berhubungan erat dengan konsumsi energi. Konsumsi energi pada waktu kerja biasanya ditentukan dengan cara tidak langsung, yaitu dengan pengukuran :

1.    Kecepatan denyut jantung

2.    Konsumsi oksigen

Pengeluaran energi relatif yang banyak dan pada jenis tersebut dapat dibedakan dalam beberapa kerja sesuai fisik yaitu :

Kerja Statis :

1.    Tidak menghasilkan gerak

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

3.    Kelelahan lebih cepat terjadi

Kerja Dinamis :

1.    Menghasilkan gerak

2.    Kontraksi otot yang 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 yaitu Kerja yang timbul dan terlihat dari pekerjaan yang dilakukan, terbentuk secara kognitif (pikiran). Aktivitas mental lebih banyak didominasi oleh pekerjaan sebagai pengambil keputusan dengan tanggung jawab yang besar, pekerjaan di bidang teknik informasi, pekerjaan dengan menggunakan teknologi tinggi dan pekerjaan dengan kesiapsiagaan tinggi. Kerja yang timbul dari aktivitas mental di lingkungan kerja antara lain disebabkan oleh :

1.    Keharusan untuk tetap dalam kondisi kewaspadaan tinggi dalam waktu lama

2.    Kebutuhan untuk mengambil keputusan yang melibatkan tanggung jawab besar

3.    Menurunnya konsentrasi akibat aktivitas yang monoton

4.    Kurangnya kontak dengan orang lain, terutama untuk tempat kerja yang terisolasi dengan orang lain

Kesimpulan

Biomekanika didefinisikan sebagai bidang ilmu aplikasi mekanika pada system biologi. Biomekanika merupakan kombinasi antara disiplin ilmu mekanika terapan dan ilmu-ilmu biologi dan fisiologi. Biomekanika menyangkut tubuh manusia dan hampir semua tubuh mahluk hidup. Dalam biomekanika prinsip-prinsip mekanika dipakai dalam penyusunan konsep, analisis, disain dan pengembangan peralatan dan sistem dalam biologi dan kedokteran.

Daftar Pustaka :

Anonim. 2016. Tulisan K3LH, Biomekanika. Dalam: http://ergonomi-fit.blogspot.co.id/2011/09/biomekanika.html

Diakses 4 November 2017

Engineering. 2010. Pengertian Biomekanika dan Aplikasinya. Dalam: http://chalisbrother-engineering.blogspot.co.id/2010/04/pengertian-biomekanika-dan-aplikasinya.html

Diakses 4 November 2017

Fahmi. 2011. Biomekanika Ergonomi PENGUKURAN KERJA FISIK MANUSIA DENGAN PENDEKATAN BIOMEKANIKA DAN FISIOLOGI. Dalam: http://conanengineering.blogspot.co.id/2011/07/biomekanika-ergonomi.html

Diakses 4 November 2017

Febiara, T. 2014. FISIOLOGI KERJA TERHADAP TUBUH MANUSIA. Dalam: https://tiunity07.wordpress.com/2014/12/19/fisiologi-kerja-terhadap-tubuh-manusia/

Diakses 4 November 2017

Pratomo, Iftitah. 2014. Analisis Perancangan Kerja dan Ergonomi. Dalam: http://elearningapkdane.blogspot.co.id/2014/01/fisiologi-kerja.html

Diakses 4 November 2017