BAB I

DASAR TEORI

Kelelahan akibat kerja adalah suatu mekanisme perlindungan tubuh yang dirasakan

secara subjektif yang terjadi akibat kerja fisik atau mental secara berulang sehingga

menyebabkan ketidaknyamanan, hilangnya efisiensi dan penurunan kapasitas kerja serta

ketahanan tubuh yang ditandai oleh adanya pelemahan kegiatan, pelemahan motivasi dan

kelelahan fisik. Kelelahan otot dapat timbul akibat kontraksi otot yang kuat dan lama. Pada

keadaan ini, kontraksi otot yang terjadi semakin lama semakin lemah, karena dalam serabut

otot kekurangan energi.

Tenaga mekanik yang timbul pada kontraksi otot merupakan hasil proses kimiawi

cadangan tenaga dalam otot. Sumber tenaga yang paling penting bagi kerja otot adalah

glukosa. Proses kimiawi ini akan mengubah glukosa menjadi tenaga dan asam laktat.

Penumpukan asam laktat ini yang akan menyebabkan terjadinya rasa nyeri pada otot. Proses

metabolisme glukosa menjadi ATP dan asam laktat berdasarkan kebutuhan oksigennya ada 2

macam yaitu aerobik (butuh oksigen) dan anaerobik (tidak butuh oksigen).

Gangguan sirkulasi darah mengakibatkan metabolisme glukosa dalam otot

terganggu sehingga terjadi penurunan kekuatan konttraksi. Pemijatan yang mengalami

kelelahan akan memperbaiki sirkulasi darah sehingga proses pemulihan berjalan lebih cepat.

Kelelahan dapat diklasifikasikan menjadi kelelahan yang berlokasi di sistem saraf

pusat yang dikenal dengan kelelahan pusat dan kelelahan yang berlokasi di luar sistem saraf

pusat yang dikenal dengan kelelahan perifer.

a.    Kelelahan Pusat

Kelelahan pusat disebabkan karena kegagalan sistem saraf pusat merekrut jumlah

dan mengaktifkan motor unit yang dilibatkan dalam kontraksi otot. Padahal kedua hal

tersebut berperan dalam besarnya potensial yang dihasilkan selama kontraksi otot. Dengan

demikian, berkurangnya jumlah motor unit dan frekuensi pengaktifan motor unit

menyebabkan berkurangkan kemampuan kontraksi otot.

b.    Kelelahan Perifer

Kelelahan perifer merupakan kelelahan yang disebabkan karena faktor di luar

sistem saraf pusat. Kelelahan perifer tersebut disebabkan ketidakmampuan otot untuk

melakukan kontraksi dengan maksimal yang disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya

adalah gangguan pada kemampuan saraf, kemampuan mekanik kontraksi otot, dan kesediaan

1

energi untuk kontraksi. Kelelahan pada gangguan saraf merupakan gangguan

neuromuscularjunction, ketidakmampuan sarcolemma mempertahankan konsentrasi Na+ dan

K+ sehingga menurunkan depolarisasi sel dan amplitudo potensial aksi. Gangguan pada saraf

tersebut akan berdampak pada berkurangnya kemampuan perambatan impuls dan

ketidakmampuan membran otot untuk mengkonduksi potensial aksi. Gangguan perambatan

impuls sehingga menuntut frekuensi stimulus yang tinggi.

Faktor- Faktor Penyebab Kelelahan Otot :

1.             Penumpukan asam laktat

Terjadinya kelelahan otot yang disebabkan oleh penumpukan asam laktat telah

lama dicurigai. Penumpukan asam laktat pada intramuscular dengan menurunnya puncak

tegangan (ukuran darikelelahan pabila rasio asam laktat pada otot merah dan otot putih

meningkat, puncak tegangan otot menurun. Jadi bisa diartikan bahwa besarnya kelelahan

pada serabut-serabut otot putih berhubungan dengan besarnya kemampuan mereka untuk

membentuk asam laktat. Pendapat bahwa penumpukan asam laktat menyertai didalam proses

kelelahan selanjutnya diperkuat oleh fakta dimana dua mekanismesecara fisiologi yang

karenanya asam laktat menghalang-halangi fungsi otot. Kedua mekanisme tersebut

tergantung kepada efek asam laktat pada pH intra selular atau konsentrasi ion hydrogen (H).

Dengan meningkatnya asam laktat, konsentrasi H meningkat, dan pH menurun. Di pihak lain,

peningkatan konsentrasi ion H menghalangi proses rangkaian eksitasi, oleh menurunnya

sejumlah Ca yang dikeluarkan dari reticulum sarkoplasma dan gangguan kapasitas mengikat

troponin. Peningkatan konsentrasi ion H juga menghambat kegiatan fosfofruktokinase, enzim

kunci yang terlibat di dalamanaerobic glikolisis. Demikian lambatnya hambatan glikolisis,

mengurangi penyediaan ATP untuk energi.

2.             Pengosongan penyimpanan ATP dan PC

Karena ATP merupakan sumber energi secara langsung untuk kontraksi otot, dan

PC dipergunakan untuk Resintesa ATP secepatnya, pengosongan Fosfagen intraseluler

mengakibatkan kelelahan. Bahwa kelelahan tidak berasal dari rendahnya fosfagen didalam

otot . Penelitian terhadap otot katak yang dipotong pada otrot sartoriusnya. Sebagai contoh,

telah diingatkan bahwa selama kegiatan kontraksi, konsentrasi ATP didaerah miofibril

mungkin lebih berkurang daripadadalam otot keseluruhan. Oleh karena itu, ATP menjadi

terbatas didalam mekanisme kontraktil, walaupun hanya terjadi penurunan yang moderat dari

jumlah total ATP didalam otot. Kemungkinan yang lain adalah bahwa hasil energi didalam

pemecahan ATP lebih sedikit dari jumlah ATP yang tersedia didalam batas-batas untuk

kontreaksi otot. Alasan dari penurunan ini mungkin dihubungkan dengan peningkatan

2

konsentrasi ion H dalam jumlah kecil sampai besar didalamintraseluler, dan merupakan

penyebab utama dari penumpukan asam laktat.

3.             Pengosongan Simpanan Glikogen Otot

Seperti halnya dengan asam laktat dan kelelahan , hubungan sebab akibat antara

pengosongan glikogen ototdan kelelahan otot tidak dapat ditentukan dengan tegas . Faktor-

faktor lain yang berhubungan dengan kelelahan selama periode latihan yang lama .

Rendahnya tingkatan/level glukosa darah, menyebabkan pengosongan cadangan glikogen

hati. Kelelahan otot lokal disebabkan karena pengosongan cadangan glikogen otot.

3

BAB II

HASIL PERCOBAAN

2.1 Percobaan Kerja dan Istirahat pada Kelelahan Jari Tangan

Jenis Kelamin

Kanan/Kiri Waktu sampai terjadi lelah

Perubahan yang terjadi Waktu sampai lelah hilang

P Kanan 00:02:59 Nyeri, hangat, merah, tidak berkeringat

00:02:19

P Kiri 00:01:28 Nyeri, hangat, merah, tidak berkeringat

00:01:59

2.2 Pengaruh Perubahan Peredaran Darah dan Pemijatan pada Kelelahan

Jenis Kelamin

Kanan/Kiri Waktu sampai terjadi lelah

Perubahan yang terjadi Waktu sampai lelah hilang

P Kanan 00:02:37 Nyeri, panas, merah 00:01:02P Kiri 00:02:23 Nyeri, panas, merah 00:01:13

2.3 Pengaruh Suhu Dingin dan Panas Pada Kelelahan

a. Pengaruh Panas (menggunakan inframerah)

Jenis Kelamin

Kanan/Kiri Waktu sampai terjadi lelah

Perubahan yang terjadi Waktu sampai lelah hilang

P Kanan 00:01:29 Nyeri, panas, merah 00:03:57

b. Pengaruh Dingin (menggunakan air dingin)

Jenis Kelamin

Kanan/Kiri Waktu sampai terjadi lelah

Perubahan yang terjadi Waktu sampai lelah hilang

P Kanan 00:01:39 Nyeri, panas, merah 00:00:47

2.4 Pengaruh Kerja dan Kekuatan Pada Kelelahan Telapak dan Jari Tangan

Jenis Kelamin Waktu LelahP 00:06:23

2.5 Pengaruh Kelelahan Pada Ketelitian Kerja

Jenis Kelamin Waktu Jumlah Manik Yang DirasakanP (1) 00:10:00 30 Lelah, mengantukP (2) 00:10:00 30 Lelah, mengantuk

4

2.6 Pemulihan Kelelahan Otot pada Beberapa Posisi Tubuh

Lokasi Waktu PerasaanKepala, leher anterior fleksi 00:05:08 Nyeri, panasKepala, leher eksistensi 00:05:18 Sulit menelan ludah, nyeri,

berkeringat, panasKepala, leher lateral fleksi 00:04:32 Muka memerah, berkeringatKepala, leher rotasi 00:04:25 Nyeri, muka memerah, berkeringatBahu 00:10:08 Nyeri, berkeringatLengan 00:04:30 Nyeri, lengan terasa berat, panasPunggung 00:05:15 Lelah di pinggang dan kaki di

belakang lutut

2.7 Pertanyaan dan Jawaban

1. Bagaimana pengaruh kelelahan pada ketelitian? Jelaskan mekanismenya!

Ketelitian sangat dipengaruhi oleh kelelahan. Semakin lelah seseorang, semakin

menurun tingkat ketelitian. Pada saat seseorang lelah suplai darah dan oksigen

menurun di otak, yang menyebabkan kelelahan. Kelelahan merupakan suatu dampak

dari otot yang berkontraksi secara terus menerus. Peningkatan kelelahan berbanding

lurus dengan kecepatan penurunan glikogen otot, sebab glikogen akan terus menerus

digunakan dalam pembentukan energi jika otot terus menerus berkontraksi.

Penurunan glikogen ini menyebabkan penyebaran sinyal saraf melalui hubungan

neuromuskular menurun sehingga ketelitian kerja berkurang.

2. Bagaimana pengaruh kelelahan pada kecepatan dan keterampilan kerja?

Jelaskan mekanismenya!

Kecepatan dan keterampilan orang coba mengalami penurunan saat terjadi kelelahan,

sehingga memerlukan waktu yang lebih lama untuk menyelesaikan pekerjaanya.

Kelelahan terjadi disebabkan adanya penumpukan asam laktat dalam otot yang

menyebabkan penurunan pembentukan energi. Jika energi menurun, secara otomatis

kecepatan kerja akan menurun dan memerlukan waktu lebih lama untuk

menyelesaikan pekerjaan tersebut.

3. Bagaimana pengaruh istirahat pada kelelahan? Jelaskan mekanismenya!

Istirahat dapat mengurangi kelelahan. Aktivitas dan kerja yang menimbulkan

akumulasi asam laktat, dapat dipecah kembali bila terdapat cukup oksigen me l a lu i

s i s t em g l i kogen -a sam l ak t a t . Oksigen tersebut diperoleh saat orang coba

5

beristirahat, sehingga pemecahan asam laktat tersebut dapat dipakai kembali oleh

tubuh menjadi sumber energi baru. Perolehan energi baru tersebut dapat melalui dua

cara, yaitu:

Satu bagian kecil dari asam laktat diubah kembali menjadi asam piruvat

dan kemudian di metabolisme secara oksidatif oleh seluruh jaringan tubuh.

Sisa asam laktat diubah kembali menjadi glukosa terutama di dalam hati

dan glukosa selanjutnya digunakan untuk melengkapi penyimpanan glukosa dalam

otot.

4. Bagaimana pengaruh infrared pada kelelahan? Jelaskan mekanismenya!

Kelelahan lebih cepat menghilang saat tangan orang coba dihadapkan pada infra red.

Sebab sinar infrared menghasilkan panas yang dapat menyebabkan pembuluh darah

kapiler membesar, dan meningkatkan temperature kulit serta memperbaiki sirkulasi

darah yang memperlancar suplai oksigen dalam otot dan nutrisi sehingga kelelahan

dapat segera pulih.

5. Bagaimana pengaruh pemijatan pada kelelahan? Jelaskan mekanismenya!

Pemijatan berpengaruh untuk menghilangkan kelelahan orang coba setelah melakukan

aktivitas. Pemijatan atau message pada otot yang mengalami kelelahan akan membuat

otot yang sebelumnya menegang akan menjadi lemas dan pembuluh darah halus

didalamnya melebar sehingga lebih banyak oksigen dan nutrisi tersedia untuk

jaringan otot, sehingga proses pemulihan dari kelelahan berjalan lebih cepat.

6. Bagaimana pengaruh dingin pada kelelahan? Jelaskan mekanismenya!

Pengaruh peletakan tangan dalam air yang dingin menyebabkan vasokonstriksi

(penyempitan pembuluh darah). Sedangkan vasokonstriksi oleh suhu dingin dapat

menyebabkan suplai oksigen tidak lancar atau berkurang sehingga otot pun menjadi

semakin lemah.

7. Bagaimana pengaruh panas pada kelelahan? Jelaskan mekanismenya!

Pengaruh panas pada kelelahan adalah dapat mengurangi kelelahan. Hal ini

dikarenakan panas dapat menyebabkan vasodilatasi (pelebaran pembuluh darah)

6

sehingga suplai oksigen dan nutrisi dalam darah dapat mengalir lebih lancar sehingga

dapat mengurangi kelelahan.

8. Apakah posisi tubuh berpengaruh terhadap kecepatan timbulnya lelah?

Mengapa jelaskan dan uraikan apa yang dapat dilakukan agar dokter gigi dapat

mengurangi keletihan kerja!

Berpengaruh. Dari posisi tangan diperoleh bahwa tangan kiri lebih cepat merasakan

lelah daripada tangan kanan. Dari posisi tangan, tangan yang paling cepat lelah pada

gerakan yang dilakukan dari samping ke bawah (vertikal). Pada posisi ekstensi,

anterior fleksi terdapat ketidakseimbangan kebutuhan energi oleh karena posisi tubuh

yang melawan gravitasi bumi, menyebakan cepat merasa lelah. Pada posisi lateral

fleksi dan rotasi, kontraksi terjadi pada satu sisi terus menerus sehingga menyebabkan

penumpukan asam laktat berlebih, kelelahan dan akhirnya menimbulkan nyeri. Pada

posisi mengangkat bahu dan lengan atas sebidang, lebih banyak otot yang

berkontraksi sehingga semakin cepat terjadi pembendungan aliran darah di satu sisi

yang menyebabkan beberapa bagian tubuh yang tidak teraliri darah terasa seperti

kesemutan.

Keletihan kerja yang dialami dokter gigi dapat diatasi dengan cara istirahat, pemijatan

dan pemberian panas (contohnya dengan pemberian sinar infrared). Selain itu juga

dengan cara menyediakan kalori yang cukup sebagai input tubuh, menggunakan

metode yang baik saat bekerja, memperhatikan kemampuan tubuh dan waktu kerja

yang teratur serta berusaha mengurangi ketegangan akibat kerja.

7

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Percobaan Kerja dan Istirahat pada Kelelahan Jari Tangan

Pada percobaan ini, jari tangan mengalami kelelahan dan terasa nyeri dikarenakan

adanya penumpukan asam laktat di otot jari akibat aktivitas yang dilakukan terus

menerus, sehingga mengiritasi saraf dan menyebabkan nyeri. Dengan beristirahat,

dapat menambah suplai oksigen sehingga dapat memecah asam laktat menghasilkan

sumber energi baru sehingga dapat dipakai lagi oleh tubuh.

Selain itu pada percobaan dapat dilihat bila tangan kiri menjadi mudah lelah

dibandingkan tangan kanan. Hal ini dikarenakan meskipun orang coba merasa

lelahnya telah hilang, namun proses pemulihannya tidak mencukupi untuk memenuhi

kebutuhan energi untuk melakukan aktivitas kedua. Selain itu dilihat dari posisi,

tangan kiri lebih mudah lelah dibandingkan tangan kanan.

3.2 Pengaruh Perubahan Peredaran Darah dan Pemijatan Pada Kelelahan

Percobaan yang dilakukan menunjukkan bahwa pemijatan berpengaruh terhadap

pemulihan kelelahan. Hal itu dapat ditunjukkan dengan kelelahan yang berkurang

setelah dilakukannya pemijatan. Adanya pemijatan yang dilakukan menyebabkan otot

menjadi lemas dan pembuluh darah halus didalamnya melebar sehingga lebih banyak

oksigen dan nutrisi tersedia untuk jaringan otot. Toksin yg menyebabkan pegalpun

dapat segera dibawa aliran darah untuk dibuang dan dinetralkan. Hal ini menyebabkan

orang coba dapat melakukan aktivitas pada jari kirinya lebih baik dan lebih lama

dibandingkan pada percobaan pertama yang hanya melakukan istirahat.

3.3 Pengaruh Suhu Dingin dan Panas pada Kelelahan

Pada dasarnya jika seseorang meletakkan kakinya dibawah sinar lampu yang panas

dan diam untuk beberapa saat, maka akan terjadi vasodilatasi & berkeringat.

Sebaliknya jika seseorang itu meletakkan kakinya dalam air yang dingin maka akan

menyebabkan vasokonstriksi & hilangnya berkeringat (Guyton and Hall.1997;1151).

Vasodilatasi pembuluh darah oleh suhu panas menyebabkan suplai oksigen dalam

darah mengalir lancar. Sedangkan vasokonstriksi oleh suhu dingin menyebabkan

suplai oksigen tidak lancar atau berkurang sehingga otot menjadi cepat lelah.

Percobaan ini menunjukkan bahwa penggunaan infra red dapat mengurangi kelelahan

8

otot. Namun pada percobaan ini percobaan dengan mencelupkan tangan pada air

dingin juga dapat menghilangkan lelah. Hal ini mungkin diakibatkan suhu dari air es

kurang dingin ataupun lama perendaman yang kurang maksimal sehingga

menyebabkan kelelahan berkurang.

3.4 Pengaruh Kerja dan Kekuatan Pada Kelelahan Telapak dan Jari Tangan

Percobaan diatas menunjukkan bahwa beban (dumbell) yang diberikan menyebabkan

kontraksi otot terjadi secara terus menerus sehingga kelelahan semakin cepat terjadi.

Hal ini disebabkan adanya penumpukan asam laktat dalam otot dan menyebabkan

kelelahan sehingga membatasi kerja otot.

3.5 Pengaruh Kelelahan pada Ketelitian Kerja

Semakin lelah seseorang, semakin menurun tingkat ketelitian. Hal ini disebabkan

peningkatan kelelahan berbanding lurus dengan kecepatan penurunan glikogen otot,

sebab glikogen akan terus menerus digunakan dalam pembentukan energi jika otot

terus menerus berkontraksi. Penurunan glikogen ini menyebabkan penyebaran sinyal

saraf melalui hubungan neuromuskular menurun sehingga ketelitian kerja berkurang.

Pada percobaan ini, orang coba menyusun manik-manik dengan urutan yang sama dan

dalam waktu yang sama, yaitu 10 menit. Saat itu orang coba berhasil menyusun

manik dengan jumlah yang sama dan dalam urutan yang sama. Hal ini mungkin

disebabkan, adanya jeda waktu istirahat sehingga orang coba diberi kesempatan untuk

memulihkan diri dan kondisi fisik orang coba yang sedang baik.

3.6 Pemulihan Kelelahan Otot pada Beberapa Posisi Tubuh

Kepala dan Leher

Pada percobaan diatas, gerakan yang paling cepat mengalami kelelahan adalah pada

gerakan rotasi. Hal itu terjadi karena pada posisi rotasi terdapat ketidakseimbangan

kebutuhan energi oleh karena posisi tubuh yang miring di satu sisi dan kontraksi

terjadi pada satu sisi terus menerus sehingga menyebabkan penumpukan asam laktat

berlebih, kelelahan dan akhirnya menimbulkan nyeri. Hal lain yang menyebabkan

orang coba cepat lelah pada posisi ini adalah karena saat itu orang coba telah

sebelumnya melakukan percobaan pada bagian kepala dan leher pada posisi ekstensi,

9

anterior fleksi dan lateral fleksi sehingga pada posisi terakhir, sehingga terjadi

ketegangan pada bagian otot leher dan kepala.

Bahu

Pada percobaan diatas menunjukkan bahwa posisi mengangkat bahu dengan lengan

atas sebidang bahu lebih cepat menimbulkan kelelahan. Hal ini terjadi karena pada

posisi mengangkat bahu dan lengan atas sebidang, lebih banyak otot yang

berkontraksi sehingga terjadi penimbunan asam laktat serta semakin cepat terjadi

pembendungan aliran darah di satu sisi yang menyebabkan beberapa bagian tubuh

tidak teraliri darah.

Punggung

Pada percobaan diatas menunjukkan bahwa posisi cepat menimbulkan kelelahan. Hal

ini terjadi karena pada posisi badan dan kepala kedepan membentuk sudut 135˚

dengan tangan terjuntai kebaawah serta lengan atas sebidang, lebih banyak otot yang

berkontraksi sehingga semakin cepat terjadi pembendungan aliran darah di satu sisi

yang menyebabkan beberapa bagian tubuh tidak teraliri darah. Selain itu posisi ini

akan menyebabkan penimbunan asam laktat pada beberapa bagian (seperti pinggang,

kaki dibelakang lutut yang terasa lelah) sehingga menjadi lelah.

10

BAB IV

KESIMPULAN

Dari percobaan diatas, dapat disimpulkan bahwa :

1. Istirahat dan pemijatan dapat membantu memulihkan kelelahan pada saat atau setelah

bekerja.

2. Lama kerja sampai mencapai kelelahan pada tangan kiri lebih cepat daripada tangan

kanan.

3. Suhu panas dapat mengurangi kelelahan karena terjadi vasodilatasi pembuluh darah.

Sedangkan pengaruh suhu dingin dapat memperlama durasi kelelahan karena terjadi

vasokonstriksi pembuluh darah.

4. Aktivitas yang berulang ditambah adanya beban dapat menyebabkan kelelahan otot

meningkat.

5. Kelelahan dapat mengurangi kecepatan dan ketelitian kerja.

6. Berbagai posisi tubuh menimbulkan kelelahan otot.

11

Daftar Pustaka

1. C. Guyton. 1996. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 7, bagian 1 & 2. Alih bahasa:

Ken Ariata Tengadi, dkk. Jakarta: EGC

2. Guyton & Hall.1997.Fisiologi Kedokteran.Jakarta:EGC

12