faal ergonomi.docx
TRANSCRIPT
TUGAS FAAL ERGONOMI
TentangPengendalian Gerakan Manusia Oleh Sistem Saraf
Disusn Oleh Kelompok 3:
JURUSAN KESEHATAN DAN REKREASIFAKULTAS ILMU KEOLAHRAGAAN
UNIVERSITAS NEGERI PADANG2012
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan kaurniaNya
kepada penulis, sehingga penulis telah dapat menyelesaikan sebuah makalah yang
berjudul “Pengendalian Gerakan Manusia oleh Sistem Saraf ”.
Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk melengkapi tugas Faal Ergonomi.
Selain itu, makalah ini juga bermanfaat bagi mahasiswa yang ingin mengetahui tentang
Pengendalian Gerakan Manusia oleh Sistem Saraf.
Penulis berharap dengan adanya makalah ini dapat menambah pengetahuan dan
bermanfaat bagi mahasiswa. Penulis menyadari bahwa makalah ini tentu banyak
kekurangannya, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca demi
kebaikan kita semua terutama penulis. Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih.
Padang, 27 Maret 2012
Penulis
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Semua aktivitas tubuh manusia diatur dan dikendalikan oleh sistem
susunan saraf. Oleh karenanya para ergonom paling tidak harus mempunyai
pengetahuan pula tentang sistem saraf manusia untuk beberapa alasan sebagai
berikut (Winter, 1990) :
1. Pengetahuan waktu reaksi dan umpan balik dari indera yang bersifat motorik
pada kecepatan pengoperasian sistem Manusia-Mesin.
2. Keahlian yang bersifat motorik yang dapat dipelajari dengan pengembangan
“kondisi refleks” sistem saraf.
3. Signal elektris yang berupa impulse (pesan rangsang) akan menyebabkan
kerja otot yang berasal dari sistem saraf yang berfungsi untuk mengidentifikasi
aturan kerja otot pada gerakan tertentu. Analisis pada signal-signal ini akan
sangat membantu secara dini untuk deteksi kelelahan.
4. Mengetahui perubahan-perubahan yang terjadi disekitar kita. Hal ini dilakukan
melalui alat-alat indera, yaitu mata,hidung,telinga, lidah da kulit.
5. Mengendalikan tanggapan atau reaksi kita terhadap keadaan sekitar.
6. Mengendalikan kerja organ-organ tubuh kita tetap sehat dan aman.
B. Tujuan Penulisan
Untuk melengkapi tugas mata kuliah Faal Ergonomi .
Memahami seluruh unsur pengendalian gerakan manusia oleh sistem saraf
dan kaitannya dalam Faal Ergonomi
C. Manfaat Penulisan
Makalah ini dapat digunakan sebagai bahan dalam mempelajari tentang
pengendalian gerakan manusia oleh sistem saraf dan kaitannya dalam Faal
Ergonomi
BAB II
PEMBAHASAN
A. Bagian-bagian susunan saraf
Untuk melaksanakan fungsi tersebut maka sistem saraf tersusun oleh berbagai
organ, jaringan dan juga komponen terkecil yaitu :
Sel saraf
Sistem saraf tersusun oleh komponen - komponen terkecil yaitu sel - sel
saraf atau neuron. Neuron inilah yang berperan dalam menghantarkan impuls
(rangsangan). Sebuah sel saraf terdiri tiga bagian utama yaitu badan sel,
dendrit dan neurit (akson).
a. Badan Sel
Badan sel saraf mengandung inti sel dan sitoplasma. Di dalam
sitoplasma terdapat mitokondria yang berfungsi sebagai penyedia
energi untuk membawa rangsangan.
b. Dendrit
Dendrit adalah serabut - serabut yang merupakan penjuluran
sitoplasma. Pada umumnya sebuah neuron mempunyai banyak dendrit
dan ukuran dendrit pendek. Dendrit berfungsi membawa rangsangan
ke badan sel.
c. Neurit (akson)
Neurit atau akson adalah serabut - serabut yang merupakan
penjuluran sitoplasma yang panjang. Sebuah neuron memiliki satu
akson. Neurit berfungsi untuk membawa rangsangan dari badan sel ke
sel saraf lain. Neurit di bungkus oleh selubung lemak yang disebut
myelin yang terdiri atas perluasan membran sel Schwann. Selubung ini
berfungsi untuk isolator dan pemberi makan sel saraf. Antara neuron
satu dengan neuron satu dengan neuron berikutnya tidak
bersambungan secara langsung tetapi membentuk celah yang sangat
sempit. Celah antara ujung neurit suatu neuron dengan dendrit neuron
lain tersebut dinamakan sinapsis. Pada bagian sinapsis inilah suatu zat
kimia yang disebut neurotransmiter (misalnya asetilkolin) menyeberang
untuk membawa impuls dari ujung neurit suatu neuron ke dendrit
neuron berikutnya.
Berdasarkan bentuk dan fungsinya neuron dibedakan menjadi
tiga macam yaitu:
a. Neuron Sensorik
Neuron sensorik adalah neuron yang membawa impuls dari
reseptor (indra) ke pusat susunan saraf (otak dan sumsum tulang
belakang).
b. Neuron Motorik
Neuron motorik adalah neuron yang membawa impuls dari
pusat susunan saraf ke efektor (otot dan kelenjar).
c. Neuron Konektor
Neuron konektor adalah neuron yang membawa impuls dari
neuron sensorik ke neuron motorik.
B. Sistem Saraf Pusat
a) Otak
Otak terletak di rongga tengkorak dan dibungkus oleh tiga lapis
selaput kuat yang disebut meninges. Selaput paling luar disebut duramater,
paling dalam adalah piamater dan yang tengah disebut arachnoid. Di antara
ketiga selaput tersebut terdapat cairan serebrospinal yang berfungsi untuk
mengurangi benturan atau goncangan. Peradangan yang terjadi pada selaput
ini dinamakan meningitis. Penyebabnya bisa karena infeksi virus. Otak
manusia terbagi menjadi tiga bagian yaitu otak besar (cerebrum), otak kecil
(cerebellum) dan batang otak.
1) Otak Besar (cerebrum)
Otak besar manusia terletak di dalam tulang tengkorak. Otak
besar memiliki permukaan yang berlipat-lipat dan terbagi atas dua
belahan. Belahan otak kiri melayani tubuh sebelah kanan dan belahan
otak kanan melayani tubuh sebelah kiri. Otak besar terdiri atas dua
lapisan. Lapisan luar berwarna kelabu disebut korteks, berisi badan -
badan sel saraf. Lapisan dalam berwarna putih berisi serabut - serabut
saraf.
Otak besar berfungsi sebagai pusat kegiatankegiatan yang
disadari seperti berpikir, mengingat, berbicara, melihat, mendengar,
dan bergerak.
2) Otak Kecil (cerebellum)
Otak kecil terletak di bawah otak besar bagian belakang.
Susunan otak kecil seperti otak besar. Terdiri atas belahan kanan dan
kiri serta terbagi menjadi dua lapis. Lapisan luar berwarna kelabu dan
bagian dalam berwarna putih. Belahan kanan dan kiri otak kecil
dihubungkan oleh jembatan Varol. Otak kecil berfungsi untuk mengatur
keseimbangan tubuh dan mengkoordinasi kerja otot - otot ketika kita
bergerak.
3) Sumsum Lanjutan
Sumsum lanjutan membentuk bagian bawah batang otak serta
menghubungkan pons Varoli dengan sumsum tulang belakang.
Sumsum tulang belakang berfungsi sebagai:
pusat pengendali pernapasan,
menyempitkan pembuluh darah,
mengatur denyut jantung,
mengatur suhu tubuh.
b) Sumsum Tulang Belakang (medulla spinalis)
Sumsum tulang belakang terdapat memanjang di dalam rongga
tulang belakang, mulai dari ruas - ruas tulang leher sampai ruas tulang
pinggang ke dua. Sumsum tulang belakang di bungkus oleh selaput
meninges. Sumsum tulang belakang berfungsi untuk:
1. menghantarkan impuls dari dan ke otak,
2. memberi kemungkinan jalan terpendek gerak refleks.
C. Sistem Saraf Tepi
Susunan saraf tepi tersusun atas serabut - serabut saraf dari dan ke pusat
susunan saraf. Susunan saraf tepi berupa 12 pasang serabut saraf dari otak dan
31 pasang serabut saraf dari sumsum tulang belakang.
a. Saraf Otak (saraf cranial)
Saraf otak terdapat pada bagian kepala yang keluar dari otak dan
melewati lubang yang terdapat pada tulang tengkorak. Urat saraf ini berjumlah
12 pasang, berhubungan erat dengan otot mata, telinga, hidung, lidah dan kulit.
b. Saraf Sumsum Tulang Belakang (saraf spinal)
Saraf sumsum tulang belakang berjumlah 31 pasang. Semua saraf
sumsum tulang belakang bersifat campuran artinya saraf ini untuk meneruskan
impuls dari reseptor ke sistem saraf pusat juga meneruskan impuls dari sistem
saraf pusat ke semua otot rangka tubuh.
D. Macam-macam Gerak
Gerakan merupakan salah satu cara tubuh dalam mengagapi
rangsangan. Berdasarkan jalannya rangsangan (impuls) gerakan dibedakan
menjadi dua yaitu :
a. Gerak sadar
Gerak sadar atau gerak biasa adalah gerak yang terjadi karena
disengaja atau disadari. Pada gerak sadar ini, gerakan tubuh dikoordinasi oleh
otak. Rangsangan yang diterima oleh reseptor (indra) disampaikan ke otak
melalui neuron sensorik. Di otak rangsangan tadi diartikan dan diputuskan apa
yang akan dilakukan. Kemudian otak mengirimkan perintah ke efektor melalui
neuron motorik. Otot (efektor) bergerak melaksanakan perintah otak. Contoh
gerak sadar misalnya : menulis, membuka payung, mengambil makanan atau
berjalan.
Skema gerak sadar :
Rangsangan(Impuls) –> Reseptor(Indra) –> Saraf sensorik
–> Otak –> Saraf motorik –> Efektor (Otot)
b. Gerak Refleks (Tak Sadar)
Gerak refleks adalah gerak yang tidak disengaja atau tidak disadari.
Impuls yang menyebabkan gerakan ini tidak melewati otak namun hanya
sampai sumsum tulang belakang. Gerak refleks misalnya terjadi saat kita
mengangkat kaki karena menginjak benda runcing, gerakan tangan saat tidak
sengaja menjatuhkan buku, gerakan saat menghindari tabrakan dan lain
sebagainya.
Skema gerak refleks :
Rangsangan(Impuls) –> Reseptor(Indra) –> Saraf sensorik –> Sumsum
Tulang Belakang –> Saraf motorik –> Efektor (Otot)
E. Elektromiografi
elektromiografi adalah sebuah metode untuk pengukuran, menampilkan,
dan penganalisaan setiap signal listrik dari aktivitas otot .
1. APLIKASI EMG DALAM ERGONOMI
Seperti telah disebutkan sebelumnya bahwa dasar kerja dari EMG
adalah adanya signal listrik yang berasal dari aktivitas otot, yang mungkin
disebabkan oleh faktor psikis, fisik, maupun lingkungan. Oleh karena itu
aplikasi EMG dalam ergonomi biasanya berhubungan dengan kerja otot,
diantaranya perancangan produk dan peralatan, perancangan tempat kerja,
juga perancangan metode kerja dan biomekanik. Ada banyak metode yang
dipakai dalam penelitian tentang ergonomi dengan menggunakan EMG, tetapi
untuk elektrodenya kebanyakan menggunakan surface electrodes. Hal-hal
tersebut akan diuraikan berikut ini.
2. Aplikasi EMG Dalam Perancangan Produk dan Peralatan
Dalam merancang hasil produk industri harus memperhatikan
persepsi pemakai/konsumen terhadap produk tersebut. Sebagai contoh
adalah persepsi pemakai terhadap tipe lantai keramik dapat dievaluasi dengan
tiga biosignal, yaitu: aktivitas EMG dari zygomaticus major, EMG dari
corrugator supercilii, dan galvanic skin respons (GSR) kemudian dilakukan
pengkalibrasian image (neutral face, smiling face, dan frowning face)
terhadap beberapa tipe lantai keramik. Hasilnya menunjukkan bahwa signal
EMG, khususnya zygomaticus major secara signifikan dapat membedakan
persepsi pemakai (Laparra-Hernandez, J., et al., 2008) (You, H., et al.,
2005) telah mengevaluasi secara ergonomi desain penjepit cleco manual
tentang dampak dari pegangan karet, spring recoil, dan worksurface angle,
kemudian disimpulkan bahwa diperlukan desain yang ergonomi untuk hand
tool dan perlu latihan menggunakannya agar terhindar dari cidera
musculoskeletal. Avaluasi ini menggunakan EMG, hand discomfort, dan
design satisfaction. (Roquelaure. Y., et al., 2003) telah menilai tekanan
biomekanik pada otot flexor jari dan postur pergelangan tangan dari
pemakaian gunting pemangkas tanaman dengan menggunakan surface EMG.
(Theado, E.W., 2007) telah membuat model biomekanik dengan memodifikasi
EMG untuk mengurangi resiko musculoskeletal karena menarik atau
mendorong peralatan. Model ini menghasilkan unjuk kerja yang dapat diterima
untuk aktifitas mengangkat, menarik, dan mendorong, sehingga model dapat
digunakan untuk mengevaluasi dan mendesain peralatan material handling
dan tugas menarik dan mendorong. Penelitian keandalan parameter-
parameter EMG untuk mengukur aktivitas dan kelelahan dari otot-otot lengan
yang berbeda pada waktu memakai sarung tangan, hasilnya adalah otot
extensor lebih sensitif dari pada otot flexor dan hal ini bebas dari pengaruh
gender. Tetapi representasi indeks EMG tidak memuaskan. Hal ini
menunjukkan adanya kesulitan untuk mengukur otot-otot lengan yang
kecil(Lariviere, C., 2004).
3. Aplikasi EMG Dalam Perancangan Tempat Kerja
Dalam merancang tempat kerja perlu diperhitungkan faktor kelelahan
dan waktu untuk pemulihannya apalagi kerja dinamik untuk mengangkat dan
menurunkan beban yang akan sangat berpengaruh terhadap kelelahan otot
badan (trunk muscle). Untuk penelitian ini maka beban di atur sama dengan
25% dari maximum voluntary condition (MVC) masing-masing individu.
Dengan menggunakan signal EMG dari beberapa tempat pada otot badan dan
menganalisa mean power frequency (MPF) sebelum dan sesudah tugas
mengangkat/menurunkan beban, serta tingkat kelelahan dianalisis
menggunakan analysis of variance (ANOVA), maka dapat ditentukan waktu
untuk pemulihan dari kelelahan selama siklus kerja (Shin, H.J., et al. 2007)
Bagi pekerja komputer wanita maka duduk di exercise ball lebih aman dari
cedera musculoskeletal dari pada duduk di kursi kantoryang menggunakan
dudukan tangan. Hal ini karena dengan exercise ball maka badan mengalami
beban statik dan dinamik. Lebih banyak spinal shrinkage muncul. Arm flexion
tereduksi, tetapi trapezius activition tak terpangaruh.Hal ini telah diteliti
dengan menggunakan surface EMG (Kingma, I., et al., 2008). Sedang
pekerja komputer wanita yang sedang mengandung, lebih berpotensi untuk
mengalami musculo-skeletal disorders (MSD), khususnya sakit punggung.
Oleh karena itu perlu disediakan papan untuk mendukung tangan, sehingga
dapat mengurangi kemungkinan cidera di punggung bawah, tetapi hal ini
kemungkinan berdampak negatif pada badan bagian atas (upper extremities).
Hal ini merupakan hasil penelitian (Dumas, G.A., et al., 2008) dengan
menggunakan bilateral EMG untuk merekam signal dari otot-otot trapezius,
multifidus dan longissimus, juga otot deltoid anterior kanan dan extensor
digitorum. Pengaruh posisi layar display komputer atau layar LCD terhadap
aktivitas otot pada leher-bahu adalah semakin besar sudut kekiri atau kekanan
maka semakin besar paparan biomekaniknya yang berpengaruh pada cidera
musculoskeletal. Hal ini adalah hasil penelitian dengan menggunakan EMG
dan aktivitas otot yang diukur adalah cervical erector spinae (CES) dan uppet
trapezius (Szeto, G.P.Z., et al., 2008)
4. Aplikasi EMG Dalam Perancangan Metode Kerja dan Biomekanik.
Telah banyak dilakukan penelitian aplikasi EMG untuk evaluasi
perancangan metode kerja dan biomekanik. Anggota tubuh yang diteliti adalah
yang berhubungan dengan otot skeletal, diantaranya otot muka, leher, lengan,
dan kaki. (Kallenberg, L.A.C., et al., 2006) telah meneliti untuk membuat
metode penilaian yang obyektif bagi para pekerja yang komplain cronic neck-
shoulder. Hal ini dapat dilaksanakan dengan hasil yang baik dengan
menggunakan kombinasi dari banyak parameter surface EMG, yaitu dengan
cara menggunakan multi-channel electrodes arrays, kemudian dihitung nilai
root-mean-square (RMS), median power frequency, MUAPs setiap detik dan
bentuk MUAP. (Escorpizo, R.S., et al., 2006) telah meneliti untuk mengurangi
resiko akibat cycletime (CT) dengan mengambil data/signal dari delapan otot
pada tangan kanan, yaitu: upper trapezius, supraspinatus, infraspinatus,
brachioradialis, extensor carpi radialis, extensor carpi ulnaris, extensor
digitorum indicis, dan flexor digitorum superficialis. Penelitian dilakukan
dengan menggunakan surface EMG untuk fungsi distribusi probabilitas
amplitudo pada waktu otot dibebani dan menganalisis gap pada waktu otot
istirahat. Penelitan ini bermanfaat untuk mengurangi resiko CT dan untuk
mendesain pekerjaan-pekerkajaan yang membutuhkan ketelitian.
(Sormunen, E, et al., 2006) telah meneliti tegangan otot dan dingin pada
pekerja wanita di pengepakan daging, dengan kondisi dingin (4-100C) dengan
menggunakan continous EMG. Tegangan otot yang diukur adalah pada
upper extremities dan daerah bahu. Hasilnya tidak ada hubungan yang
signifikan antara temperatur dengan tegangan otot, tetapi tegangan otot
sangat dipengaruhi oleh intenitas gerakan kerja repetitif. Fuzzy relational rule
network (FRRN) telah digunakan untuk membuat model biomechanical yang
berasal dari respon EMG, ternyata aplikasi teknik model fuzzy mengikuti
respon estimating time domain EMG dari otot-otot badan (trunk) pada waktu
kerja mengangkat secara manual. Hal ini membuka peluang membuat model
biomekanik dengan menggunaka sistem yang berbasis fuzzy (Karwowski,
W., et al., 2006)
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Para ergonom harus mempunyai pengetahuan tentang sistem saraf manusia karena semua aktivitas tubuh manusia diatur dan dikendalikan oleh sistem susunan saraf.
B. Saran
Perlu pengembangan penelitian lebih lanjut bagi para ergonom untuk meningkatkan unjuk kerja aplikasi diantaranya dalam perancangan produk dan peralatan, perancangan tempat kerja, juga perancangan metode kerja dan biomekanik. Agar hasil yang diciptakan dapat dengan efektive dan efisien digunakan.
DAFTAR PUSTAKA
KARWOWSKI, W., A. MARRAS, G.W.S., DAVIS, K., ZURADA, J.M., RODRICK, D., 2006,
“A fuzzy relational rule network modeling of electromyographycal activity of trunk
muscles in manual lifting based on trunk angels, moments, pelvic tilt and rotation
angles”, International Journal of industrial ergonomics 36, 847-859
KOCH, V.M., 2007, A dissertasi: “A factor graph approach to model-based signal
separation.”, ETH Zurrich, Hartung-Gorre Verlag, Konstanz.
http://www.adipedia.com/2011/04/sistem-saraf-pada-manusia.html
http://www.crayonpedia.org/mw/sistem-koordinasi-dan-alat-indra-pada-manusia-9.1dewi-ganawti.html