KAJIAN FISIOLOGI PADA PENGGUNA PROSTHETIC … · Salah satu aktivitas fisik yang dilakukan manusia...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

KAJIAN FISIOLOGI PADA PENGGUNA PROSTHETIC ENDOSKELETAL

SISTEM ENERGY STORING MEKANISME 2-BAR

Skripsi

Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

REZKI KURNIA SANTI

I 0306055

JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2010


commit to user

ii

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Skripsi:



Ditulis oleh:

Rezki Kurnia Santi I 0306055

Mengetahui,

Dosen Pembimbing I

Retno Wulan Damayanti, ST.,MT. NIP. 19800306 200501 2 002

Dosen Pembimbing II

Ir. Lobes Herdiman, MT. NIP. 19641007 199702 1 001

Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS

Ir. Noegroho Djarwanti, MT NIP. 19561112 198403 2 007

Ketua Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik UNS

Ir. Lobes Herdiman, MT NIP. 19641007 199702 1 001


commit to user

iii

LEMBAR VALIDASI

Judul Skripsi:



Ditulis oleh:

Rezki Kurnia Santi I 0306055

Telah disidangkan pada hari Kamis tanggal 21 Oktober 2010

Di Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta,

dengan

Dosen Penguji

1. Rahmaniyah Dwi Astuti, ST., MT. NIP. 19760122 199903 2 001

2. Ilham Priadythama, ST., MT. NIP. 19801124 200812 1 002

Dosen Pembimbing

1. Retno Wulan Damayanti, ST.,MT. NIP. 19800306 200501 2 002

2. Ir. Lobes Herdiman, MT NIP. 19641007 199702 1 001


commit to user

iv

SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS KARYA ILMIAH

Saya mahasiswa Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik UNS yang bertanda

tangan di bawah ini:

Nama : Rezki Kurnia Santi

NIM : I 0306055

Judul tugas akhir : Kajian Fisiologi Pada Pengguna Prosthetic Endoskeletal

Sistem Energy Storing Mekanisme 2-Bar

Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir atau Skripsi yang saya susun

tidak mencontoh atau melakukan plagiat dari karya tulis orang lain. Jika terbukti

Tugas Akhir yang saya susun tersebut merupakan hasil plagiat dari karya orang

lain maka Tugas Akhir yang saya susun tersebut dinyatakan batal dan gelar

sarjana yang saya peroleh dengan sendirinya dibatalkan atau dicabut.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan apabila di

kemudian hari terbukti melakukan kebohongan maka saya sanggup menanggung

segala konsekuensinya.

Surakarta, 2 November 2010

Rezki Kurnia Santi I0306022


commit to user

v

SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

Saya mahasiswa Jurusan Teknik Industri UNS yang bertanda tangan di bawah ini,

Nama : Rezki Kurnia Santi

Nim : I 0306055

Judul tugas akhir : Kajian Fisiologi Pada Pengguna Prosthetic Endoskeletal

Sistem Energy Storing Mekanisme 2-Bar.

Menyatakan bahwa Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun sebagai syarat

lulus Sarjana S1 disusun secara bersama-sama dengan Pembimbing I dan

Pembimbing II. Bersamaan dengan syarat pernyataan ini bahwa hasil penelitian

dari Tugas Akhir (TA) atau Skripsi yang saya susun bersedia digunakan untuk

publikasi dari proceeding, jurnal, atau media penerbit lainnya baik di tingkat

nasional maupun internasional sebagaimana mestinya yang merupakan bagian

dari publikasi karya ilmiah

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya.


Rezki Kurnia Santi I0306022


commit to user

vi

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji syukur penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT yang telah

memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

skripsi ini. Shalawat serta salam kepada Rasulullah Muhammad SAW, Al Amin

suri tauladan kita.

Pada kesempatan yang sangat baik ini, dengan segenap kerendahan hati dan

rasa yang setulus-tulusnya, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-

besarnya kepada :

1. Alm. Papa dan mama yang telah memberikan kesabaran, pengertian, doa,

kasih sayang dan dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi

ini dengan baik.

2. Ibu Ir. Noegroho Djarwanti, M.T., selaku Pembantu Dekan I Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Bapak Ir. Lobes Herdiman, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Industri

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

4. Ibu Retno Wulan Damayanti, S.T., M.T. dan Bapak Ir. Lobes Herdiman,

MT selaku dosen pembimbing yang telah sabar dalam memberikan

pengarahan dan bimbingan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi

ini dengan lancar.

5. Ibu Rahmaniyah DA, ST, MT selaku dosen penguji skripsi I dan Bapak

Ilham Priadythama, ST, MT selaku dosen penguji skripsi II yang

berkenan memberikan saran dan perbaikan terhadap skripsi ini.

6. Pak Lobes. Maaf Pak, saya menyebut nama Bapak hingga 3 kali. Terima

kasih untuk semua nasihat, bimbingan, petuah, dan canda tawa yang tak

pernah lekang oleh waktu.

7. Para staf dan karyawan Jurusan Teknik Industri ( Pak Agus, Mbak

Yayuk, Mbak Rina, dan Mbak Tuti), atas segala kesabaran dan

pengertiannya dalam memberikan bantuan dan fasilitas demi kelancaran

penyelesaian skripsi ini.

8. Mbak Etty, mas Cuncun, mas Anto, Indra, Mbah Putri (Terima kasih

untuk doanya setiap pagi ‘sehat lan diparingi kebeneran’, hehehe), Dito


commit to user

vii

(bau kecutmu mpe kampus tante lho kak,,hahaha, tapi ngangenin),

Simbok, Yu Mun, makasih buat kesabarannya selama ini dan atas semua

dukungannya, omelannya, dan senyum terbaik di saat mencari

ketenangan di rumah (apa tau tenang? Kayaknya ribut terus, tapi

menyenangkan, JJ).

9. Keluarga besar Laboratorium Perancangan Sistem Produksi, atas

persahabatan, pembelajaran dan kerja sama yang luar biasa selama ini.

10. Sahabat-sahabat dan teman sejawat tersayang, anakku Jane, keponakanku

Azty_Ndud, Ice_ndud, Itol_Ndud, Brian, Paman Gembul, Kak Otoy,

Mbod, Oi Samto, Indah, Heni, Acid, Mbem, Cebong, Bonek si Profesor

kriting, Ginung, Pak Dokter, mas Bison, mas Edwin, mba Iffa, Zulphe,

Echa, Herindra, Samuel, Aci, Phephe, Sofyan. Terimakasih untuk canda

tawa, keidiotan, perhatian, kasih sayang, pengalaman berharga, dan

dukungannya. Terimakasih buat persahabatannya.

11. Dia yang telah berhasil masuk dalam kehidupanku, atas doa, support,

omelan, kesabaran, kepercayaan, dan kesediaannya untuk jadi tempat

keluh kesah selama ini.

12. Teman-teman seperjuangan Teknik Industri angkatan ’06 yang telah

bersama-sama berjuang dalam menyelesaikan studi Strata 1. Semoga

persahabatan kita selalu terjaga dengan indah. Terimakasih untuk semua

kenangan yang berharga.

13. Seluruh pihak-pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, atas

segala bimbingan, bantuan, kritik, dan saran dalam penyusunan tugas akhir

ini.

Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan mahasiswa maupun

siapa saja yang membutuhkannya. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir

ini masih jauh dari sempurna, dengan senang hati dan terbuka penulis menerima

segala saran dan kritik yang membangun.


Penulis


commit to user

viii

ABSTRAK

Rezki Kurnia Santi. NIM : I0306055. KAJIAN FISIOLOGI PADA PENGGUNA PROSTHETIC ENDOSKELETAL SISTEM ENERGY STORING MEKANISME 2-BAR. Skripsi. Surakarta : Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Oktober 2010.

Tubuh manusia dirancang untuk melakukan aktivitas pekerjaan sehari-hari. Salah satu aktivitas fisik yang dilakukan manusia adalah berjalan. Kehilangan salah satu atau keduanya dari bagian tubuh terutama pada anggota gerak pada manusia mengakibatkan keterbatasan dalam beraktivitas. Aktivitas berjalan pada amputee dengan alat bantu gerak (prosthetic) berbeda dengan orang normal sehingga nilai pengukuran fisiologi keduanya berbeda. Saat berjalan pada medan yang berbeda-beda, tubuh akan mengkonsumsi energi yang berbeda pula.

Penelitian ini dilakukan terhadap seorang amputee atas lutut yang bertujuan untuk mengetahui tingkat metabolisme melalui pengukuran aspek fisiologi pada pengguna prosthetic energy storing knee saat melakukan aktivitas berjalan pada bidang datar, menaiki dan menuruni bidang miring, menaiki dan menuruni tangga, tanah tidak rata, dan berbatu.. Hal yang dikaji berupa lima kriteria pengukuran fisiologi meliputi %CVL untuk mengetahui tingkat kelelahan yang terjadi, VO2maks untuk mengetahui konsumsi oksigen, energi ekspenditur untuk mengetahui konsumsi energi, kebutuhan kalori untuk mengetahui kalori yang diperlukan saat berjalan, dan physiological cost index (PCI) of walking untuk mengetahui tingkat fisiologi pada amputee pengguna prosthetic

Hasil penelitian ini adalah nilai-nilai pengkuran fisiologi yang menunjukan bahwa amputee pengguna prosthetic endoskeletal sistem energy storing knee dengan mekanisme 2 bar memiliki nilai yang mendekati kondisi responden normal dan memiliki kemiripan kondisi fisiologi. Prosthetic endoskeletal energy storing mekanisme 2-bar secara umum cukup memberikan kenyamanan dan mampu mengakomodasi aktivitas berjalan di bidang datar, berjalan menaiki dan menuruni bidang miring, berjalan menaiki dan menuruni tangga, berjalan di tanah tidak rata, dan berjalan di bidang berbatu yang ditunjukkan melalui kedekatan nilai physiological cost index of walking dan nilai aspek fisiologi antara amputee pengguna prosthetic dan responden normal. Prosthetic endoskeletal energy storing mekanisme 2-bar menunjukkan hasil terbaik pada kemiripan kondisi fisiologi saat digunakan dibidang datar, sementara itu saat digunakan berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga kurang menunjukkan kemiripan kondisi fisiologi.

Kata Kunsi: fisiologi, prosthetic, amputee xxi + 201 halaman; 80 gambar; 75 tabel; 24 lampiran Referensi: 23 (1968-2010)


commit to user

ix

ABSTRACT

Rezki Kurnia Santi. NIM : I0306055. STUDY OF PHYSIOLOGICAL FROM THE USER OF ENDOSKELETAL PROSTHETIC WITH ENERGY STORING 2-BARS MECHANISM. Final Assignment. Surakarta : Departement of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University, October 2010.

Human body is used to daily activities. One of the activities of human being is walking. Losing of one or two of human body part, especially lower limb would cause awkwardness on the activities. Walk from amputee with the prosthetic differs from the normal person, so assessment of the physiological condition between them also different. When walking in different areas, human body will consume different energy.

The object of this study is a above knee amputee. This study is aim to assess the metabolism levels through physiological aspect measurement on energy storing knee prosthetic user when walking on flat area, up and down ramp, up and down stairs, uneven area, and rocky area. The study consist include five criteria of physiological measurement, they are % cardiovasculer which is usede to know the level of tiredness, VO2 maks which is used to know the oxygen consumption, calories need that used to know the calories needed in walking activities, and physiological cost index (PCI) of walking to know the physiological level on amputee.

The result of this study is the value of physiological assessment which is shown that amputee as a user 2 bars mechanism energy storing knee endoskeletal prosthetic having score that close to normal. Respondent condition and having a slight likeness to physiological condition. Two bars mechanism energy storing knee endoskeletal prosthetic generally adequate ingiving comfortness and able to accomodate walking activities in flat area, walking up and down ramp, walking up down stairs, walking on uneven area, and walking on rocky area, showed by closeness of physilogical cost index of walking value and physiological aspect value between prosthetic users amputee and normal respondent. Two bars mechanism energy storing knee endoskeletal prosthetic shows the best result on a slight likeness of physiological condition when it is used on flat area, while when it is used to walk up and down stairs does not show the slight likeness of physiological condition.

Keywords: physiology, prosthetic, amputee xxi + 201 pages; 80 pictures; 75 tables; 24 attachments References: 23 (1968-2010)


commit to user

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

LEMBAR PENGESAHAN ii

LEMBAR VALIDASI iii

SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS KARYA ILMIAH iv

SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH v

KATA PENGANTAR vi

ABSTRAK viii

ABSTRACT ix

DAFTAR ISI x

DAFTAR TABEL xiii

DAFTAR GAMBAR xvi

DAFTAR LAMPIRAN xix

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG ...................................................................... I-1

1.2 PERUMUSAN MASALAH .............................................................. I-3

1.3 TUJUAN PENELITIAN .................................................................... I-3

1.4 MANFAAT PENELITIAN ............................................................... I-4

1.5 BATASAN MASALAH .................................................................... I-4

1.6 ASUMSI PENELITIAN .................................................................... I-4

1.7 SISTEMATIKA PENULISAN .......................................................... I-5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 ENERGI TUBUH ........................................................................... II - 1

2.1.1 Metabolisme ........................................................................ II - 2

2.1.2 Body Mass Index ................................................................. II - 2

2.2 AKTIVITAS KESEHARIAN TERHADAP ENERGI TUBUH .... II - 4


commit to user

xi

2.3 ENERGI TUBUH AMPUTEE ..................................................... II - 11

2.4 PENGUKURAN FISILOGI TUBUH ........................................... II - 12

2.4.1 Kelelahan (Fatigue) ........................................................... II - 12

2.4.2 Denyut Nadi ...................................................................... II - 15

2.4.3 Energi Ekspenditur ............................................................. II -18

2.4.4 Kapasitas Aerobik .............................................................. II -22

2.4.5 Physiological Cost Index (PCI) of Walking ...................... II -23

2.5 PENELITIAN SEBELUMNYA .................................................... II -23

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 PEMILIHAN RESPONDEN ......................................................... III-2

3.1.1 Anthropometri Responden ................................................... III-2

3.1.2 Data Kondisi Responden ....................................................... III-2

3.2 PELAKSANAAN PENELITIAN .................................................. III-3

3.2.1 Persiapan Penelitian ............................................................. III-3

3.2.2 Prosedur Penelitian ............................................................... III-7

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

4.1 PENGUMPULAN DATA ............................................................. IV-1

4.1.1 Prosthetic Endoskeletal Sistem Energy Storing .................. IV-1

4.1.2 Pengguna Prosthetic Kaki Atas Lutut ................................. IV-4

4.1.3 Responden Normal .............................................................. IV-8

4.2 PENGOLAHAN DATA .............................................................. IV-13

4.2.1 Menentukan Nilai BMI ..................................................... IV-13

4.2.2 Nilai Pengukuran Fisiologi di Bidang Datar Jalan Normal IV-15

4.2.3 Nilai Pengukuran Fisiologi di Bidang Datar Jalan Cepat . IV-36

4.2.4 Nilai Pengukuran Fisiologi di Bidang Miring ................... IV-58

4.2.5 Nilai Pengukuran Fisiologi di Bidang Tangga .................. IV-79

4.2.6 Nilai Pengukuran Fisiologi di Tanah Tidak Rata ............ IV-101

4.2.7 Nilai Pengukuran Fisiologi di Bidang Berbatu ............... IV-124

BAB V ANALISA DAN INTERPRETASI HASIL

5.1 ANALISIS HASIL PENELITIAN .................................................. V-1

5.1.1 Analisis Persentase Cardiovasculer (%CVL) ........................ V-1

5.1.2 Analisis Rata-Rata Distribusi %CVL per Fase ...................... V-3


commit to user

xii

5.1.3 Analisis Energi Ekspenditur ................................................... V-5

5.1.4 Analisis Kebutuhan Kalori .................................................... V-7

5.1.5 Analisis Konsumsi Oksigen ................................................... V-8

5.1.6 Analisis PCI of Walking ........................................................ V-9

5.1.7 Analisis Terhadap Faktor yang Tidak Diperhitungkan ........ V-10

5.2 INTERPRETASI HASIL .............................................................. V-11

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan .................................................................................... VI-1

6.2 Saran ............................................................................................... VI-2

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


commit to user

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Klasifikasi body mass index (BMI) menurut WHO .......................... II - 3

Tabel 2.2 Klasifikasi body mass index (BMI) orang Asia dewasa .................... II - 3

Tabel 2.3 Kebutuhan energi pria dan wanita ..................................................... II - 6

Tabel 2.4 Kebutuhan energi untuk aktivitas fisik manusia ................................ II - 6

Tabel 2.5 Klasifikasi kerja berdasarkan % CVL ............................................. II - 18

Tabel 3.1 Data anthropometri responden normal ............................................ III - 2

Tabel 3.2 Denyut nadi responden .................................................................... III - 3

Tabel 3.3 Pengumpulan data ............................................................................ III - 2

Tabel 4.1 Komponen penyusun prosthetic endoskeletal .................................. IV - 2

Tabel 4.2 Data denyut jantung aktivitas berjalan pengguna prosthetic ........... IV - 6

Tabel 4.3 Data waktu aktivitas berjalan pengguna prosthetic ......................... IV - 6

Tabel 4.4 Data kecepatan berjalan responden amputee ................................... IV - 7

Tabel 4.5 Data denyut nadi aktivitas berjalan normal responden normal ........ IV - 9

Tabel 4.6 Data waktu aktivitas berjalan normal responden normal............... IV - 11

Tabel 4.7Data kecepatan berjalan responden normal .................................... IV - 12

Tabel 4.8 Nilai BMI pada responden normal ................................................ IV - 15

Tabel 4.9 Nilai % CVL berjalan normal di bidang datar ............................. IV - 17

Tabel 4.10 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan normal di bidang datar IV - 19

Tabel 4.11 Nilai % CVL per siklus di bidang datar ...................................... IV - 20

Tabel 4.12 Nilai % CVL per siklus terbesar .................................................. IV - 21

Tabel 4.13 Waktu per fase berjalan normal responden di bidang datar ......... IV - 22

Tabel 4.14 Distribusi nilai % CVL / fase berjalan normal di bidang datar ... IV - 23

Tabel 4.15 Energi ekspenditur berjalan normal di bidang datar .................... IV - 27

Tabel 4.16 Kebutuhan kalori berjalan normal di bidang datar ...................... IV - 30

Tabel 4.17 Konsumsi oksigen berjalan normal di bidang datar ..................... IV - 33

Tabel 4.18 PCI of walking berjalan normal di bidang datar .......................... IV - 35

Tabel 4.19 %CVL responden berjalan cepat di bidang datar ....................... IV - 38

Tabel 4.20 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan .................................... IV - 40

Tabel 4.21 Rata-rata distribusi % CVL per siklus berjalan cepat ................. IV - 41


commit to user

xiv


Tabel 4.22 Waktu per fase berjalan cepat di bidang datar ............................. IV - 43

Tabel 4.23 %CVL per fase responden di bidang datar jalan cepat ................ IV - 44

Tabel 4.24 Energi ekspenditur responden berjalan cepat di bidang datar ..... IV - 49

Tabel 4.25 Kebutuhan kalori responden berjalan cepat di bidang datar ........ IV - 51

Tabel 4.26 Konsumsi oksigen aktivitas berjalan cepat di bidang datar ......... IV - 54

Tabel 4.27 PCI of walking responden berjalan cepat di bidang datar ........... IV - 57

Tabel 4.28 %CVL responden berjalan cepat di bidang datar ........................ IV - 60

Tabel 4.29 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan .................................... IV - 61

Tabel 4.30 Rata-rata distribusi % CVL per siklus berjalan normal .............. IV - 62


Tabel 4.32 Waktu per fase berjalan normal menaiki dan menuruni .............. IV - 64

Tabel 4.33 Rata-rata distribusi nilai % CVL per fase berjalan normal .......... IV - 66

Tabel 4.34 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang miring ............ IV - 70

Tabel 4.35 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang miring................ IV -73

Tabel 4.36 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang miring ............. IV - 76

Tabel 4.37 PCI of walking responden berjalan di bidang miring .................. IV - 78

Tabel 4.38 %CVL responden berjalan di bidang tangga ............................... IV - 81

Tabel 4.39 Jumlah siklus berjalan responden di bidang tangga..................... IV - 83

Tabel 4.40 Rata-rata distribusi %CVL / siklus berjalan di bidang tangga..... IV - 84


Tabel 4.42 Waktu per fase berjalan di bidang tangga .................................... IV - 86

Tabel 4.43 Rata-rata distribusi % CVL per fase ............................................. IV -88

Tabel 4.44 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang tangga ............ IV - 92

Tabel 4.45 Kebutuhan kalori responden berjalan normal di bidang tangga .. IV - 94

Tabel 4.46 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang tangga ............. IV - 97

Tabel 4.47 PCI of walking responden berjalan di bidang tangga ................ IV - 100

Tabel 4.48 %CVL responden berjalan di bidang tanah tidak rata ............... IV - 103

Tabel 4.49 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan .................................. IV - 105

Tabel 4.50 Rata-rata distribusi % CVL per siklus berjalan ........................ IV - 106

Tabel 4.51 Nilai % CVL per siklus terbesar ................................................ IV - 107

Tabel 4.52 Waktu per fase berjalan responden di bidang tanah tidak rata .. IV - 108


commit to user

xv

Tabel 4.53 Rata-rata distribusi nilai % CVL per fase .................................. IV - 110

Tabel 4.54 Energi ekspenditur responden berjalan di tanah tidak rata ........ IV - 115

Tabel 4.55 Kebutuhan kalori responden berjalan di tanah tidak rata .......... IV - 117

Tabel 4.56 Konsumsi oksigen responden berjalan di tanah tidak rata ......... IV - 120

Tabel 4.57 PCI of walking responden berjalan di tanah tidak rata .............. IV - 123

Tabel 4.58 %CVL responden berjalan di bidang berbatu ........................... IV - 126

Tabel 4.59 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan .................................. IV - 127

Tabel 4.60 Distribusi % CVL per siklus pada responden ........................... IV - 128

Tabel 4.61 Nilai % CVL per siklus terbesar ................................................ IV - 129

Tabel 4.62 Waktu per fase berjalan responden di bidang berbatu ............... IV - 130

Tabel 4.63 Rata-rata distribusi % CVL / fase berjalan di bidang berbatu ... IV - 132

Tabel 4.64 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang berbatu ......... IV - 136

Tabel 4.65 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang berbatu ........... IV - 138

Tabel 4.66 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang berbatu ......... IV - 141

Tabel 4.67 PCI of walking responden berjalan di bidang berbatu ............... IV - 144


commit to user

xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bidang datar dan rata. .................................................................... II - 8

Gambar 2.2 Bidang tangga. ............................................................................... II - 8

Gambar 2.3 Bidang miring. ............................................................................... II - 9

Gambar 2.4 Bidang tidak rata. ......................................................................... II - 10

Gambar 2.5 Hubungan denyut jantung dengan kondisi kerja. ......................... II - 16

Gambar 2.6 Pembagian denyut jantung pada saat beraktivitas ........................ II - 16

Gambar 2.7 Total energi ekspenditur............................................................... II - 20

Gambar 3.1 Metodologi penelitian. ................................................................. III - 1

Gambar 3.2 Heart rate monitor. ....................................................................... III - 5

Gambar 3.3 Prosthestic atas lutut dengan energy storing knee. ...................... III - 5

Gambar 3.4 Bidang datar. ................................................................................ III - 6

Gambar 3.5 Bidang tangga .............................................................................. III - 6

Gambar 3.6 Bidang miring. ............................................................................. III - 7

Gambar 4.1 Prosthetic endoskeletal sistem energy storing. ............................ IV - 1

Gambar 4.2 Pengukuran data pada pengguna prosthetic. ................................ IV - 5

Gambar 4.3 Fase berjalan pada pengguna prosthetic atas lutut. ...................... IV - 7

Gambar 4.4 Grafik % CVL responden berjalan normal di bidang datar. ...... IV - 17

Gambar 4.5 Siklus pola jalan (gait cycle). ..................................................... IV - 18

Gambar 4.6 Grafik distribusi % CVL per siklus............................................ IV - 20

Gambar 4.7 Grafik pengamatan nilai % CVL per siklus terbesar ................. IV - 21

Gambar 4.8 Grafik hasil pengamatan terhadap waktu per fase. .................... IV - 22

Gambar 4.9 Rata-rata distribusi % CVL per fase. ......................................... IV - 24

Gambar 4.10 Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan normal. ............. IV - 24

Gambar 4.11 Energi ekspenditur respond berjalan normal di bidang datar. . IV - 28

Gambar 4.12 Kebutuhan kalori saat berjalan normal di bidang datar. .......... IV - 30

Gambar 4.13 Grafik konsumsi oksigen berjalan normal di bidang datar ...... IV - 33

Gambar 4.14 Phyiological cost index (PCI) of walking berjalan normal. ..... IV - 36

Gambar 4.15 Grafik % CVL responden berjalan cepat di bidang datar. ....... IV - 39

Gambar 4.16 Grafik rata-rata distribusi % CVL per siklus. .......................... IV - 41


commit to user

xvii

Gambar 4.17 Grafik pengamatan nilai % CVL per siklus terbesar. .............. IV - 42

Gambar 4.18 Grafik hasil pengamatan waktu per fase. ................................. IV - 43

Gambar 4.19 Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan cepat. ................ IV - 45

Gambar 4.20 Rata-rata distribusi % CVL pada gerak per fase. ..................... IV - 46

Gambar 4.21 Energi ekspenditur responden berjalan cepat di bidang datar .. IV - 49

Gambar 4.22 Kebutuhan kalori saat berjalan cepat di bidang datar. ............. IV - 52

Gambar 4.23 Konsumsi oksigen berjalan cepat di bidang datar. ................... IV - 55

Gambar 4.24 PCI of walking berjalan normal di bidang datar. ..................... IV - 58

Gambar 4.25 Grafik hasil perhitungan % CVL di bidang miring.................. IV - 60

Gambar 4.26 Grafik rata-rata distribusi % CVL / siklus di bidang miring. ... IV - 63

Gambar 4.27 Grafik pengamatan % CVL per siklus terbesar berjalan .......... IV - 64

Gambar 4.28 Grafik waktu per fase responden di bidang miring. ................. IV - 65

Gambar 4.29 Rata-rata distribusi % CVL per fase responden. ...................... IV - 66

Gambar 4.30 Rata-rata distribusi % CVL pada gerak per fase berjalan . .... IV - 67

Gambar 4.31 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang miring. ....... IV - 71

Gambar 4.32 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang miring. .......... IV - 73

Gambar 4.33 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang miring. ........ IV - 76

Gambar 4.34 PCI of walking responden berjalan di bidang miring. ............. IV - 79

Gambar 4.35 Grafik % CVL responden di bidang tangga ............................. IV - 82

Gambar 4.36 Grafik rata-rata distribusi % CVL / siklus di bidang tangga. ... IV - 84

Gambar 4.37 Grafik pengamatan nilai % CVL per siklus terbesar. .............. IV - 85

Gambar 4.38 Grafik hasil pengamatan terhadap waktu per fase. .................. IV - 86

Gambar 4.39 Waktu per fase berjalan di bidang tangga. ............................... IV - 88

Gambar 4.40 Rata-rata distribusi % CVL per fase. ....................................... IV - 89

Gambar 4.41 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang tangga ........ IV - 92

Gambar 4.42 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang tangga. .......... IV - 95

Gambar 4.43 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang tangga. ........ IV - 98

Gambar 4.44 PCI of walking responden berjalan di bidang tangga. ........... IV - 101

Gambar 4.45 %CVL responden berjalan di bidang tanah tidak rata. .......... IV - 104

Gambar 4.46 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan............................... IV - 107

Gambar 4.47 Rata-rata distribusi % CVL per siklus berjalan. ................... IV - 108

Gambar 4.48 Nilai % CVL per siklus terbesar. ............................................ IV -109


commit to user

xviii

Gambar 4.49 Rata-rata distribusi %CVL per fase di tanah tidak rata ......... IV - 111

Gambar 4.50 Distribusi % CVL pada gerak per fase................................... IV - 112

Gambar 4.51 Energi ekspenditur responden di tanah tidak rata. ................. IV - 115

Gambar 4.52 Kebutuhan kalori responden berjalan di tanah tidak rata. ...... IV - 118

Gambar 4.53 Konsumsi oksigen responden berjalan di tanah tidak rata. .... IV - 121

Gambar 4.54 PCI of walking responden berjalan di tanah tidak rata. ......... IV - 123

Gambar 4.55 %CVL responden berjalan di bidang berbatu ....................... IV - 126

Gambar 4.56 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan............................... IV - 129

Gambar 4.57 Distribusi % CVL per siklus pada responden. ...................... IV - 130

Gambar 4.58 Grafik hasil pengamatan terhadap waktu per fase. ................ IV - 131

Gambar 4.59 Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan. ....................... IV - 132

Gambar 4.60 Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan. ....................... IV - 133

Gambar 4.61 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang berbatu. .... IV - 136

Gambar 4.62 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang berbatu. ...... IV - 139

Gambar 4.63 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang berbatu ...... IV - 142

Gambar 4.64 PCI of walking responden berjalan di bidang berbatu. .......... IV - 144


commit to user

xix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Grafik Denyut Jantung Amputee Berjalan Normal

di Bidang Datar ................................................................................. L-1

Lampiran 2 Grafik Denyut Jantung Amputee Berjalan Cepat di Bidang Datar ... L-1

Lampiran 3 Grafik Denyut Jantung Amputee Berjalan di Bidang Miring ........... L-2

Lampiran 4 Grafik Denyut Jantung Amputee Berjalan di Bidang Tangga .......... L-3

Lampiran 5 Grafik Denyut Jantung Amputee Berjalan di Tanah Tidak Rata ...... L-3

Lampiran 6 Grafik Denyut Jantung Amputee Berjalan di Bidang Berbatu ......... L-4

Lampiran 7 Grafik Denyut Jantung Normal 1 Berjalan Normal di Bidang

Datar.................................................................................................. L-5

Lampiran 8 Grafik Denyut Jantung Normal 1 Berjalan Cepat di Bidang

Datar.................................................................................................. L-5


Miring ............................................................................................... L-6


Tangga ............................................................................................ L-7


Tanah Tidak Rata ............................................................................ L-7


Berbatu ............................................................................................ L-8


Datar................................................................................................ L-9


Datar................................................................................................ L-9


Miring ........................................................................................... L-10


Tangga .......................................................................................... L-11


Tanah Tidak Rata ......................................................................... L-11


commit to user

xx


Berbatu .......................................................................................... L-12


Datar.............................................................................................. L-13


Datar.............................................................................................. L-13


Miring ........................................................................................... L-14


Tangga .......................................................................................... L-15


Tanah Tidak Rata .......................................................................... L-15


Berbatu .......................................................................................... L-16


Datar.............................................................................................. L-17


Datar.............................................................................................. L-17


Miring ........................................................................................... L-18


Tangga .......................................................................................... L-19




Berbatu ......................................................................................... L-20


Datar.............................................................................................. L-21


Datar.............................................................................................. L-21


Miring ........................................................................................... L-22


commit to user

xxi


Tangga .......................................................................................... L-23




Datar.............................................................................................. L-24


commit to user

ABSTRAK

Rezki Kurnia Santi. NIM : I0306055. KAJIAN FISIOLOGI PADA PENGGUNA PROSTHETIC ENDOSKELETAL SISTEM ENERGY STORING MEKANISME 2-BAR. Skripsi. Surakarta : Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Oktober 2010.

Tubuh manusia dirancang untuk melakukan aktivitas pekerjaan sehari-hari. Salah satu aktivitas fisik yang dilakukan manusia adalah berjalan. Kehilangan salah satu atau keduanya dari bagian tubuh terutama pada anggota gerak pada manusia mengakibatkan keterbatasan dalam beraktivitas. Aktivitas berjalan pada amputee dengan alat bantu gerak (prosthetic) berbeda dengan orang normal sehingga nilai pengukuran fisiologi keduanya berbeda. Saat berjalan pada medan yang berbeda-beda, tubuh akan mengkonsumsi energi yang berbeda pula.

Penelitian ini dilakukan terhadap seorang amputee atas lutut yang bertujuan untuk mengetahui tingkat metabolisme melalui pengukuran aspek fisiologi pada pengguna prosthetic energy storing knee saat melakukan aktivitas berjalan pada bidang datar, menaiki dan menuruni bidang miring, menaiki dan menuruni tangga, tanah tidak rata, dan berbatu.. Hal yang dikaji berupa lima kriteria pengukuran fisiologi meliputi %CVL untuk mengetahui tingkat kelelahan yang terjadi, VO2maks untuk mengetahui konsumsi oksigen, energi ekspenditur untuk mengetahui konsumsi energi, kebutuhan kalori untuk mengetahui kalori yang diperlukan saat berjalan, dan physiological cost index (PCI) of walking untuk mengetahui tingkat fisiologi pada amputee pengguna prosthetic

Hasil penelitian ini adalah nilai-nilai pengkuran fisiologi yang menunjukan bahwa amputee pengguna prosthetic endoskeletal sistem energy storing knee dengan mekanisme 2 bar memiliki nilai yang mendekati kondisi responden normal dan memiliki kemiripan kondisi fisiologi. Prosthetic endoskeletal energy storing mekanisme 2-bar secara umum cukup memberikan kenyamanan dan mampu mengakomodasi aktivitas berjalan di bidang datar, berjalan menaiki dan menuruni bidang miring, berjalan menaiki dan menuruni tangga, berjalan di tanah tidak rata, dan berjalan di bidang berbatu yang ditunjukkan melalui kedekatan nilai physiological cost index of walking dan nilai aspek fisiologi antara amputee pengguna prosthetic dan responden normal. Prosthetic endoskeletal energy storing mekanisme 2-bar menunjukkan hasil terbaik pada kemiripan kondisi fisiologi saat digunakan dibidang datar, sementara itu saat digunakan berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga kurang menunjukkan kemiripan kondisi fisiologi.

Kata kunci: alat pencetak lilin, REBA, parallel casting, produktivitas xix + 200 halaman; 79 gambar; 31 tabel; 4 lampiran Daftar Pustaka: 23 (1976-2010)


commit to user

ii

ABSTRAK

Rezki Kurnia Santi. NIM : I0306055. STUDY OF PHYSIOLOGICAL FROM THE USER OF ENDOSKELETAL PROSTHETIC WITH ENERGY STORING 2-BARS MECHANISM. Final Assignment. Surakarta : Departement of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University, October 2010.

Human body is designed to do daily activities. One of the activities of human being is to walk. Losing of one or two of human body part, especially lower lib will cause awkwardness on the activities. The activities of walk on amputee with the prosthetic differs from normal human being, so that physiological measurement value between them also different. When walking in different areas, human body will consume different energy.

This study is done on an above knee amputee and intended to know the metabolism levels through physiological aspect measurement on prosthetic energy storing knee users when doing walking activities on flat area, up and down hill area, up and down stairs, unheavy area, and rocky area. The thing that be discussed consist of five criteria of physiological measurement, they are %cardiovasculer to know the level of tiredness, VO2maks to know the oxygen consumption, calories need to know the calories needed in walking activities, and physiological cost index (PCI) of walking to know the physiological level on amputee.

The result of this study is that the value of physiological measurement shows that endoskeletal prosthetic with energy storiing knee with 2-bars mechanism users amputee having score that close to normal. Respondent condition and having a slight likeness to physiological condition. Endoskeletal prosthetic with energy storing 2-bars mechanism generally adequate ingiving comfortness and able to accomodate walking activities in flat area, walking up don hill, walking up down stairs, walking in unheavy area, and walking in rocky area, showed by closeness of physilogical cost index of walking value and physiological aspect value between prosthetic users amputee and normal respondent. Endoskeletal prosthetic with energy storing 2-bars mechanism shows the best result on a slight likeness of physiological condition when it is used on flat area, while when it is used to walk up and down stairs does not show the slight likeness of physiological condition.

Keywords: physiology, prosthetic, amputee xix + 201 pages; 80 pictures; 75 tables; 24 attachments References: 23 (1968-2010)


commit to user

I-1

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini diuraikan beberapa hal pokok mengenai penelitian ini meliputi

latar belakang penelitian, perumusan masalah, tujuan dan manfaat penelitian,

batasan masalah dan asumsi, serta sistematika pembahasan.

1.1 LATAR BELAKANG

Tubuh manusia dirancang untuk melakukan aktivitas pekerjaan sehari-hari.

Pekerjaan mempunyai arti penting bagi kemajuan dalam mencapai kehidupan

yang produktif. Saat beraktivitas, tubuh akan menerima beban dari luar tubuh.

Salah satu aktivitas fisik yang dilakukan manusia adalah berjalan. Menurut

Astrand and Radahl (1977), saat berjalan normal manusia mengkonsumsi energi

sebesar 7,6 kJ/min. Aktivitas manusia tidak hanya berjalan normal pada bidang

datar tapi juga walking up-down hill (naik turun bidang miring), climbing stairs

(menaiki tangga), tanah tidak rata (uneven ground), dan tanah berbatu (rocky

ground). Saat berjalan pada medan yang berbeda-beda, tubuh akan mengkonsumsi

energi yang berbeda pula. Pada saat berjalan menaiki dan menuruni bidang

miring, tubuh mengkonsumsi energi sebesar 20,6 kJ/min dan 8,1 kJ/min. Saat

berjalan menaiki tangga, tubuh mengkonsumsi energi sebesar 33,6 kJ/min.

Adapun pada saat berjalan di tanah yang tidak rata, tubuh mengkonsumsi energi

sebesar 28,4 kJ/min.

Menurut Murray (2003), cara yang diambil untuk mengukur pengeluaran

energi adalah mengukur konsumsi oksigen, dimana 1 liter O2 yang dikonsumsi

setara dengan pengeluaran energi sebesar kurang lebih 4,83 kkal (20kJ). Menurut

Tarwaka (2004) cara mengukur pengeluaran energi saat ini digunakan dengan 2

cara yaitu langsung melalui asupan oksigen selama bekerja dan cara tidak

langsung dengan menghitung denyut nadi selama bekerja.

Kehilangan salah satu atau keduanya dari bagian tubuh terutama pada

anggota gerak pada manusia mengakibatkan keterbatasan dalam beraktivitas.

Aktivitas berjalan pada amputee dengan alat bantu gerak (prosthetic) berbeda

dengan orang normal sehingga nilai pengukuran fisiologi keduanya berbeda.Verne


commit to user

I-2

(1968) mengungkapkan bahwa ketiadaan gerakan tubuh karena hilangnya suatu

anggota tubuh menyebabkan pemakaian energi meningkat sebesar 10-15%.

Aktivitas yang dilakukan oleh seorang amputee memerlukan energi dan oksigen

yang lebih besar dibandingkan dengan orang normal. Selain itu, tingkat kelelahan

pun lebih besar. Energi yang dikeluarkan amputee pengguna prosthetic yang lebih

baik akan lebih kecil. Hal ini diperkuat dengan adanya penelitian oleh Herdiman,

dkk (2009) mengenai kajian fisiologi pada karakteristik prosthetic kaki

endoskeletal jenis Above-Knee Prosthetic (AKP). Hasil penelitian ini adalah

prosthetic endoskeletal menunjukkan hasil yang lebih baik dibandingkan

prosthetic eksoskeletal. Hal ini mempengaruhi tingkat fisiologi tubuh pengguna

(amputee).

Kini telah dikembangkan prosthetic above knee endoskeletal dengan energy

storing knee mekanisme 2-bar dengan menggunakan gas spring. Yang dimaksud

dengan 2-bar adalah adanya 2 buah link yang dihubungkan dengan 1 joint. Pada

desain ini link aktif terdapat pada adapter atas sedangkan link pasif terdapat pada

bagian chasis. Fungsi gas spring adalah memberikan respon meluruskan kaki saat

dilipat pada sudut tertentu dan apabila dilipat melebihi sudut tersebut maka kaki

tidak akan kembali lurus. Penggunaan gas spring diharapkan dapat memberikan

kemudahan kaki dalam melangkah saat menggunakan prosthetic above knee

endoskeletal dengan energy storing knee, tidak hanya mudah untuk berjalan di

bidang yang datar dan rata, tapi juga untuk berjalan di bidang yang lain seperti

bidang miring, tangga, tidak rata, dan bidang berbatu. Performa prosthetic ini

dapat diuji melalui pengujian biomekanik dan fisiologi. Pengujian fisiologi dapat

mengetahui metabolisme tubuh pada saat menggunakan prosthetic termasuk

mengetahui konsumsi energi amputee pengguna prosthetic. Semakin baik suatu

desain prosthetic, energi yang dikonsumsi penggunanya juga akan semakin lebih

kecil tidak hanya dilihat dari energi mekaniknya, melainkan energi secara

keseluruhan yang dapat diukur dari tingkat fisiologinya. Oleh karena itu,

penelitian mengenai pengukuran tingkat fisiologi amputee saat menggunakan

prosthetic endoskeletal energy storing mekanisme 2-bar perlu dilakukan.

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui tingkat metabolisme melalui

pengukuran aspek fisiologi pada pengguna prosthetic energy storing knee saat


commit to user

I-3

melakukan aktivitas berjalan pada bidang datar, menaiki dan menuruni bidang

miring, menaiki dan menuruni tangga, tanah tidak rata, dan berbatu.. Hal yang

dikaji berupa lima kriteria pengukuran fisiologi meliputi %CVL untuk

mengetahui tingkat kelelahan yang terjadi, VO2maks untuk mengetahui konsumsi

oksigen, energi ekspenditur untuk mengetahui konsumsi energi, kebutuhan kalori

untuk mengetahui kalori yang diperlukan saat berjalan, dan physiological cost

index (PCI) of walking untuk mengetahui tingkat fisiologi pada amputee

pengguna prosthetic. Kajian fisiologi ini diharapkan mampu memberikan

informasi mengenai kesesuaiannya dengan kondisi fisiologi orang normal

meliputi tingkat kelelahan, energi yang dikeluarkan amputee pada saat

menggunakan prosthetic endoskeletal sistem energy storing knee dengan

mekanisme 2-bar, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen, dan PCI of walking dalam

mengakomodasi akivitas berjalan.

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang dapat

diangkat adalah bagaimana hasil pengukuran fisiologi pengguna pada penyandang

cacat kaki atas lutut yang menggunakan prosthetic endoskeletal sistem energy

storing knee mekanisme 2-bar untuk bidang datar, bidang naik turun tangga,

bidang miring, bidang tanah tidak rata, dan bidang berbatu.

1.3 TUJUAN PENELITIAN

Tujuan yang dicapai dalam penelitian ini yaitu menentukan konsumsi

metabolisme tubuh dari hasil fisiologi pada penyandang cacat kaki atas lutut.

Sedangkan tujuan yang dalam penelitian ini, yaitu:

1. Mengukur aspek fisiologi yang meliputi tingkat kelelahan (%CVL), energi

ekspenditur, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen, dan physiological cost index

(PCI) of walking pengguna prosthetic endoskeletal sistem energy storing knee

dengan mekanisme 2-bar.

2. Menentukan selisih nilai aspek fisiologi antara amputee pengguna prosthetic

dan responden normal saat melakukan aktivitas berjalan di bidang datar,

berjalan menaiki dan menuruni bidang miring, berjalan menaiki dan menuruni

tangga, berjalan di tanah tidak rata, dan berjalan di bidang berbatu.


commit to user

I-4

1.4 MANFAAT PENELITIAN

Adapun manfaat yang dicapai dalam penelitian ini, yaitu:

1. Memberikan rekomendasi prosthetic endoskeletal sistem energy storing knee

dengan mekanisme 2-bar yang memiliki respon fisiologi mendekati kondisi

orang normal dalam mengakomodasi aktivitas berjalan di lingkungan sekitar.

2. Memperoleh hasil pengukuran aspek fisiologi yang meliputi tingkat kelelahan

(%CVL), energi ekspenditur, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen, dan

physiological cost index (PCI) of walking yang dikeluarkan oleh pengguna

prosthetic endoskeletal sistem energy storing knee dengan mekanisme 2-bar

1.5 BATASAN MASALAH

Batasan masalah dari penelitian pengukuran fisiologi prosthetic kaki

bagian atas lutut, sebagai berikut:

1. Penelitian dilakukan kepada 1 responden laki-laki yang kehilangan satu

anggota gerak atas lutut dan 5 orang responden laki-laki normal.

2. Kondisi aktivitas yang diamati adalah pada saat berjalan.

3. Waktu istirahat untuk melaksanakan percobaan berikutnya sebesar 15 menit.

4. Pengamatan amputee berjalan dilakukan di bidang datar, hill, stair, uneven

plant, dan rocky plant.

5. Stairs atau tangga yang digunakan memiliki dimensi panjang 2 m, tinggi 75

cm, tinggi anak tangga 15 cm, lebar anak tangga 1 m, dan sudut elevasi 300.

6. Hill atau bidang miring memiliki panjang 175 cm, tinggi 75 cm, dan sudut

elevasi 150.

7. Stairs dan hill memiliki kondisi tekstur permukaan rata dan tidak licin.

8. Kriteria fisiologi yang digunakan adalah %CVL, energi ekspenditur,

kebutuhan kalori, konsumsi oksigen, dan physiological cost index of walking.

9. Pengukuran denyut nadi dilakukan di ujung jari telunjuk tangan kiri.

1.6 ASUMSI PENELITIAN

Asumsi-asumsi yang digunakan pada penelitian pengukuran fisiologi

prosthetic kaki atas lutut, sebagai berikut:

1. Responden amputee dan responden normal dalam keadaan sehat dan normal.

2. Anatomi tubuh amputee normal.


commit to user

I-5

3. Aspek psikologi tidak mempengaruhi hasil penelitian.

4. Responden normal maupun amputee memiliki kecepatan berjalan normal yang

berbeda dan pada penelitian ini kecepatan tersebut diasumsikan telah tercapai.

5. Konsumsi energi setiap waktu konstan saat melakukan aktivitas berjalan.

6. Faktor eksternal meliputi temperatur, kelembaban udara, dan sirkulasi udara

tidak mempengaruhi kondisi fisiologi responden.

1.7 SISTEMATIKA PENULISAN

Sistematika penulisan dibuat agar dapat memudahkan pembahasan

penyelesaian masalah dalam penelitian ini. Penjelasan mengenai sistematika

penulisan dibawah ini.

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan berbagai hal mengenai latar belakang penelitian,

perumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan

masalah, asumsi-asumsi dan sistematika penulisan.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini menguraikan teori-teori yang akan dipakai untuk mendukung

penelitian, sehingga perhitungan dan analisis dilakukan secara teoritis.

Tinjauan pustaka diambil dari berbagai sumber yang berkaitan

langsung dengan permasalahan yang dibahas dalam penelitian.

BAB III : METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini berisi tahapan yang dilalui dalam penyelesaian masalah secara

umum yang berupa gambaran terstruktur dalam bentuk flowchart sesuai

dengan permasalahan yang ada mulai dari pemilihan responden,

pengumpulan data denyut nadi sampai dengan pengolahan data dan

analisis.

BAB IV : PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Bab ini berisi data penelitian yang terdiri dari data tinggi badan, berat

badan, data denyut nadi hasil pengamatan, dan data rekaman video

aktivitas berjalan. Pada bab ini dijelaskan cara pengolahan data

tersebut. Percobaan dan pengambilan data dilakukan di laboratorium

perencanaan dan perancangan produk Jurusan Teknik Industri UNS dan

laboratorium sistem produksi Jurusan Teknik Industri UNS.


commit to user

I-6

BAB V : ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

Bab ini berisi interpretasi hasil pengolahan data dan melakukan analisa

terhadap tujuan penelitian yang ditetapkan.

BAB VI : KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini menguraikan target pencapaian dari tujuan penelitian dan

kesimpulan yang diperoleh dari pembahasan masalah. Bab ini juga

menguraikan saran dan masukan bagi kelanjutan penelitian.


commit to user

II - 1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 ENERGI TUBUH

Menurut Sastrowinoto (1985), konsumsi energi didefinisikan sebagai suatu

energi yang dikeluarkan atau dibutuhkan oleh tubuh untuk melakukan aktivitas

tertentu. Konsumsi energi pada manusia diukur dengan KiloKalori (KKal).

Kebutuhan energi seseorang menurut FAO/WHO (1985) adalah konsumsi energi

berasal dari makanan yang diperlukan untuk menutupi pengeluaran energi

seseorang bila ia mempunyai ukuran dan komposisi tubuh dengan tingkat aktivitas

yang sesuai dengan kesehatan jangka panjang dan yang memungkinkan

pemeliharaan aktivitas fisik yang diperlukan secara sosial dan ekonomi (Suwita,

2003).

Salah satu proses penting dalam tubuh manusia adalah berubahnya energi

kimia dari makanan menjadi panas dan energi mekanik. Makanan dipecah di

dalam usus menjadi senyawa kimia sederhana sehingga dapat dicerna oleh

dinding alat pencerna sampai ke aliran darah. Bagian terbesar dari pecahan

makanan kemudian diangkut ke hati untuk disimpan sebagai cadangan energi

dalam bentuk glikogen dan jika diperlukan lalu dilepaskan ke dalam aliran darah

sebagian besar dalam bentuk senyawa gula (Sastrowinoto, 1985). Hanya sebagian

kecil pecahan makanan itu terpakai untuk membangun jaringan tubuh atau tinggal

pada jaringan lembut sebagai lemah. Dengan perantaraan darah, bahan makanan

yang berenergi itu mencapai semua sel tubuh dan mendapatkan energi dirinya

dengan jalan menghancurkan menjadi produk akhir yang berenergi rendah (air,

karbondioksida dan urea). Dalam fisiologi kerja, konsumsi energi diukur secara

tidak langsung melalui konsumsi oksigen yang kemudian dihasilkan dengan hasil

kerja. Setiap liter oksigen yang dibutuhkan oleh tubuh manusia menghasilkan

energi sebesar 4,8 KKal dan dinamakan nilai kalorifik dari oksigen

(Sastrowinoto, 1985). Pada waktu bekerja, pengeluaran energi meningkat. Makin

besar gerakan otot maka makin tinggi pula pengeluaran energi kerjanya. Kenaikan


commit to user

II - 2

konsumsi energi yang nampak dalam kerja fisik itu dinyatakan dalam Kalori

Kerja.

Fisiologi kerja adalah studi tentang fungsi digunakan untuk melakukan

aktivitas. Kemampuan manusia untuk melaksanakan kegiatannya tergantung pada

struktur fisik dari tubuhnya. Semua kegiatan tubuh manusia memerlukan tenaga

yang diperoleh dari proses metabolisme dalam otot (Primawati, 2009).

2.1.1 Metabolisme

Menurut Tanzil (2007), metabolisme adalah kumpulan proses-proses kimia

yang mengubah bahan makanan menjadi bentuk kerja mekanis dan panas atau

sering diartikan sebagai semua perubahan kimia dan energi yang terjadi di dalam

tubuh. Metabolisme ditinjau dari 2 segi, yaitu:

1. Metabolisme materi / intermedier.

Metabolisme materi merupakan perubahan berbagai bahan dalam tubuh.

2. Metabolisme energi.

Metabolisme energi merupakan perubahan energi kimia bahan makanan dan

dikeluarkan dalam bentuk energi panas dan panas kerja.

Pengukuran metabolisme energi dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu

dengan kalorimeter langsung dan tidak langsung. Tujuan dari pengukuran laju

metabolisme adalah untuk keperluan kalori, diet, dan diagnosis. Faktor-faktor

yang mempengaruhi laju metabolisme adalah kerja otot, pemasukan makanan

terakhir, suhu lingkungan, tinggi badan, berat badan, jenis kelamin, umur,

keadaan emosi, iklim, suhu tubuh, kehamilan, laktasi, haid, kadar hormon tiroid

dalam darah, dan kadar epinefrin/norepinefrin dalam darah.

2.1.2 Body Mass Index (BMI)

Body mass index (BMI) adalah bilangan yang digunakan untuk mengetahui

tingkat obesitas seseorang. Body mass index (BMI) disebut juga dengan indeks

massa tubuh (BMI). BMI pertama kali diperkenalkan oleh Organisasi Kesehatan

Dunia (WHO). Tujuan WHO mengeluarkan BMI ini adalah untuk menetapkan

suatu ukuran atau klasifikasi obesitas yang dapat berlaku secara umum dan tidak

bergantung pada bias-bias kebudayaan. Nilai BMI tidak dipengaruhi oleh umur

dan jenis kelamin, namun hanya mempertimbangkan berat badan dan tinggi badan


commit to user

II - 3

manusia. Keterbatasan BMI adalah tidak dapat digunakan bagi anak-anak dalam

masa pertumbuhan, wanita hamil dan orang yang sangat berotot (atlet). BMI

ditentukan dengan rumus dibawah ini.

BMI = 2H

W..............................................................................persamaan 2.1

dengan; W adalah berat badan dalam kg

H adalah tinggi badan dalam m

Klasifikasi nilai BMI menurut WHO dalam website Forum Obesitas (2008)

disajikan pada tabel 2.1.

Tabel 2.1 Klasifikasi body mass index (BMI) menurut WHO

Kategori BMI (kg/m2) Resiko terkena penyakit Langsing < 18.5 Rendah

Proporsional 18.5-24.9 Rata-rata

Gemuk ≥ 25

a. Pra obesitas 25-29.9 Meningkat

b. Obesitas I 30-34.9 Sedang

c. Obesitas II 35-39.9 Berbahaya

d. Obesitas III ≥ 40 Sangat berbahaya Sumber: WHO dalam Forum Obesitas, 2008

WHO melakukan penelitian mengenai BMI di Singapura pada tahun 2000.

Hasil penelitian menunjukkan orang Singapura dengan BMI 27-28 kg/m2

mempunyai lemak tubuh sama dengan orang kulit putih dengan BMI 30 kg/m2.

Hasil ini membuat WHO mengeluarkan standar BMI yang secara khusus berlaku

bagi orang-orang Asia dewasa. Klasifikasi BMI untuk orang Asia dewasa

ditampilkan pada tabel 2.2.

Tabel 2.2 Klasifikasi body mass index (BMI) orang Asia dewasa

Kategori BMI (kg/m2) Resiko terkena penyakit Langsing < 18.5 Rendah

Proporsional 18.5-22.9 Rata-rata

Gemuk ≥ 23

a. Pra obesitas 23-24.9 Meningkat

b. Obesitas I 25-29.9 Sedang

c. Obesitas II ≥30 Berbahaya Sumber: WHO dalam Forum Obesitas, 2008


commit to user

II - 4

Tabel 2.2 dapat dilihat bahwa ukuran BMI untuk orang Asia berbeda

dengan BMI orang Eropa. BMI untuk orang Asia tidak ada klasifikasi untuk

obesitas III seperti pada BMI orang Eropa.

2.2 AKTIVITAS KESEHARIAN TERHADAP ENERGI TUBUH

Kegiatan-kegiatan kerja manusia dapat digolongkan menjadi kerja fisik

(otot) dan kerja mental (otak) dengan intensitas yang berbeda. Tingkat intensitas

yang terlampau tinggi memungkinkan pemakaian energi yang berlebihan,

sebaliknya intensitas yang terlalu rendah menimbulkan rasa bosan dan jenuh.

Karena itu perlu diupayakan tingkat intensitas yang optimum yang ada diantara

kedua batas ekstrim tadi dan tentunya untuk tiap individu berbeda.

Pemisahan antara kerja fisik dan mental tidak dapat dilakukan secara

sempurna, karena saling berhubungan erat. Dilihat dari energi yang dikeluarkan,

kerja mental murni relatif lebih sedikit mengeluarkan energi dibandingkan dengan

kerja fisik. Kerja fisik mengakibatkan pengeluaran energi yang berhubungan erat

dengan konsumsi energi.

Wignjosoebroto (1991) menyatakan aktivitas fisik merupakan suatu

kegiatan yang memerlukan usaha fisik manusia yang kuat selama periode kerja

berlangsung. Menurut Sulistyadi dan Susanti (2003), aktivitas fisik manusia

menghasilkan perubahan pada fungsi beberapa alat tubuh yang dapat dideteksi

melalui konsumsi oksigen, denyut nadi per detik, peredaran udara dalam paru-

paru, temperatur tubuh, konsentrasi asam laktat dalam darah, komposisi kimia

dalam darah dan air seni, tingkat penguapan dan beberapa faktor lainnya.

Pengukuran tersebut dapat digunakan untuk mengukur konsumsi energi. Kerja

fisik dikelompokkan oleh Davis dan Miller, yaitu:

a. Kerja total seluruh tubuh, yang mempergunakan sebagian besar otot biasanya

melibatkan duapertiga atau tiga perempat otot tubuh.

b. Kerja sebagian otot, yang membutuhkan lebih sedikit energi ekspenditur karena

otot yang digunakan lebih sedikit.

c. Kerja otot statis, otot digunakan untuk menghasilkan gaya tetapi tanpa kerja

mekanik. Membutuhkan kontraksi sebagian otot.

Sampai saat ini metode pengukuran kerja fisik, dilakukan dengan menggunakan

beberapa standar, yaitu:


commit to user

II - 5

1. Konsep horse-power (foot-pounds of work per minute) oleh Taylor, tetapi tidak

memuaskan.

2. Tingkat konsumsi energi untuk mengukur pengeluaran energi.

3. Perubahan tingkat kerja jantung dan konsumsi oksigen (metode terbaru).

Tiffin mengemukakan kriteria-kriteria yang dapat digunakan untuk

mengetahui pengaruh pekerjaan terhadap manusia dalam suatu sistem kerja, yaitu:

a. Kriteria faali meliputi kecepatan denyut nadi, konsumsi oksigen, tekanan darah,

tingkat penguapan, temperatur tubuh, komposisi kimia dalam darah dan air

seni. Kriteria ini digunakan untuk mengetahui perubahan fungsi alat-alat tubuh

selama bekerja.

b. Kriteria kejiwaaan meliputi pengukuran hasil kerja yang diperoleh dari pekerja.

Kriteria ini digunakan untuk mengetahui pengaruh seluruh kondisi kerja

dengan meihat hasil kerja yang diperoleh dari pekerja.

Aktivitas fisik yang dilakukan secara terus menerus sering disebut dengan

aktivitas cardiovasculer. Aktivitas cardiovasculer merupakan kegiatan yang

dilakukan oleh seseorang saat beraktivitas dengan pola yang ritmis dan terus

menerus pada suatu periode waktu tertentu. Selama aktivitas cardiovasculer

dilakukan, jantung memompa darah ke seluruh otot dalam tubuh manusia.

Aktivitas fisik menyebabkan pengeluaran energi yang berhubungan erat

dengan konsumsi energi. Dalam hal penentuan konsumsi energi, biasanya

digunakan parameter indeks kenaikan bilangan kecepatan jantung. Indeks ini

merupakan perbedaan antara kecepatan denyut nadi pada saat istirahat dengan

kecepatan denyut nadi pada waktu bekerja (Sulistyadi dan Susanti, 2003).

Konsumsi energi pada tubuh diukur dengan satuan kilo kalori (Kkal) sehingga

dari pernyataan di atas dapat disimpulkan bahwa konsumsi energi menjadi tolak

ukur yang dapat dipakai sebagai penentu berat atau ringannya suatu kerja fisik.

Menurut Grandjean (1993), konsumsi energi (kalori) merupakan indikator

terhadap beban kerja dan dapat digunakan untuk mengukur waktu istirahat dan

membandingkan tingkat efisiensi pekerjaan dari beberapa perbedaan alat dan

metode yang digunakan dalam melakukan pekerjaan.


commit to user

II - 6

Menurut Kroemer (2010), pemakaian energi yang dibutuhkan berbeda

oleh pria dan wanita berbeda maupun untuk melakukan beberapa macam

pekerjaan ditampilkan pada tabel 2.3.

Tabel 2.3 Kebutuhan energi pria dan wanita

Sumber: Kroemer adapted from Astrand and Radahl, 1977

Tabel 2.3 dapat dilihat bahwa tingkat konsumsi energi yang dibutuhkan

oleh pria lebih besar daripada wanita. Berbagai macam aktivitas yang dilakukan

oleh tubuh juga menunjukkan tingkat konsumsi energi yang berbeda. Hal ini


Tabel 2.4 Kebutuhan energi untuk aktivitas fisik manusia

Sumber: Kroemer adapted from Astrand and Rodahl 1977, Rohmert and Rutenfranz 1983, and Stegemann 1984


commit to user

II - 7

Tabel 2.4 Kebutuhan energi untuk aktivitas fisik manusia (lanjutan)

Sumber: Kroemer adapted from Astrand and Rodahl 1977, Rohmert and Rutenfranz 1983, and Stegemann 1984

Tabel 2.4 menunjukkan bahwa dalam berjalan, manusia tidak hanya

melewati bidang yang datar saja, tapi juga bidang yang tidak rata, tangga, dan

bidang miring. Seperti yang diungkapkan oleh International Committee of the Red

Cross USA dalam buku yang berjudul exercises for lower-limb amputees Gait


commit to user

II - 8

training, bahwa dalam beraktivitas, manusia akan melewati beberapa bidang.

Bidang-bidang tersebut, sebagai berikut:

1. Bidang datar dan rata.

Manusia dikehidupan sehari-hari selalu melakukan aktivitas, salah satunya

adalah berjalan. Dalam berjalan manusia akan melewati beberapa bidang dan

yang sering dihadapi adalah bidang yang datar, seperti pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Bidang datar dan rata Sumber: www.ICRC.org, 2008

Bidang datar adalah bidang yang paling mudah untuk dilalui. Saat berjalan di

bidang ini, amputee mengalami kesulitan yang tidak berarti bila dibandingkan

dengan bidang yang lain. Pola berjalan amputee di bidang datar masih dalam

tingkatan yang stabil. Karena di bidang ini tidak terdapat halangan yang

mengganggu amputee untuk melangkah.

2. Bidang tangga.

Selain di bidang datar, dikehidupan sehari-hari manusia akan melewati

beberapa bidang lain dan salah satunya adalah bidang tangga. Bidang tangga

telah digambarkan pada gambar 2.2.

(1a)


commit to user

II - 9

(1b) Gambar 2.2 Bidang tangga, (1a) naik tangga, (1b) turun tangga

Sumber: www.ICRC.org, 2008

Bidang tangga adalah bidang yang cukup sulit untuk dilalui. Bidang ini

memiliki ketinggian, sudut elevasi/kemiringan, lebar, dan panjang tertentu.

Saat berjalan normal di bidang tangga, amputee akan menaiki dan menuruni

tangga. Umumnya, orang normal dalam berjalan di tangga akan lebih berhati-

hati di setiap langkahnya. Hal ini, juga dialami amputee bahwa berjalan di

tangga tidak semudah berjalan di bidang yang datar dan perlu untuk lebih

berhati-hati. Diperlukan cara melangkah yang tepat untuk menaiki dan

menuruni tangga, karena bidang tangga pada umumnya memiliki dimensi

yang tidak seluas bidang datar. Saat menaiki tangga, kaki yang tidak

teramputasi melangkah terlebih dahulu dan diikuti dengan kaki yang

teramputasi. Sedangkan untuk menuruni tangga, kaki yang teramputasi

melangkah terlebih diikuti dengan kaki yang normal.

3. Bidang miring.

Tidak hanya bidang datar dan bidang tangga. Manusia juga berjalan di bidang

miring dengan ketinggian dan sudut tertentu. Bidang miring telah

digambarkan pada gambar 2.3.

Gambar 2.3 Bidang miring

Sumber: www.ICRC.org, 2008


commit to user

II - 10

Bidang miring adalah bidang selain tangga yang cukup sulit untuk dilalui pula.

Bidang ini memiliki ketinggian dan sudut elevasi/kemiringan. Di bidang

miring, amputee akan menaiki dan menuruni bidang tersebut. Diperlukan cara

melangkah yang tepat untuk menaiki dan menuruni bidang miring, karena

bidang miring memiliki dimensi tertentu. Saat berjalan di bidang miring,

dibutuhkan keseimbangan yang baik. Tubuh akan cenderung condong ke

depan dengan kaki yang sedikit melipat. Kekuatan dan keseimbangan kaki

dalam melangkah diperlukan untuk menjaga agar saat berjalan di bidang

miring tidak jatuh. Saat berjalan di bidang miring, berat tubuh dibebankan

pada kaki yang menggunakan prosthetic.

4. Bidang tidak rata.

Selain bidang datar, miring, dan tangga, juga terdapat bidang yang tidak rata.

Bidang tidak rata dapat disebabkan karena adanya batu/kerikil, tanah yang

bergelombang, dan tanah yang ditumbuhi rerumputan. Bidang tidak rata telah

digambarkan pada gambar 2.4.

Gambar 2.4 Bidang tidak rata Sumber: www.ICRC.org, 2008

Saat berjalan normal di bidang tidak rata, amputee akan mengalami cukup

kesulitan. Diperlukan cara melangkah yang tepat dan keseimbangan yang

baik. Tubuh akan cenderung condong ke depan dengan kaki melipat dengan

sudut tertentu untuk melangkah mendapat bidang yang datar. Saat berjalan di

bidang tidak rata, kaki harus menjaga cukup menjaga jarak dan menghindari

daerah yang bergelombang/berbatu.


commit to user

II - 11

2.3 ENERGI TUBUH AMPUTEE

Amputee adalah kondisi dimana manusia kehilangan salah satu atau

keduanya dari bagian tubuh. Kehilangan suatu bagian tubuh terutama anggota

gerak pada amputee mengakibatkan keterbatasan dalam beraktivitas. Salah satu

aktivitas yang dilakukan manusia adalah berjalan. Manusia tidak hanya akan

berjalan di tempat yang datar tapi juga di berbagai bidang, seperti misalnya

bidang tidak rata, bidang miring, bidang tangga, bidang tidak rata, dan bidang

berbatu. Kondisi ini akan sering dihadapi manusia saat beraktivitas (Kroemer).

Oleh karena itu dengan tidak adanya kaki akan mengganggu aktivitas manusia.

Seiringnya perkembangan jaman memberikan kemudahan bagi manusia yang

tidak memiliki atau kehilangan kaki (amputee) berupa sebuah alat bantu kaki yang

disebut prosthetic. Aktivitas berjalan pada amputee dengan alat bantu gerak

(prosthetic) tentu berbeda dengan orang normal.

Dalam menjaga stabilitas tanpa active ankle atau kontrol knee joint,

amputee membuat perubahan dari pola jalan kinematik normal seperti yang

diobservasi oleh Czerniecki. Selama berdiri, tidak terdapat knee flexion sekitar

30-40% pada awal fase berdiri, untuk menghindari terjadinya tekukkan pada lutut.

Memasuki fase berayun, amputee harus menyeimbangkan antara lack of

gastrocnemius dan tenaga otot telapak kaki di daerah pergelangan kaki dengan

cara meningkatkan tenaga hip flexor, meskipun terjadi perubahan yang relative

menurunnya masa dari prosthetic limb kaki yang normal. Berdasarkan hasil

analisanya, Czerniecki menulis bahwa salah satu pendorong berkembangnya

prosthetic yang baru dan designs socket adalah mengurangi cost of metabolic dari

ambulation. Meskipun dalam biomekanik menunjukkan bukti adanya bantuan

energi absorbsi dan pemulihan energy–storing feet (Peasgood, 2004).

Dengan pola berjalan pada amputee yang tidak normal layaknya pola

berjalan berjalan orang normal, menimbulkan pemakaian energi yang berbeda dan

lebih besar. Pemakaian energi tetap lebih besar dari orang normal seperti yang

diungkapkan oleh Verne (1968) bahwa ketiadaan suatu gerakan tubuh karena

hilangnya suatu anggota tubuh menyebabkan pemakaian energi meningkat sebesar

10-15%.


commit to user

II - 12

2.4 PENGUKURAN FISILOGI TUBUH

Aspek psikologi dalam suatu pekerjaan dapat berubah setiap saat. Banyak

faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan psikologi tersebut. Faktor-faktor

tersebut dapat berasal dari dalam diri pekerja (internal) atau dari luar diri

pekerja/lingkungan (eksternal). Dalam suatu kerja fisik, manusia akan

menghasilkan perubahan dalam konsumsi oksigen, heart rate, temperatur tubuh

dan perubahan senyawa kimia dalam tubuh. Oleh karena itu dilakukan beberapa

pengukuran energi tubuh seperti yang dijelaskan dibawah ini.

2.4.1 Kelelahan (Fatigue)

Sutalaksana Iftikar (2006) menyatakan bahwa kelelahan adalah suatu pola

yang timbul pada suatu keadaan yang secara umum terjadi pada setiap individu

yang sudah tidak sanggup lagi melakukan aktivitasnya. Pada dasarnya pola ini

ditimbulkan oleh dua hal yaitu fisiologi (objektif) dan psikologi (subjektif). Faktor

fisiologi terjadi karena adanya perubahan-perubahan faali dalam tubuh manusia.

Faktor psikologi terjadi karena adanya perasaan tidak senang terhadap suatu

aktivitas.

Kata kelelahan menunjukkan keadaan yang berbeda-beda, tetapi semuanya

berakibat pada pengurangan kapasitas kerja dan ketahanan tubuh. Kelelahan

terjadi pada syaraf dan otot-otot manusia sehingga otot tersebut tidak dapat

berfungsi dengan baik. Makin berat beban yang dikerjakan dan gerakan semakin

tidak teratur, maka kemungkinan timbulnya kelelahan sangat cepat. Hal ini perlu

dipelajari agar tingkat kekuatan otot manusia dapat ditentukan dan beban kerja

yang diberikan dapat disesuaikan dengan kemampuan otot manusia. Barnes

menggolongkan kelelahan dalam 3 bagian, yaitu:

1. Perasaan lelah

2. Kelelahan karena perubahan fisiologi dalam tubuh

3. Menurunnya kemampuan kerja.

Pada dasarnya kelelahan terjadi jika kemampuan otot telah berkurang dan

mengalami puncaknya bila otot tersebut sudah tidak mampu lagi bergerak

(kelelahan sempurna). Grandjean (1993) menyebutkan bahwa faktor-faktor yang

mempengaruhi kelelahan, yaitu:


commit to user

II - 13

1. Besarnya tenaga yang dikeluarkan, 4. Kebiasaan olahraga dan latihan,

2. Frekuensi dan lama bekerja, 5. Jenis kelamin,

3. Cara dan sikap dalam beraktivitas, 6. umur.

Menurut Grandjean (1993), kelelahan dibagi menjadi dua bagian, yaitu:

1. Kelelahan otot (muscular fatigue),

Kelelahan otot adalah gejala kesakitan yang dirasakan otot akibat otot terlalu

tegang. Ketika otot diberi rangsang, ia berkontraksi dan terjadi ketegangan. Jika

rangsang diberikan secara terus-menerus, maka performansi otot semakin

menurun yang dapat dilihat pada kekuatan otot dan gerakan otot yang semakin

lambat. Sutalaksana (2006) menyatakan bahwa pada kondisi tubuh terdapat

cukup oksigen, kontraksi otot berlangsung secara aerobik. Sedangkan pada

kondisi tubuh tidak terdapat cukup oksigen, kontraksi otot berlangsung secara

anaerobik dan menghasilkan asam laktat. Kandungan asam laktat yang tinggi

inilah yang menimbulkan rasa lelah.

2. Kelelahan umum (general fatigue),

Salah satu gejala kelelahan umum adalah munculnya perasaan letih.

Berdasarkan penyebabnya, gejala kelelahan umum dapat dibedakan menjadi

enam, yaitu:

a. Visual fatigue, akibat ketegangan yang berlebihan pada mata,

b. General bodily fatigue, akibat beban fisik yang berlebihan pada seluruh

organ tubuh,

c. Mental fatigue, akibat kerja mental atau otak yang berlebihan,

d. Nervous fatigue, akibat tekanan yang berlebihan pada suatu bagian sistem

psikomotor pada pekerjaan yang membutuhkan ketrampilan,

e. Kelelahan akibat kemonotonan pekerjaan dan kondisi kerja yang

menjemukan,

f. Kelelahan kronis akibat akumulasi sejumlah faktor yang terus menerus

menyebabkan kelelahan,

g. Circadian fatigue, bagian dari ritme siklus siang-malam dan awal periode

tidur.

Suma'mur (1984) menyatakan bahwa gejala-gejala pada tubuh yang

mengindikasikan adanya kelelahan, yaitu:


commit to user

II - 14

1. Perasaan berat di kepala 16. Cenderung untuk lupa

2. Seluruh tubuh nenjadi lelah 17. Kurang percaya diri

3. Kaki terasa berat 18. Cemas terhadap sesuatu

4. Menguap 19. Tidak dapat mengontrol sikap

5. Merasa kacau pikiran 20. Tidak dapat tekun dalam pekerjaan

6. Mengantuk 21. Sakit kepala

7. Merasakan beban pada mata 22. Kekakuan di bahu

8. Kaku dan canggung dalam gerakan 23. Merasa nyeri di punggung

9. Tidak seimbang dalam berdiri 24. Pernafasan tertekan

10. Keinginan untuk berbaring 25. Haus

11. Merasa susah untuk berpikir 26. Suara serak

12. Lelah bicara 27. Pening

13. Menjadi gugup 28. Spasme dari kelopak mata

14. Tidak dapat berkonsentrasi 29. Tremor pada anggota badan

15. Tidak dapat fokus terhadap sesuatu 30. Merasa kurang sehat

Gejala pertama sampai dengan gejala ke sepuluh menunjukkan pelemahan

kegiatan, gejala ke sebelas sampai dengan ke dua puluh menunjukkan pelemahan

motivasi dan gejala ke dua puluh satu sampai dengan gejala ke tiga puluh

menunjukkan kelelahan fisik akibat keadaan umum (Suma'mur, 1984). Apabila

kelelahan tidak dapat disembuhkan, suatu saat terjadi kelelahan kronis yang dapat

meningkatnya ketidakstabilan psikis, depresi, tidak semangat dan kecenderungan

sakit. Kelelahan pada manusia dapat diukur berdasarkan tiga macam, yaitu:

1. Mengukur kecepatan denyut nadi dan pernafasan

2. Mengukur tekanan darah, peredaran udara dalam paru-paru, jumlah oksigen

yang digunakan, jumlah karbondioksida yang dihasilkan, temperatur badan,

komposisi kimia dalam urin dan darah.

3. Mengukur variasi perubahan air liur (saliva) karena lelah dengan alat penguji

kelelahan Riken Fatigue Indicator dengan ketentuan pengukuran elektroda

logam.

Metode yang digunakan dalam pengukuran tingkat kelelahan dibagi menjadi

enam macam (Grandjean, 1993), yaitu:

1. Pengukuran kualitas dan kuantitas dari performansi kerja,


commit to user

II - 15

2. Pengukuran secara subyektif terhadap tingkat kelelahan dengan menggunakan

kuesioner,

3. Pengukuran dengan electroencephalography (EEG),

4. Pengujian frekuensi dari Flicker-fusion mata,

5. Pengukuran psikomotorik,

6. Pengukuran kejiwaan atau mental.

Kelelahan dapat dikurangi dengan berbagai cara (Sutalaksana, 2006), yaitu:

1. Menyediakan kalori secukupnya sebagai asupan tubuh,

2. Bekerja dengan menggunakan metode kerja yang baik,

3. Memperhatikan kemampuan tubuh, artinya pengeluaran tenaga tidak melebihi

pemasukannya dengan memperhatikan batasan-batasannya,

4. Memperhatikan waktu kerja yang teratur, artinya harus dilakukan pengaturan

terhadap jam kerja, waktu istirahat dan sarana-sarananya, masa libur dan

rekreasi,

5. Mengatur lingkungan fisik sebaik-baiknya seperti suhu, kelembapan, sirkulasi

udara, pencahayaan, kebisingan, getaran, dan bau atau wangi-wangian,

6. Berusaha untuk mengurangi monotoni dan ketegangan akibat kerja, misalnya

menyediakan musik dan menggunakan dekorasi ruangan kerja.

2.4.2 Denyut Nadi

Jantung merupakan organ tubuh yang berfungsi memompa darah ke

seluruh tubuh. Darah yang dipompa membawa makanan yang diperlukan otot.

Selain itu adanya sirkulasi darah, zat-zat sampah yang berbahaya bagi tubuh dapat

dikeluarkan. Jantung bekerja diluar kemauan dan memiliki kemampuan khusus.

Proses keluar masuknya darah ke jantung menghasilkan denyut nadi.

Menurut Johnson (1991) denyut nadi adalah banyaknya kontraksi yang

dilakukan oleh otot jantung untuk memompa darah keseluruh tubuh dalam

interval waktu tertentu. Denyut nadi keadaan normal adalah 70 denyut/menit

dengan selang antara 50-100 denyut/menit. Denyut nadi sangat ditentukan oleh

usia dan jenis kelamin. Jantung yang sehat kembali bekerja normal setelah 15

menit sesudah beraktivitas.


commit to user

II - 16

Denyut nadi manusia dipengaruhi lingkungan fisik tempat beraktivitas.

Hubungan tingkat lingkungan fisik, denyut nadi dan konsumsi energi dapat dilihat

pada gambar 2.5.

Gambar 2.5 Hubungan denyut nadi dengan kondisi kerja dan konsumsi energi Sumber: Grandjean, 1993

Sedangkan pembagian denyut nadi pada saat beraktivitas dapat dilihat pada

gambar 2.6.

Gambar 2.6 Pembagian denyut nadi pada saat beraktivitas Sumber: Grandjean, 1993

Pada gambar 2.6 dapat dilihat adanya beberapa tingkat antara denyut nadi

sebelum dan sesudah bekerja. Menurut Grandjean (1993), tingkat denyut nadi

dibagi menjadi lima definisi, yaitu:

1. Resting pulse adalah jumlah rata-rata denyut nadi sebelum memulai suatu

pekerjaan,


commit to user

II - 17

2. Working pulse adalah jumlah rata-rata denyut nadi selama melakukan suatu

pekerjaan,

3. Work pulse adalah selisih antara jumlah denyut nadi selama bekerja dan

sebelum bekerja,

4. Total recovery pulse (recovery cost) adalah jumlah denyut nadi mulai dari

berhenti bekerja sampai denyut nadi kembali normal. Menurut Muller dalam

Grandjean (1993), total recovery pulse adalah salah satu cara untuk

mengukur kelelahan (fatigue) dan pemulihan (recovery),

5. Total work pulse (cardiac cost) adalah jumlah denyut nadi mulai dari

memulai pekerjaan sampai dengan tingkat istirahat.

Setelah didapat nilai dari denyut nadi masing-masing aktivitas, tingkat

peningkatan denyut nadi akibat aktivitas cardiovasculer (Tarwaka, 2004).

%100)(

)ker(% x

istirahatdenyutmaksimaldenyutistirahatdenyutjadenyut

CVL-

-= ...................persamaan 2.2

Grandjean (1993) mendefinisikan beberapa hal, sebagai berikut:

a. Jumlah denyut nadi istirahat merupakan rata-rata denyut nadi sebelum

pekerjaan dimulai.

b. Jumlah denyut nadi bekerja merupakan rata-rata denyut nadi selama bekerja.

c. Denyut nadi maksimal ditentukan dengan rumus berikut:

Denyut nadi maksimal = 220 – usia (untuk pria)

Denyut nadi maksimal = 200 – usia (untuk wanita)

Hasil perhitungan % CVL tersebut kemudian dibandingkan dengan % CVL yang

telah ditetapkan dalam tabel 2.5.


commit to user

II - 18

Tabel 2.5 Klasifikasi kerja berdasarkan % CVL

% CVL Keterangan

< 30 % Tidak terjadi kelelahan

30% - 60% Diperlukan perbaikan

30% - 80% Kerja dalam waktu singkat

80% - 100% Diperlukan tindakan segera

> 100% Tidak diperbolehkan melakukan aktivitas

Sumber: Tarwaka dkk, 2004

Tabel 2.5 di atas, dapat dilihat bahwa beban kerja yang mempunyai nilai

% CVL kurang dari 30 % masih dikategorikan sebagai aktivitas ringan dan belum

menunjukkan terjadinya kelelahan. Kelelahan akut terjadi jika nilai % CVL

melebihi 100 % dan tidak diperbolehkan untuk melakukan aktivitas.

Perhitungan tingkat kelelahan (% CVL) per fase gerak berjalan dilakukan

dengan menghitung terlebih dulu jumlah siklus yang terjadi sepanjang lintasan

berjalan kemudian diambil nilai rata-ratanya. Perhitungan nilai % CVL per siklus

didapatkan dari nilai % CVL dibagi rata-rata jumlah siklus yang terjadi,

dirumuskan pada persamaan 2.3.

Nilai % CVL per siklus = siklusjumlahCVLnilai %

..........................................persamaan 2.3

Nilai % CVL per siklus diambil nilai yang terbesar dari beberapa perulangan yang

dilakukan, ditentukan pula waktu untuk melakukan setiap fase gerakan.

Perhitungan nilai % CVL per fase merupakan hasil pembagian waktu per fase

dengan waktu selama satu siklus dikali dengan nilai % CVL per siklus terbesar,

dirumuskan pada persamaan 2.4.

Nilai % CVL per fase = CVLxsikluswaktu

faseperwaktu%

1..............................persamaan 2.4

2.4.3 Energi Ekspenditur

Manusia mengoksidasi dengan cara metabolisme karbohidrat, protein,

lemak, dan alkohol untuk menghasilkan energi dan energi yang dihasilkan

diperlukan, yaitu:


commit to user

II - 19

1. Memelihara fungsi tubuh; untuk bernafas, menjaga denyut nadi, menjaga

tubuh tetap hangat dan semua fungsi berjalan normal.

2. Aktivitas fisik; untuk gerak perpindahan dan kontraksi otot.

3. Pertumbuhan dan pembaruan yang membutuhkan pembuatan jaringan baru.

Energi diukur dalam satuan joule atau kalori. Satu joule (J) ditetapkan

sebagai energi yang digunakan saat memindahkan berat 1 kilogram (kg) sejauh

1 meter (m) dengan kekuatan 1 newton (N). Satu kalori ditetapkan sebagai energi

yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur dari 1 gram (gr) air dari 14.5oC

sampai 15.5oC. Dalam prakteknya, kedua satuan tersebut digunakan secara

berbeda dalam pengukuran cairan. Satu kalori setara dengan 4.184 joule. Manusia

menggunakan energi dalam jumlah besar, karena itu para ahli nutrisi

menggunakan satuan yang lebih besar yaitu kilojoule.

1 kilojoule (kJ) = 1000 joule

1 megajoule (MJ) = 1000000 joule

1 kilokalori (Kkal)= 1000 kalori

Untuk mengubah menjadi satuan yang lain :

1 kKal = 4.184 kJ

1 MJ = 239 Kkal

Terdapat tiga tingkat energi fisiologi yang umum, yaitu istirahat, limit

kerja aerobik dan kerja anaerobik. Pada tahap istirahat, pengeluaran energi yang

diperlukan untuk mempertahankan kehidupan tubuh disebut Tingkat Metabolisme

Basal (Basal Metabolic Rate, BMR). Hal tersebut mengukur perbandingan

oksigen yang masuk ke dalam paru-paru dengan karbon dioksida yang keluar.

Berat tubuh dan luas permukaan adalah faktor penentu yang dinyatakan dalam

kilokalori/area permukaan/jam. Rata-rata manusia yang mempunyai berat 65 kg

dan mempunyai area permukaan 1.77 m2 memerlukan energi sebesar 1 kilokalori

per menit. Sedangkan suatu kerja disebut aerobik bila suplai oksigen pada otot

sempurna. Jika suplai tidak sempurna, sistem kekurangan oksigen dan kerja

menjadi anaerob. Hal ini dipengaruhi oleh aktivitas fisiologi yang dapat

ditingkatkan melalui latihan.


commit to user

II - 20

Energi ekspenditur (EE) laki-laki dan wanita selama satu hari penuh dibagi

menjadi komponen yang berbeda, terdiri dari basal metabolic rate (BMR), diet

induced thermogenesis (DIT), dan physical activity (PA).

Gambar 2.7 Total energi ekspenditur Sumber: Rowett Research Institute, 1992

Presentase komponen energi ekspenditur yang dikeluarkan untuk melakukan

aktivitas active dan inactive berbeda satu dengan yang lain. Dalam melakukan

aktivitas inactive, presentase komponen total energi ekspenditur pada BMR lebih

besar dibanding physical activity (PA). Hal ini dikarenakan, saat aktivitas inactive

tubuh lebih banyak istirahat daripada beraktivitas fisik. Lain halnya dengan

aktivitas active, presentase BMR lebih kecil daripada physical activity (PA)

karena tubuh lebih banyak melakukan kegiatan fisik.

1. Basal Metabolic Rate (BMR).

BMR adalah jumlah minimum dari tenaga yang diperlukan oleh tubuh jika

dikaitkan dengan ilmu fisiologi dan istirahat secara mental. BMR diukur di

dalam kondisi-kondisi yang dibakukan, yang dilakukan dengan subyek pada

saat keadaan setelah makan malam (berpuasa untuk sedikitnya 12 jam/post-

prandial), pada istirahat yang mencukupi di suatu lingkungan thermoneutral

(tidak terlalu panas atau dingin). Jika salah satu kondisi tersebut tidak

dijumpai (selang waktu untuk berpuasa lebih pendek) pengukuran biasanya

disebut resting metabolic rate (RMR).

2. Diet Induced Thermogenesis (DIT).

Disebut juga post-prandial thermogenesis (PPT) atau efek termis dari

makanan (termic effect of food, TEF). DIT berperan sekitar 10% dari energi


commit to user

II - 21

total yang dibutuhkan (Energy Intake, EI). Ini adalah jumlah dari tenaga

memanfaatkan di dalam pencernaan, absorpsi, dan transportasi nutrisi.

3. Physical Activity (PA).

PA merupakan komponen variabel terbanyak dari EE di dalam manusia. Hal

ini termasuk tambahan EE selain RMR dan TEF karena aktivitas otot dan

meliputi aktivitas fisik minor (menggigil dan menggelisahkan). Nilai PA ini

berperan sekitar 15-30% dari total kebutuhan EE harian.

Bilangan nadi atau denyut nadi merupakan peubah yang penting dan

pokok baik dalam penelitian lapangan maupun penelitian laboratorium. Dalam hal

penentuan konsumsi energi, digunakan parameter indeks kenaikan bilangan

kecepatan denyut nadi. Indeks ini merupakan perbedaan antara kecepatan denyut

nadi pada waktu kerja tertentu dengan kecepatan denyut nadi pada waktu istirahat.

Jumlah total dari energi yang diperlukan oleh individu bergantung pada tingkat

aktivitas dan berat badan mereka. Semakin berat dan aktif maka lebih banyak

tenaga yang diperlukan.

Perumusan hubungan antara energi ekspenditur dengan kecepatan denyut

nadi, dilakukan pendekatan kuantitatif hubungan antara energi ekspenditur dengan

kecepatan denyut nadi dengan menggunakan analisis regresi kuadratis dengan

persamaan 2.5.

Y = 1.80411- (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2 ...........................persamaan 2.5

dengan; Y : energi ekspenditur (kilokalori/ menit)

X : kecepatan denyut nadi (denyut/ menit)

Setelah diketahui nilai energi ekspenditurnya, maka dapat diketahui pula

kebutuhan kalori dalam melakukan suatu kegiatan kerja.

badanberatkgjamperW

xYKaloriKebutuhan /

60= ....................persamaan 2.6

dengan; Y : energi ekspenditur (kilokalori/ menit)

W : berat badan (kg)


commit to user

II - 22

2.4.4 Kapasitas Aerobik

Pengeluaran energi, kerja fisiologi, dan biaya fisiologi berkaitan erat

dengan konsumsi oksigen. Hal ini dapat diukur secara langsung dalam liter/menit

atau secara tidak langsung dalam detak jantung/menit. Unit satuan dasar yang

digunakan adalah pengeluaran kalori dalam gram kalori/ menit. Aerobic capacity

adalah level maksimum konsumsi oksigen (oxygen uptake). Aerobic capacity

ditunjukkan dengan VO2max dan biasanya diungkapkan dalam liter per menit.

Sinonim aerobic capacity adalah physical work capacity, maximal oxygen uptake,

dan maximal aerobic capacity or power (Laymon, Mike, Jerrold S. Petrofsky and

Jennifer Batt. 2008). Faktor-faktor yang mempengaruhi aerobic capacity, yaitu:

1. Faktor somatis meliputi dimensi tubuh, usia, jenis kelamin.

2. Faktor fisik meliputi motivasi, sikap.

3. Ligkungan meliputi ketinggian, temperatur, kelembaban.

4. Karakteristik pekerjaan meliputi beban/intensitas kerja, durasi kerja, ritme

kerja, teknik kerja.

5. Karakteristik psikologi pekerja yang merupakan turunan secara genetik

(inherited at birth).

Aerobic capacity dapat ditentukan dengan dua cara, yaitu direct

assessment dan indirect assessment. Direct assessment melibatkan pengujian

maksimal dan biasanya dilakukan kepada anak-anak muda, orang yang terlatih

seperti atlit dan sebagainya. Indirect assessment merupakan pengujian

submaksimal dan biasanya lebih sesuai dilakukan pada pekerja-pekerja industri.

Ada tiga metode indirect assessment yang digunakan, yaitu:

1. Metode regresi. Metode ini didasarkan pada dua faktor yaitu hubungan linier

antara heart rate dan VO2 pada beban kerja submaksimal yang diharapkan

berdasar usia. Metode ini memiliki kelemahan, yaitu adanya variasi heart rate

maksimum diantara individu.

2. Metode berdasarkan Astrand Nomogram (Astrand and Rodahl, 1986). Metode

ini didasarkan pada pengukuran submaksimal konsumsi oksigen dan heart

rate. Nomogram menggunakan faktor koreksi usia. Kelemahan metode ini

adalah kesalahan dalam membaca data dari nomogram khususnya bagi mereka

yang tidak terlatih.


commit to user

II - 23

3. Metode konvensional Tayyari (Siconolfi, 1985; Tayyari, 1995). Metode ini

untuk mengestimasi VO2 didasarkan pada berat badan dan heart rate selama

berjalan pada treadmill. Tayyari merumuskan sebuah persamaan untuk

menghitung konsumsi oksigen maksimal.

AGGHR

VWbV ´

-+++

=72

15.13)10(263.00

max2

................................persamaan 2.7

dengan;

VO2 max = konsumsi oksigen maksimal (liter/menit)

Wb = berat badan (kg)

V = kecepatan berjalan (km/jam)

HR = heart rate (denyut/menit) saat berjalan

G = faktor gender (G=10 untuk laki-laki dan G=0 untuk

perempuan)

AG = faktor koreksi usia = 1.12 – (0.0073 x usia)

2.4.5 Physiological Cost Index (PCI) of Walking

Physiological cost index (PCI) of walking adalah salah satu faktor

cardiopulmonary sebagai indikator cost energy (MacGregor,1981). Indikator ini

adalah nilai dari selisih antara denyut nadi (HR) saat bekerja dan denyut nadi

(HR) saat istirahat dan dibagi dengan kecepatan berjalan.

PCI = V

DoDt -

......................................................................persamaan 2.8

Dengan :

PCI = Physiological cost index (PCI) of walking (denyut/meter)

V = kecepatan berjalan (meter/menit)

Dt = denyut nadi saat aktivitas berjalan (denyut/menit)

D0 = denyut nadi saat istirahat (denyut/menit)

2.6 PENELITIAN SEBELUMNYA

Waters (1976) melakukan penelitian mengenai energi yang dibutuhkan

para amputee untuk berjalan berkaitan dengan tingkat amputasi bagian kaki.

Penelitian ini dilakukan terhadap dua kelompok amputee dengan level amputasi


commit to user

II - 24

yang berbeda, yaitu vascular dan traumatic. Kelompok vascular terdiri dari 13

above-knee amputee, 13 below-knee amputee, dan 15 Syme amputee. Kelompok

traumatic terdiri dari 15 above-knee amputee dan 14 below-knee amputee.

Responden berjalan pada lintasan sejauh 60.5 meter. Pernafasan diukur dengan

Douglas Bag untuk menganalisis oksigen dan karbon dioksida. Denyut nadi,

tingkat pernafasan, serta polanya diamati dengan alat transduser. Setiap percobaan

berjalan rata-rata selama lima menit dengan dua kecepatan berbeda, lambat dan

cepat. Nilai oksigen yang dikonsumsi dan bilangan denyut nadi digunakan untuk

memperkirakan nilai maksimum kapasitas kerja secara aerobik. Hasil dari

penelitian ini adalah nilai maksimum kapasitas kerja secara aerobik pada

responden above-knee amputee kedua kelompok lebih rendah dibandingkan pada

responden below-knee amputee maupun orang normal.

Kuo-Feng Huang (2001) melakukan penelitian mengenai kajian kinematik

dan energi yang dibutuhkan oleh below-knee amputees. Tujuannya mengukur

karakteristik berjalan secara dinamis dan energi yang dibutuhkan. Penelitian ini

dilakukan terhadap 6 below-knee amputees dengan usia 41,83 ± 6,27 tahun terdiri

dari 3 vascular amputees dan 3 traumatic amputees menggunakan foot tipe

SACH, single axis, dan multiple axis. Selain itu juga dibandingkan dengan kondisi

normal yaitu 5 orang laki-laki yang berusia 33,83 ± 5,15 tahun. Penelitian ini

dilakukan dengan cara responden berjalan pada treadmill dengan kecepatan 1

km/jam; 1,5 km/jam; dan 2 km/jam. Hal tersebut dinilai sebagai fase pemanasan

dan trial setelah beristirahat selama 20 menit. Setelah denyut nadi mencapai 60%

denyut nadi maksimal, energi yang dibutuhkan diukur selama minimal 2 menit.

Metode tersebut dilakukan pada dua kelompok amputees menggunakan tiga jenis

foot berbeda. Hasil penelitian ini adalah kelompok vascular amputees

membutuhkan energi yang lebih besar dibandingkan kelompok traumatic

amputees. Perbedaan energi yang dibutuhkan cukup besar antara ketiga jenis foot

prosthetic.

Keytel (2005) melakukan penelitian untuk memperkirakan nilai energi

ekspenditur dari pengamatan denyut nadi. Tujuan penelitian ini yaitu mengukur

faktor komposisi tubuh, jenis latihan, hubungan denyut nadi dengan energi

ekspenditur, dan mengembangkan persamaan ramalan energi ekspenditur.


commit to user

II - 25

Responden berjumlah 115 orang dengan umur 18-45 tahun. Penelitian dilakukan

dengan cara responden beraktivitas menggunakan treadmill dan cycle ergometer

pada tiga kondisi berbeda. Denyut nadi dan rasio pernafasan diukur. Analisis

mixed-model mengidentifikasi jenis kelamin, denyut nadi, berat badan, konsumsi

oksigen, dan umur sebagai faktor untuk memperkirakan nilai energi ekspenditur.

Kesimpulan yang diambil yaitu adanya kemungkinan mengetahui nilai energi

ekspenditur dari denyut nadi suatu kelompok dengan terlebih dulu menyesuaikan

faktor umur, jenis kelamin, massa tubuh, dan kebugaran.

Mike Laymon (2008) melakukan penelitian mengenai energi ekspenditur

secara aerob dalam latihan selama 60 menit. Penelitian ini dilakukan pada 6 orang

wanita dan 7 orang laki-laki dengan umur rata-rata 18-48 tahun. Responden

melakukan aktivitas selama 60 menit. Pengukuran dilakukan terhadap konsumsi

oksigen sesaat sebelum beraktivitas, setiap lima menit saat beraktivitas, dan

selama 4 jam setelah beraktivitas. Hasil penelitian ini yaitu rata-rata nilai energi

ekspenditur yaitu 517,4 ± 231,7 kalori. Rata-rata energi ekspenditur pada laki-laki

yaitu 654,1 kalori dan pada wanita yaitu 358 kalori.

Herdiman (2009) melakukan penelitian mengenai kajian fisiologi pada

karakteristik prosthetic kaki endoskeletal jenis Above-Knee Prosthetic (AKP).

Tujuannya adalah mengukur tingkat fisiologi pengguna prosthetic endoskeletal

hasil perancangan dibandingkan dengan prosthetic eksoskeletal. Penelitian

dilakukan dengan cara mengukur tingkat kelelahan, energi ekspenditur, dan

getaran mekanik saat berjalan. Amputee berjalan pada treadmill sejauh 100 meter

menggunakan kedua prosthetic bergantian dengan tiga kecepatan berbeda (1,2

km/jam; 1,6 km/jam; dan 2 km/jam). Denyut nadi diukur saat sebelum berjalan,

saat berjalan pada jarak 50 meter, 60 meter, dan 100 meter. Selain itu diukur

denyut nadi setelah berjalan pada menit ke-2, ke-4, dan ke-6. Hasil penelitian ini

adalah prosthetic endoskeletal menunjukkan hasil yang lebih baik

dibandingkankan prosthetic eksoskeletal dilihat dari peningkatan %CVL lebih

kecil. Peningkatan pengeluaran energi ekspenditur menunjukkan lebih stabil,

getaran mekanik yang ditimbulkan untuk berjalan normal lebih stabil, dan

frekuensi tekanan pada stump yang dilakukan berulang untuk berjalan normal

pada frekuensi 100 Hz masih memberikan rasa nyaman bagi pengguna.


commit to user

II - 26

Primawati (2010) melakukan penelitian mengenai kajian fisiologi pada

pengguna prosthetic kaki bagian bawah lutut (bkp) ditinjau dari metabolisme

basal. Tujuannya adalah mengukur tingkat fisiologi pengguna prosthetic

eksoskeletal, endoskeletal merek Regal, endoskeletal pengembangan

dibandingkan dengan orang normal sehingga dapat diketahui desain prosthetic

terbaik dengan memperhatikan hasil pengukuran fisiologi yang mendekati kondisi

responden normal. Penelitian dilakukan dengan cara mengukur %CVL, energi

ekspenditur, kebutuhan kalori, dan VO2 max. Amputee berjalan normal sejauh 12

meter dan berjalan pada treadmill sejauh 100 meter menggunakan 3 desain

prosthetic bergantian dengan tiga kecepatan berbeda (1,2 km/jam; 1,6 km/jam;

dan 2 km/jam). Eksperimen ini dilakukan enam kali perulangan. Pengukuran

denyut nadi dilakukan dengan metode 10 denyut. Denyut nadi diukur saat

sebelum dan sesudah berjalan. Hasil penelitian ini adalah desain prosthetic

endoskeletal tipe pengembangan memberikan hasil %CVL yang lebih rendah

dibanding dua desain prosthetic lainnya. Hasil pengukuran energi ekspenditur,

kebutuhan kalori, dan konsumsi oksigen menunjukkan peningkatan yang lebih

stabil dan memiliki kemiripan pada kemiringan garis dengan responden normal.

Desain prosthetic kaki bagian bawah lutut terbaik dalam mengakomodasi aktivitas

berjalan yaitu desain prosthetic endoskeletal tipe pengembangan karena

memberikan nilai pengukuran fisiologi yang memiliki kedekatan dengan

responden normal.


commit to user

III-1

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Metode penelitian menggambarkan langkah-langkah penelitian yang akan

dilakukan dalam pemecahan masalah. Adapun langkah-langkah penyelesaian

masalah adalah seperti dalam gambar 3.1.

Gambar 3.1 Metodologi penelitian


commit to user

III-2

3.1 PEMILIHAN RESPONDEN

Tahap pemilihan responden merupakan tahap awal yang dilakukan

sebelum melakukan penelitian. Tahap ini diawali dari menentukan data

anthropometri responden dan data kondisi responden. Tahap-tahap yang dilakukan

dalam tahap pemilihan responden ini dijelaskan pada sub bab di bawah ini.

3.1.1 Anthropometri Responden

Anthropometri adalah pengukuran dimensi tubuh manusia. Data

anthropometri yang digunakan dalam penelitian ini adalah tinggi badan dan berat

badan. Data anthropometri tersebut digunakan untuk perhitungan body mass index

(BMI). Kemudian data anthropometri yang meliputi berat badan dan tinggi badan

digunakan untuk pemilihan responden. Data anthropometri responden normal

menyesuaikan responden amputee. Data-data anthropometri amputee dan orang

normal, yaitu:

1. Responden amputee,

Data anthropometri responden amputee, yaitu:

Tinggi badan = 164 cm

Berat badan = 67,5 kg

2. Responden normal,

Data anthropometri 5 responden normal, yaitu:

Tabel 3.1 Data anthropometri responden normal

No Tinggi Badan (cm) Berat Badan (kg)

1 174 78

2 171 75,7 3 172 75 4 176 78 5 175 78

3.1.2 Data Kondisi Responden

Selain data anthropometri responden, perlu diketahui pula data kondisi

responden. Data kondisi meliputi data denyut nadi dari responden amputee dan 5

responden normal. Tabel 3.2 menampilkan data denyut nadi responden normal

saat tidak sedang melakukan aktivitas.


commit to user

III-3

Tabel 3.2 Denyut nadi responden

Responden Denyut nadi (bpm)

Amputee 76

Normal 1 75

Normal 2 84

Normal 3 80

Normal 4 80

Normal 5 76

3.2 PELAKSANAAN PENELITIAN

Dalam penelitian dilakukan persiapan penelitian dan prosedur penelitian,

Dijelaskan pada sub bab di bawah ini.

3.2.1 Persiapan Penelitian

Sebelum melakukan penelitian, dilakukan terlebih dahulu persiapan

penelitian. Persiapan penelitian meliputi penentuan tempat penelitian dan alat

yang digunakan dalam penelitian.

Penelitian dilakukan Laboratorium Perencanaan dan Perancangan Produk

Teknik Industri UNS dan Laboratorium Sistem Produksi Teknik Industri UNS.

Data yang diambil dari responden yaitu data primer yang meliputi usia, tinggi,

berat badan responden, denyut nadi responden sebelum dan sesudah berjalan, dan

waktu berjalan responden.

Tabel 3.3 Pengumpulan data

No Data Keterangan Tujuan

1 Data tinggi badan dan berat badan amputee

Data hasil wawancara dan pengukuran langsung

Mengetahui kondisi tubuh amputee yang nantinya akan dibandingkan dengan kondisi orang normal

2 Data tinggi dan berat badan orang normal

Data hasil wawancara dan pengukuran langsung

Mengetahui kondisi tubuh orang normal yang nantinya akan dibandingkan dengan kondisi amputee


commit to user

III-4

Tabel 3.3 Pengumpulan data (lanjutan)

No Data Keterangan Tujuan

3 Data denyut nadi pada aktivitas berjalan normal

Data melalui pengukuran langsung menggunakan heart rate monitor

Mengetahui denyut nadi saat beraktivitas normal

4 Data berupa rekaman video aktivitas berjalan

Data melalui pengukuran langsung dengan bantuan handycam

Mengetahui pola berjalan amputee dan orang normal

Alat yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu:

1. Heart rate monitor,

Heart rate monitor digunakan untuk membantu menghitung denyut nadi

responden. Heart rate monitor yang digunakan mampu mengetahui jumlah

denyut nadi dengan metode 10 detak persatuan waktu, dapat menghitung

jumlah denyut nadi dalam 1 menit, dan dapat memonitor denyut nadi objek

saat melakukan aktivitas.

Transmisi data hasil pengukuran denyut nadi pada alat ini menggunakan

wireless berupa radio frekuensi (RF) untuk mendukung pengukuran denyut

nadi objek pada saat beraktivitas. Sistem kerja instrument heart rate monitor

pertama satu jari tangan dimasukkan ke blok heart rate tranducer. Data dari

tranducer tersebut akan dikuatkan diolah pada mikrokontroler yang di

program untuk menghitung denyut nadi dari perubahan tegangan yang

terbaca berupa waktu, sehingga dapat dihitung waktu yang dibutuhkan untuk

melihat berapa lama objek mencapai 10 detak. Hasil pengukuran dan

pemrosesan data ditampilkan pada LCD yang berupa grafis dan dikirim oleh

rangkaian transmitter RF menuju receiver dengan menggunakan tag tertentu.

Pada rangkaian receiver dilanjutkan ke perangkat PC sebagai interface

pengolahan data lanjutan dan perangkat penyimpanan data yang dihubungkan

melalui kabel USB dengan Max-232, berikut adalah gambar heart rate

monitor yang digunakan.


commit to user

III-5

Gambar 3.2 Heart rate monitor

2. Meteran badan,

Meteran badan digunakan untuk mengukur tinggi badan responden.

Diperlukan dalam melakukan perhitungan Body Mass Index (BMI)

responden.

3. Timbangan badan,

Timbangan badan digunakan untuk mengukur berat badan responden.

Diperlukan dalam melakukan perhitungan Body Mass Index (BMI)

responden.

4. Prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2-bar,

Prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2-bar

digunakan untuk membantu responden saat berjalan. Dengan menggunakan

prosthetic ini, responden amputee diukur konsumsi energi, konsumsi oksigen,

%CVL, kebutuhan kalori tubuhnya, dan physiological cost index of walking.

Berikut adalah gambar prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan

mekanisme 2 bar yang digunakan.

Gambar 3.3 Prosthetic atas lutut dengan energy storing knee


commit to user

III-6

5. Bidang datar,

Bidang datar digunakan sebagai bidang responden berjalan. Bidang datar

memiliki permukaan yang rata dan tidak licin. Berikut adalah gambar bidang

datar yang digunakan.

Gambar 3.4 Bidang datar

6. Bidang tangga,

Bidang datar digunakan sebagai bidang responden berjalan. Bidang tangga

tidak licin dan permukaannya rata. Bidang ini memiliki dimensi panjang 2 m,

tinggi 75 cm, tinggi anak tangga 13 cm, lebar anak tangga 1 m, dan sudut

elevasi 300. Berikut adalah gambar bidang tangga yang digunakan.

Gambar 3.5 Bidang tangga

7. Bidang miring,

Bidang miring digunakan sebagai bidang responden berjalan. Bidang miring

tidak licin dan permukaannya rata. Bidang miring memiliki dimensi panjang

175 cm, tinggi 75 cm, dan sudut elevasi 160. Berikut adalah gambar bidang

miring yang digunakan.


commit to user

III-7

Gambar 3.6 Bidang miring

8. Bidang tanah tidak rata,

Bidang tanah tidak rata digunakan sebagai bidang responden berjalan. Bidang

ini merupakan bidang dengan tanah yang bergelombang,

9. Bidang berbatu,

Bidang berbatu digunakan sebagai bidang responden berjalan. Bidang ini

memiliki permukaan yang tidak rata dan berkerikil,

10. Handycam,

Handycam digunakan untuk mendokumentasikan video saat responden

berjalan. Spesifikasi handycam yang digunakan adalah panasonic MD 10000

dengan 10x optical zoom dan 500x digital zoom, mastering DVD format AVI,

dan recording 1080i/50i.

3.2.2 Prosedur Penelitian

Pengukuran yang pertama kali dilakukan yaitu pengukuran tinggi badan

dan berat badan. Jumlah responden yang dilibatkan dalam pengambilan data heart

rate terdiri dari enam orang yaitu satu orang responden amputee (pengguna

prosthetic) dan 5 orang responden normal. Pemilihan responden normal dan

responden amputee berdasarkan dari penilaian BMI, sehingga data yang diperoleh

dari hasil eksperimen dapat dianalisis dalam menentukan kriteria fisiologi tubuh

responden.

Pemilihan responden normal disesuaikan dengan penilaian BMI (Body

Mass Index) sehingga data yang dihasilkan dari keduanya dapat digunakan untuk

mengevaluasi dari fisiologi tubuh yang dikeluarkan masing-masing obyek yang

diamati.


commit to user

III-8

Ketentuan umum dalam pelaksanaan percobaan meliputi pengamatan

terhadap pola berjalan dalam penelitian ini, sebagai berikut:

1. Lintasan yang dilalui pada aktivitas berjalan normal

2. Percobaan dibagi lagi dalam sub-percobaan yang disesuaikan dengan masing-

masing bidang yaitu :

a. Percobaan a untuk bidang datar dengan kecepatan berjalan normal.

Karakteristik kecepatan percobaan a, sebagai berikut:

· Kecepatan berjalan normal = Va

· Waktu berjalan normal = Ta

b. Percobaan b untuk bidang datar dengan kecepatan yang lebih cepat

dibanding kecepatan dari percobaan a. Karakteristik kecepatan percobaan

b, sebagai berikut:

· Kecepatan berjalan cepat = Vb

· Waktu berjalan cepat = Tb

· Kecepatan berjalan cepat > kecepatan berjalan normal, Vb>Va

· Waktu berjalan normal > berjalan cepat, Tb<Ta

c. Percobaan c untuk naik turun bidang miring,

d. Percobaan d untuk naik turun bidang tangga,

e. Percobaan e untuk tanah tidak rata,

f. Percobaan f untuk bidang berbatu,

Masing-masing bidang dilakukan 4 kali replikasi.

3. Pengukuran denyut nadi dilakukan dengan menggunakan heart rate monitor.

4. Responden diberikan waktu selama 15 menit untuk melakukan istirahat

disetiap replikasi percobaan.

Petunjuk pelaksanaan percobaan diperlukan sebagai alat untuk

menentukan prosedur operasional dalam pengambilan data. Hal ini bertujuan agar

percobaan berjalan sesuai tujuan yang diharapkan. Petunjuk pelaksanaan untuk

percobaan a, sebagai berikut:

1. Amputee memakai desain prosthetic endoskeletal sistem energy storing

dengan mekanisme 2-bar yang digunakan dalam percobaan.


commit to user

III-9

2. Pengukuran denyut nadi kondisi awal dilakukan sebelum melakukan

percobaan berjalan pertama.

3. Responden melakukan percobaan dengan berjalan sejauh 12 meter pada

bidang datar,

4. Dilakukan pengukuran denyut nadi kembali untuk kondisi akhir.

5. Responden beristirahat selama 15 menit sebelum melakukan percobaan

berjalan berikutnya.

Petunjuk pelaksanaan untuk percobaan b, sebagai berikut:




percobaan berjalan pertama,

3. Responden melakukan percobaan berjalan cepat melintasi bidang datar sejauh

12 meter,

4. Dilakukan pengukuran denyut nadi kembali untuk kondisi akhir



Petunjuk pelaksanaan untuk percobaan c, sebagai berikut:





3. Responden melakukan percobaan menaiki dan menuruni bidang miring,

4. Dilakukan pengukuran denyut nadi kembali untuk kondisi akhir,



Petunjuk pelaksanaan untuk percobaan d, sebagai berikut:






commit to user

III-10

3. Responden melakukan percobaan menaiki dan menuruni bidang tangga,




Petunjuk pelaksanaan untuk percobaan e, sebagai berikut:





3. Responden melakukan percobaan berjalan di bidang tidak rata sejauh 12

meter,

4. Dilakukan pengukuran denyut nadi kembali untuk kondisi akhir



Petunjuk pelaksanaan untuk percobaan f, sebagai berikut:





3. Responden melakukan percobaan berjalan di bidang berbatu,




Setelah semua percobaan selesai dilakukan, data hasil percobaan tersebut

direkapitulasi agar dapat dilakukan pengolahan data.

Setelah dilakukan pengumpulan data, langkah berikutnya adalah mengolah

data tersebut untuk mendapatkan hasil (output) dari penelitian ini. Pengolahan

data dilakukan dengan urutan, sebagai berikut:

1. Perhitungan % CVL untuk pengguna prosthetic dan responden orang normal.


commit to user

III-11

Data hasil pengamatan terhadap aktivitas berjalan berupa denyut nadi sebelum

dan setelah berjalan. Nilai % CVL dihitung dari data denyut nadi dan denyut

maksimum responden sesuai persamaan 2.2.

2. Perhitungan distribusi % CVL per fase berjalan untuk pengguna prosthetic

dan responden orang normal.

Dalam perhitungan ini dilakukan pengamatan terhadap data berupa video

rekaman aktivitas berjalan. Pertama, pengamatan terhadap jumlah siklus untuk

setiap percobaan berjalan kemudian diambil nilai rata-ratanya. Kedua,

perhitungan distribusi fatique per siklus dengan cara membagi nilai % CVL

dengan jumlah rata-rata siklus sesuai persamaan 2.3. Ketiga, pemilihan nilai

fatique terbesar untuk setiap kelompok percobaan berjalan (empat kali

perulangan). Keempat, pengamatan waktu tempuh setiap fase pada video

rekaman. Kelima, perhitungan distribusi %CVL untuk setiap fase berjalan

sesuai persamaan 2.4.

3. Energi ekspenditur pada aktivitas berjalan pengguna prosthetic dan responden

orang normal.

Perhitungan ini menggunakan hasil pengamatan aktivitas berjalan.

Perhitungan nilai energi ekspenditur menggunakan persamaan regresi

kuadratis 2.5.

4. Kebutuhan kalori pada aktivitas berjalan pengguna prosthetic dan responden

orang normal.

Perhitungan kebutuhan kalori per jam per kg berat badan. Data yang diolah

yaitu nilai energi ekspenditur. Perhitungan kebutuhan kalori menggunakan

persamaan 2.6.

5. Konsumsi oksigen melalui perhitungan VO2max pada aktivitas berjalan

pengguna prosthetic dan responden orang normal.

Perhitungan konsumsi oksigen menggunakan data awal pengukuran denyut

nadi pada aktivitas berjalan dengan menggunakan persamaan 2.7.

6. Physiological cost index (PCI) of walking pengguna prosthetic dan responden

orang normal.


commit to user

III-12

Perhitungan physiological cost index (PCI) of walking menggunakan data

awal pengukuran denyut nadi pada aktivitas berjalan dan kecepatan berjalan

dengan menggunakan persamaan 2.8.


commit to user

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Bab ini membahas proses

sesuai dengan rumusan masalah dan tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini.

Bagian pertama membahas

membahas proses pengolahan data

memberikan analisis terhadap penyelesaian permasalahan yang dihadapi.

4.1 PENGUMPULAN DATA

Tahap pengumpulan data in

untuk pengukuran fisiologi dari pengguna

storing dengan mekanisme 2 bar

lengkap dipaparkan pada subbab selanjutnya.

4.1.1 Prosthetic Endoskeletal Sistem Energy Storing

Desain prosthetic

endoskeletal sistem energy

sebesar 4,014 Kg.

Gambar 4.1 Prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2 bar

IV - 1

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Bab ini membahas proses pengumpulan data dan proses pengolahan data

dengan rumusan masalah dan tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini.

membahas proses pengumpulan data percobaan. Bagian kedua

pengolahan data. Keduanya dilakukan sebagai dasar dalam

memberikan analisis terhadap penyelesaian permasalahan yang dihadapi.

PENGUMPULAN DATA

Tahap pengumpulan data ini dilakukan untuk mendapatkan data awal

untuk pengukuran fisiologi dari pengguna prosthetic endoskeletal sistem

dengan mekanisme 2 bar. Pada tahap-tahap pengumpulan data lebih

pada subbab selanjutnya.

Endoskeletal Sistem Energy Storing

yang diukur dalam penelitian ini yaitu prosthetic

energy storing dengan mekanisme 2 bar. Berat P

Prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2 bar

data dan proses pengolahan data

dengan rumusan masalah dan tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini.

Bagian kedua

Keduanya dilakukan sebagai dasar dalam

dilakukan untuk mendapatkan data awal

endoskeletal sistem energy

tahap pengumpulan data lebih

prosthetic

Prosthetic


commit to user

IV - 2

Katerangan gambar :

Tabel 4.1 Komponen penyusun prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2 bar

Item No Komponen Qty

1. Body (right) 1 2. Body (left) 1 3. Adapter bawah 1 4. B18.3.5M - 8 x 1.25 x 16 Socket FCHS -- 16N 3 5. Steel dowel pin 1 6. B27.7M – 3CM1 – 11 2 7. B18.3.5M - 6 x 1.25 x 12 Socket FCHS -- 12N 2 8. Pin energy storing 2 9. Energy Storing (gas spring) 1 10. Patella 1 11. Adapter atas 1

Prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2 bar memilki 6

komponen inti penyusun. Berikut adalah komponen inti penyusun beserta

fuungsinya,

1. Body (right) dan body (left)

Komponen body merupakan penyangga utama pada knee joint. Komponen ini

dianalogikan sebagai tulang fibula dan tulang tibia pada kaki normal. Lubang

10 mm pada bagian atas komponen ini digunakan untuk meletakkan steel

dowel pin yang menghubungkan dengan adapter atas supaya membentuk

mekanisme 2-bar yang memungkinkan knee joint melakukan flexion dan

extension.

2. Adapter bawah

Adapter bawah merupakan komponen yang menghubungkan bagian body

dengan bagian pylon shank yang kemudian dihubungkan pada bagian ankle.

Pada komponen ini terdapat 3 lubang berukuran 8 mm, 2 lubang tap yang

sejajar merupakan lubang baut yang menghubungkan dengan bagian body.

Sedangkan 1 lubang tanpa tap merupakan tempat pemasangan pin penyangga

energy storing.


commit to user

IV - 3

3. Socket countersunk head screw

Socket countersunk head screw (B18.3.5M - 8x1.25x16 Socket FCHS --16N)

merupakan komponen baut berkepala countersink berdiameter M8 memiliki

panjang 16 mm dengan panjang ulir 16 mm. Komponen ini berfungsi sebagai

penghubung antara komponen body dengan komponen adapter bawah.

4. Steel dowel pin

Komponen steel dowel pin merupakan joint yang menghubungkan adapter

atas dengan body (left) dan body (right), supaya tidak bergeser pada ujungnya

di pasang e-ring. Komponen ini digunakan sebagai sumbu putar pada knee

joint yang mengakibatkan knee joint dapat melakukan flexion dan extension.

5. E-Ring external retaining ring

E-Ring external retaining ring (B27.7M - 3CM1-11) berfungsi sebagai

penahan steel dowel pin agar tidak bergeser dan lepas. Komponen ini dipasang

setelah komponen body, adapter atas, dan steel dowel pin dirakit.

6. Socket countersunk head screw

Socket countersunk head screw (B18.3.5M - 8x1.25x12 Socket FCHS --12N)

merupakan komponen baut berkepala countersink berdiameter M8 memiliki

panjang 12 mm dengan panjang ulir 12 mm. Komponen ini berfungsi sebagai

penghubung antara komponen patella dengan komponen adapter atas.

7. Pin energy storing

Pin energy storing merupakan komponen yang berfungsi sebagai joint yang

menghubungkan energy storing dengan adapter atas dan adapter bawah, selain

itu komponen ini berfungsi untuk menyesuaikan sudut energy storing terhadap

komponen body ketika knee joint flexion dan extention.

8. Energy storing

Komponen energy storing dianalogikan sebagai otot quadriceps dan

hamstring pada kaki normal yang digunakan sebagai extensor pada knee joint.

Energy storing dapat menyimpan tenaga yang diperoleh ketika fase pre-swing

dan dilepaskan pada fase initial-swing sampai fase terminal swing. Dengan

kata lain fungsi energy storing sebagai actuator untuk melakukan extension

secara otomatis. Energy storing yang digunakan adalah gas spring dan coil

spring. Gas spring menyimpan energy dalam bentuk gas yang diberi tekanan


commit to user

IV - 4

dalam ruang volume tertentu. Coil spring menyimpan tenaga dalam bentuk

puntiran pada material.

9. Patella

Komponen patella berfungsi sebagai stopper pada saat knee melakukan

extension supaya tidak terjadi hyperextension. Komponen ini dianalogikan

sebagai tulang patella pada kaki normal. Komponen ini dipasang pada bagian

adapter atas.

10. Adapter atas

Komponen adapter atas merupakan fungsi gerak flexion dari knee joint.

Komponen ini dianalogikan sebagai tulang femur pada kaki normal.

Komponen ini menghubungkan antara rotary joint pada socket dengan

komponen body.

Prosthetic endoskeletal sistem energy storing dengan mekanisme 2 bar

yang digunakan menggunakan ankle joint dengan sistem double axis yang

merupakan hasil pengembangan ankle joint di tahun 2009. Ankle joint sistem

double axis memiliki kelebihan dalam memberikan kemudahan bergerak pada

ankle terutama dalam berjalan di bidang yang memiliki sudut kemiringan, tangga,

dan bidang yang tidak rata. Pengembangan ini menjadikan pengguna lebih leluasa

dalam melakukan aktivitas jalan dengan pengarahan telapak kaki dalam berjalan

dapat sesuai kemauan pengguna.

4.1.2 Pengguna Prosthetic Kaki Atas Lutut (Responden Amputee)

Data pengguna prosthetic kaki atas lutut diambil pada bulan Juni 2010 di

Rumah Prosthetic Orthotic Kartasura. Pemakaian prosthetic ini dikarenakan

pengguna mengalami kecelakaan pada tahun 1985 yang menyebabkan proses

amputasi kaki bagian atas lutut. Setelah mengalami amputasi, amputee mencoba

menggunakan prosthetic eksoskeletal atas lutut buatan Jepang. Tapi karena

merasa tidak nyaman dan gerakan terbatas, amputee hanya menggunakan

prosthetic tersebut tidak kurang dari 6 bulan. Berikut adalah data pengguna

prosthetic.

Nama : Widarno

Jenis kelamin : Laki-laki


commit to user

IV - 5

Tinggi badan : 164 cm

Riwayat amputasi : Kecelakaan lalu lintas pada tahun 1985

Kaki amputasi : Kaki kanan atas lutut dengan ukuran stump 37 cm

Desain prosthetic : Prosthetic eksoskeletal atas lutut

Berat badan : 67,5 Kg (tanpa prosthetic)

Gambar 4.2 Pengukuran data pada pengguna prosthetic

Pengambilan data pengguna prosthetic dilakukan pada tanggal 20-21 Juli

2010 di LSP (Laboratorium Sistem Produksi) Jurusan Teknik Industri UNS.

Pengambilan data dilakukan dengan melakukan pengamatan terhadap aktivitas

berjalan normal di bidang datar, bidang miring, bidang tangga, bidang tidak rata,

dan bidang berbatu. Pada bidang datar terdapat dua kondisi, dimana kondisi

pertama responden berjalan normal (Va, ta) sedangkan kondisi kedua responden

berjalan cepat (Vb > Va, tb < ta).

Pada aktivitas berjalan normal dilakukan pengambilan data denyut nadi

dan data waktu lamanya berjalan (t). Pengambilan data denyut nadi sebelum

berjalan (kondisi istirahat) dan sesudah (kondisi berjalan) dengan heart rate

monitor. Jarak yang ditempuh sepanjang 12 meter dan dilakukan sebanyak empat

kali perulangan. Perulangan yang dimaksudkan yaitu percobaan berjalan sebanyak

empat kali dan diberi notasi P1, P2, P3, dan P4. Sehingga untuk setiap percobaan

berjalan (P) dilakukan pengambilan data pada kondisi istirahat dan berjalan.

Tujuan dilakukan perulangan yaitu agar didapatkan hasil dengan pola yang

hampir sama. Selain diambil data pengukuran denyut nadi, diambil data berupa

video aktivitas berjalan normal oleh pengguna prosthetic.


commit to user

IV - 6

Data hasil eksperimen ditabelkan untuk memudahkan dalam pembacaan.

Hasil pengambilan data ditampilkan pada tabel 4.2. Hasil pengambilan data

berupa lamanya waktu yang digunakan untuk berjalan ditampilkan pada tabel 4.3.

Data kecepatan berjalan pada responden saat melakukan aktivitas berjalan


Tabel 4.2 Data denyut jantung aktivitas berjalan pengguna prosthetic

Bidang Berjalan

Kondisi Pengukuran

Pengukuran Denyut Nadi (detik)

P1 P2 P3 P4

Datar istirahat 80 78 80 85

berjalan 87 85 86 91

Jalan Cepat istirahat 89 86 83 87

berjalan 104 100 99 101

Miring istirahat 90 87 81 85 berjalan 107 105 100 96

Tangga istirahat 90 80 84 80 berjalan 105 96 99 94

Tanah Tidak Rata

istirahat 83 85 80 81 berjalan 98 99 96 95

Berbatu istirahat 80 84 90 85 berjalan 91 94 99 95

Hasil pengambilan data berupa lamanya waktu yang digunakan untuk berjalan


Tabel 4.3 Data waktu aktivitas berjalan pengguna prosthetic

Bidang Berjalan Lamanya Berjalan (detik)

P1 P2 P3 P4

Datar 94 95 97 98

Jalan Cepat 74 75 77 74

Miring 40 60 46 53

Tangga 114 104 109 104

Tanah Tidak Rata 59 77 67 71

Berbatu 73 70 72 73

Hasil pengambilan data kecepatan berjalan responden amputee ditampilkan pada

tabel 4.4.


commit to user

IV - 7

Tabel 4.4 Data kecepatan berjalan responden amputee

Bidang V (km/jam) V (meter/menit)

P1 P2 P3 P4 P1 P2 P3 P4

Datar 0,460 0,455 0,445 0,441 7,660 7,579 7,423 7,347

Jalan cepat 0,584 0,576 0,561 0,584 9,730 9,600 9,351 9,730

Miring 0,450 0,300 0,391 0,340 7,500 5,000 6,522 5,660

Tangga 0,189 0,208 0,198 0,208 3,158 3,462 3,303 3,462

Tanah Tidak Rata

0,732 0,771 0,645 0,608 12,203 12,857 10,746 10,141

Berbatu 0,592 0,617 0,600 0,592 9,863 10,286 10,000 9,863

Data berupa video aktivitas berjalan normal oleh pengguna prosthetic

digunakan untuk mengambil data gambar fase berjalan. Hal ini dilakukan dengan

meng-capture gambar enam fase dari video yang didapat. Selain itu dihitung pula

lamanya waktu yang dibutuhkan untuk melakukan setiap fase berjalan tersebut.

Data hasil perhitungan waktu ini akan disajikan pada bagian pengolahan data.

Hasil capture data video untuk fase berjalan ditampilkan pada gambar 4.3.

Bidang Gerakan Kaki

Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Fase 5 Fase 6 Datar jalan normal

Datar jalan cepat

Miring

Gambar 4.3 Fase berjalan pada pengguna prosthetic atas lutut


commit to user

IV - 8

Bidang Gerakan Kaki

Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Fase 5 Fase 6 Tangga

Tanah tidak rata

Berbatu

Gambar 4.3 Fase berjalan pada pengguna prosthetic atas lutut (lanjutan)

Data denyut nadi digunakan mengetahui nilai aspek-aspek fisiologi yang

diukur dan dilakukan dalam kajian fisiologi.

4.1.3 Responden Normal

Responden normal ditentukan nilai BMI yang bersesuaian dengan nilai

BMI amputee. Hal ini dilakukan agar responden normal dapat digunakan sebagai

pembanding terhadap amputee. Eksperimen dilakukan terhadap 5 orang normal di

Laboratorium Sistem Produksi dan Laboratorium Perencanaan dan Perancangan

Produk pada tanggal 16-17 Juli 2010. Responden normal ini merupakan

mahasiswa berumur 22-24 tahun. Jumlah 5 orang cukup mewakili kondisi normal

pada umumnya. Pengukuran terhadap responden normal digunakan sebagai acuan

untuk mengetahui kedekatan hasil pengukuran pada amputee yang menggunakan

prosthetic. Berikut adalah data 5 orang responden normal.

1. Nama : Esha

Usia : 22 tahun

Tinggi badan : 171 cm

Berat badan : 75,7 kg


commit to user

IV - 9

2. Nama : Alfonsus 4. Nama : Hary

Usia : 24 tahun Usia : 24 tahun

Tinggi badan : 171 cm Tinggi badan : 160 cm

Berat badan : 79 kg Berat badan : 64 kg

3. Nama : Udin 5. Nama : Adi

Usia : 23 tahun Usia : 22 tahun

Tinggi badan : 163 cm Tinggi badan : 174 cm

Berat badan : 70 kg Berat badan : 78 kg

Urutan pengambilan data dilakukan sama seperti perlakuan terhadap

pengguna prosthetic. Data hasil pengamatan terhadap aktivitas berjalan normal

diambil dengan empat kali perulangan yaitu percobaan berjalan 1 (P1), percobaan

berjalan 2 (P2), percobaan berjalan 3 (P3), dan percobaan berjalan 4 (P4). Data

hasil pengamatan denyut nadi untuk aktivitas berjalan pada responden normal


Tabel 4.5 Data denyut nadi aktivitas berjalan responden normal

Responden ke-

Bidang Berjalan

Kondisi Pengukuran

Pengukuran Denyut Nadi (bpm)

P1 P2 P3 P4

1.


kerja 92 92 86 94


kerja 105 99 102 98

Miring istirahat 80 81 80 82

kerja 95 94 92 90

Tangga istirahat 80 79 74 82

kerja 97 96 92 98

Tanah Tidak Rata

istirahat 84 85 83 81

kerja 97 96 94 93

Berbatu istirahat 75 79 79 81

kerja 88 91 90 91

2.


kerja 101 92 90 92


kerja 100 102 100 105


kerja 98 96 104 101


commit to user

IV - 10

Tabel 4.5 Data denyut nadi aktivitas berjalan responden normal (lanjutan)

Responden ke-

Bidang Berjalan

Kondisi Pengukuran


P1 P2 P3 P4

2. Tangga istirahat 80 79 80 78

kerja 98 97 97 92

Tanah Tidak Rata


kerja 96 95 93 94


kerja 85 89 88 92

3. Datar istirahat 86 80 83 89

kerja 94 88 90 94


kerja 105 100 100 106


kerja 91 94 90 96


kerja 96 93 94 94

Tanah Tidak rata


kerja 93 91 92 95


kerja 87 89 86 87

4.


kerja 93 88 94 92

Jalan cepat istirahat 80 81 83 79

kerja 97 102 105 100


kerja 103 105 103 99


kerja 101 95 96 90

Tanah Tidak Rata


kerja 96 94 94 95


kerja 93 87 91 94

5.


kerja 106 85 84 95


kerja 105 103 102 103


kerja 105 98 101 100


kerja 102 96 97 93


commit to user

IV - 11

Tabel 4.5 Data denyut nadi aktivitas berjalan responden normal (lanjutan)

Responden ke-

Bidang Berjalan

Kondisi Pengukuran


P1 P2 P3 P4

5. Tanah Tidak Rata


kerja 94 96 95 94


kerja 86 89 88 89

Data hasil pengamatan waktu yang digunakan untuk berjalan di tiap

bidang baik saat istirahat maupun saat aktivitas berjalan ditampilkan pada tabel

4.6.

Tabel 4.6 Data waktu aktivitas berjalan normal responden normal

Responden ke-

Bidang Berjalan

Pengukuran Waktu saat berjalan (detik)

P1 P2 P3 P4

1.

Datar 14 15 14 14


Miring 14 15 16 14

Tangga 18 17 18 18

Tanah tidak rata 18 19 19 19

Berbatu 20 19 21 20

2.

Datar 15 13 15 15


Miring 13 13 12 13

Tangga 14 15 20 19


Berbatu 17 15 17 17

3.

Datar 14 15 15 15


Miring 16 15 16 14

Tangga 15 14 15 13


Berbatu 32 32 25 27

4.

Datar 18 14 12 13


Miring 24 31 24 28

Tangga 24 27 28 21


Berbatu 31 31 25 35


commit to user

IV - 12

Tabel 4.6 Data waktu aktivitas berjalan normal responden normal (lanjutan)

Responden ke-

Bidang Berjalan

Pengukuran Waktu saat berjalan (detik)

P1 P2 P3 P4

5.

Datar 15 15 14 14


Miring 12 13 13 17

Tangga 13 12 12 13


Berbatu 14 15 14 12

Data lecepatan berjalan responden normal di tiap bidang baik saat istirahat

maupun saat aktivitas berjalan ditampilkan pada tabel 4.7.

Tabel 4.7 Data kecepatan berjalan responden normal

Bidang Responden V (km/jam) V (meter/menit)

P1 P2 P3 P4 P1 P2 P3 P4

Datar

Normal 1 3,086 2,880 3,086 2,541 51,429 48,000 51,429 42,353

Normal 2 2,880 2,880 3,323 2,880 48,000 48,000 55,385 48,000

Normal 3 3,086 2,880 2,880 2,880 51,429 48,000 48,000 48,000

Normal 4 2,400 3,086 3,600 3,323 40,000 51,429 60,000 55,385

Normal 5 2,880 2,880 3,086 2,274 48,000 48,000 51,429 37,895

Jalan cepat

Normal 1 3,096 3,456 3,276 2,880 51,600 57,600 54,600 48,000

Normal 2 3,474 2,952 3,503 3,276 57,900 49,200 58,385 54,600

Normal 3 3,168 3,132 3,060 3,204 52,800 52,200 51,000 53,400

Normal 4 2,484 3,410 3,852 3,647 41,400 56,829 64,200 60,785

Normal 5 3,168 3,304 3,982 2,748 52,800 55,073 66,367 45,795

Miring

Normal 1 3,086 2,880 2,700 3,086 51,429 48,000 45,000 51,429

Normal 2 3,323 3,323 3,600 3,323 55,385 55,385 60,000 55,385

Normal 3 2,700 2,880 2,700 3,086 45,000 48,000 45,000 51,429

Normal 4 1,800 1,394 1,800 1,728 30,000 23,226 30,000 28,800

Normal 5 3,600 3,323 3,323 2,541 60,000 55,385 55,385 42,353


commit to user

IV - 13

Tabel 4.7 Data kecepatan berjalan responden normal (lanjutan)

Bidang Responden V (km/jam) V (meter/menit)

P1 P2 P3 P4 P1 P2 P3 P4

Tangga

Normal 1 2,400 3,600 2,541 3,323 40,000 60,000 42,353 55,385

Normal 2 3,086 2,880 2,160 2,274 51,429 48,000 36,000 37,895

Normal 3 2,880 3,086 2,880 3,323 48,000 51,429 48,000 55,385

Normal 4 1,800 1,600 1,543 1,728 30,000 26,667 25,714 28,800

Normal 5 3,323 3,600 3,600 3,323 55,385 60,000 60,000 55,385

Tanah Tidak Rata

Normal 1 2,400 2,274 2,274 2,160 40,000 37,895 37,895 36,000

Normal 2 2,274 2,400 2,400 2,400 37,895 40,000 40,000 40,000

Normal 3 2,400 2,400 2,400 2,274 40,000 40,000 40,000 37,895

Normal 4 1,878 1,878 2,160 1,800 31,304 31,304 36,000 30,000

Normal 5 3,086 3,323 3,600 3,600 51,429 55,385 60,000 60,000

Berbatu

Normal 1 2,160 2,274 2,057 2,160 36,000 37,895 34,286 36,000

Normal 2 2,541 2,880 2,541 2,541 42,353 48,000 42,353 42,353

Normal 3 1,350 1,350 1,728 1,600 22,500 22,500 28,800 26,667

Normal 4 1,394 1,394 1,728 1,234 23,226 23,226 28,800 20,571

Normal 5 3,086 2,880 3,086 3,600 51,429 48,000 51,429 60,000

4.2 PENGOLAHAN DATA

Pengolahan data dalam penelitian ini dibagi menjadi beberapa bagian.

Bagian-bagiannya yaitu perhitungan denyut nadi, perhitungan aktivitas

cardiovaskuler (% CVL), perhitungan distribusi % CVL menurut fase berjalan,

perhitungan energi ekspenditur, perhitungan kebutuhan kalori, perhitungan

konsumsi oksigen, dan perhitungan physiological cost index (PCI) of walking.

Bagian-bagian pengolahan data ini dijelaskan secara lebih detail pada bagian-

bagian berikut ini.

4.2.1 Menentukan Nilai BMI

Perhitungan nilai BMI responden amputee dan normal menggunakan

persamaan 2.1. Data yang digunakan adalah data pengukuran tinggi badan dan

berat badan. Perhitungan nilai BMI pada pengguna prosthetic maupun kondisi

normal dipaparkan sebagai berikut:


commit to user

IV - 14

1. Pengguna Prosthetic

Pengukuran terhadap amputee menunjukkan bahwa amputee memiliki tinggi

badan 1,64 m dan berat badan 67,5 kg. Nilai BMI sebesar 25,10 dan dapat

disimpulkan bahwa amputee masuk dalam kategori ‘Obesitas I’.

BMI amputee = 10,2564,1

5,672=

2. Responden Normal

Pengukuran terhadap responden normal dipaparkan pada penjelasan, sebagai

berikut:

a. Penentuan nilai BMI pada responden normal ke-1.

Pengukuran terhadap responden normal ke-1 menunjukkan bahwa

responden memiliki tinggi badan 1,71 m dan berat badan 75,7 kg. Nilai BMI

sebesar 25,89 dan dapat disimpulkan bahwa responden ini masuk dalam

kategori ‘obesitas I.

BMI responden normal ke-1 = 89,2571,1

7,752=

b. Penentuan nilai BMI pada responden normal ke-2.


responden memiliki tinggi badan 1,71 m dan berat badan 79 kg. Nilai BMI


kategori ‘obesitas I’.


2=

c. Penentuan nilai BMI pada responden normal ke-3.


responden memiliki tinggi badan 1,63 m dan berat badan 70 kg. Nilai BMI


kategori ‘obesitas I’.


2=

Penentuan nilai BMI dilakukan terhadap setiap responden normal dan dipilih

responden yang memiliki nilai BMI dengan kategori yang sama dengan


commit to user

IV - 15

amputee yaitu kategori ‘obesitas I’. Hasil perhitungan selengkapnya terdapat

pada tabel 4.8.

Tabel 4.8 Nilai BMI pada responden normal

Responden ke- Berat Badan (kg) Tinggi Badan (m) Nilai BMI Kategori

1 75,7 1,71 25,10 Obesitas I

2 79 1,71 27,02 Obesitas I

3 70 1,63 26,35 Obesitas I

4 64 1,6 25,00 Obesitas I

5 78 1.74 25,76 Obesitas I

4.2.2 Menentukan Nilai Pengukuran Aspek Fisiologi di Bidang Datar Jalan Normal

Aspek fisiologi yang diukur dalam penelitian ini adalah titik kelelahan yang

ditunjukkan melalui perhitungan %CVL, konsumsi energi melalui perhitungan

energi ekspenditur, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen melalui perhitungan

VO2maks, dan physiological cost index (PCI) of walking.

1. Tingkat Kelelahan (%CVL)

Perhitungan tingkat kelelahan (%CVL) dilakukan dengan menggunakan

persamaan 2.2. Data yang digunakan adalah data hasil perhitungan denyut nadi

per menit, sebelum (istirahat) dan setelah berjalan, dan denyut terbesar dari

pengguna prosthetic maupun orang normal. Denyut nadi terbesar laki-laki

diperoleh dari 220 – usia pengguna prosthetic ataupun usia responden orang

normal. Data yang digunakan adalah hasil perhitungan denyut nadi responden

pada aktivitas berjalan normal. Perhitungan %CVL pengguna prosthetic maupun

orang normal dipaparkan sebagai berikut:

a. Percobaan 1 (P1) pengguna prosthetic,

Denyut nadi maksimum pengguna prosthetic sebesar 171 denyut/menit.

Setelah beristirahat selama 15 menit, denyut nadi pada pengguna prosthetic

adalah 80 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 87 denyut/menit.

Maka nilai %CVL sebesar 7,69 %.

%CVL = %69,7%100801718087

=--

x


commit to user

IV - 16

b. Percobaan 1 (P1) responden normal 1,

Denyut nadi maksimum responden normal 1 sebesar 198 denyut/menit. Setelah

beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal 1 adalah 83 denyut/menit.

Setelah berjalan, denyut nadi adalah 92 denyut/menit. Maka nilai %CVL

sebesar 7,83 %.

%CVL = %83,7%100831988392

=--

x

c. Percobaan 1 (P1) responden normal 2,




sebesar 9,52 %.

%CVL = %52,9%1009119691101

=--

x

d. Percobaan 1 (P1) responden normal 3,




sebesar 7,21 %.

%CVL = %21,7%100861978694

=--

x

e. Percobaan 1 (P1) responden normal 4,




sebesar 8,04 %.

%CVL = %04,8%100841968493

=--

x

f. Percobaan 1 (P1) responden normal 5,


beristirahat 15 menit, denyut nadi responden normal adalah 97 denyut/menit.


sebesar 9 %.


commit to user

IV - 17

%CVL = %9%1009719797106

=--

x

%Cardiovasculer responden saat berjalan normal di bidang datar selengkapnya


Tabel 4.9 Nilai %CVL responden berjalan normal di bidang datar

Responden Pengukuran %CVL (%)

P1 P2 P3 P4

Amputee 7,69 7,53 6,59 6,98

Normal 1 7,83 7,02 6,67 5,45

Normal 2 9,52 8,77 8,62 6,31

Normal 3 7,21 6,84 6,14 4,63

Normal 4 8,04 6,09 5,56 4,59

Normal 5 9,00 7,44 6,61 6,42

%Cardiovasculer (%CVL) dibuat grafik agar dapat dianalisis dengan cara

membandingkan nilai %CVL pengguna prosthetic dan responden normal

terhadap kondisi fisiologi dari keduanya. Grafik ditampilkan pada gambar 4.4.

Gambar 4.4 Grafik % CVL responden berjalan normal di bidang datar

Gambar 4.4 menunjukkan pola grafik %CVL amputee hampir sama dengan

%CVL responden normal. Nilai %cardiovasculer ini menunjukkan tingkat

kelelahan amputee pengguna prosthetic hampir sama dengan responden

normal. Amputee pengguna prosthetic endoskeletal sistem energy storing

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

P1 P2 P3 P4

%Ca

rdio

vasc

uler

Percobaan Ke-

% CVL Responden Saat Berjalan Normal di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 18

mekanisme 2-bar juga lebih memiliki kedekatan nilai dengan yang responden

orang normal.

Berikutnya dilakukan perhitungan distribusi nilai tingkat kelelahan

(%CVL) pada enam fase berjalan. Fase berjalan dipilih sesuai dengan gambar 4.5.

Gambar 4.5 Siklus pola jalan (gait cycle) Sumber: Lower-limb prosthetics, 1990

Pada gambar tersebut terdapat tujuh fase gerakan berjalan yaitu heel

contact, foot flat, midstance point, heel off, toe off, midswing, dan kembali pada

heel contact. Fase pertama dan fase ketujuh merupakan gerakan yang sama (heel

contact). Kesamaan gerakan tersebut diartikan bahwa energi yang dikeluarkan

hampir sama dan kelelahan yang ditimbulkan juga hampir sama.

Data yang digunakan adalah hasil perhitungan % CVL pengguna

prosthetic pada aktivitas berjalan normal, yaitu pada tabel 4.7. Mengukur

langsung di lapangan setiap aktivitas berjalan sejauh 12 meter, pengguna

prosthetic memiliki 18 siklus berjalan dan responden normal memilki 10 siklus

berjalan normal, setiap siklus terdiri dari enam fase. Perhitungan % CVL per fase

berjalan dipaparkan pada penjelasan, sebagai berikut:

1. Pengamatan jumlah siklus berjalan,

Pengamatan berjalan pengguna prosthetic atas lutut dilakukan langsung di

lapangan berjalan pengguna prosthetic atas lutut. Setiap percobaan berjalan

dihitung jumlah siklus yang dihasilkan. Rekapitulasi hasil penghitungan jumlah

siklus ditampilkan pada tabel 4.10.

1 2 3 4 5 6 7


commit to user

IV - 19

Tabel 4.10 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan normal di bidang datar

Responden

Percobaan Jalan ke- (jumlah siklus) Rata-rata

Siklus Jumlah Siklus

P1 P2 P3 P4

Amputee 18 18,5 18,5 18 18,25 18

Normal 1 10 10 10,5 10 10,125 10

Normal 2 10,5 11 10 10 10,375 10

Normal 3 11 9 10 10 10 10

Normal 4 9 10 10 10 9,75 10

Normal 5 10 10 10 10 10 10

Hasil pengamatan terhadap jumlah siklus yang terjadi dalam setiap percobaan

berjalan dapat diketahui jumlah siklus berjalan normal pada setiap replikasi

percobaan mengalami perubahan di setiap percobaan baik responden normal

maupun amputee pengguna prosthetic atas lutut. Perhitungan lebih lanjut

diambil nilai rata-rata jumlah siklus berjalan sejauh 12 meter yaitu 18 siklus

untuk responden normal dan 10 siklus untuk amputee pengguna prosthetic atas

lutut.

2. Perhitungan distribusi % CVL per siklus untuk setiap aktivitas berjalan,

Perhitungan distribusi % CVL per siklus ini dilakukan dengan menggunakan

persamaan 2.3 yaitu membagi nilai % CVL pada tabel 4.9 dengan jumlah

siklus pada tabel 4.10. Berikut ini beberapa contoh perhitungannya,

ü Pada amputee pengguna prosthetic atas lutut percobaan jalan ke-1,

= 1869,7

= 0,427 %

ü Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1,

= 1083,7

= 0,783 %


= 1052,9

= 0,907 %


= 1021,7

= 0,655 %


commit to user

IV - 20


= 1004,8

= 0,893 %


= 1000,9

= 0,900 %

Setiap perulangan percobaan jalan dihitung nilai % CVL atau tingkat kelelahan

yang dialami pada setiap siklus. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan

pada tabel 4.11.

Tabel 4.11 Distribusi % CVL per siklus berjalan normal responden di bidang datar

Responden Distribusi % CVL per Siklus pada Percobaan

Jalan ke- (%) P1 P2 P3 P4

Amputee 0,43 0,41 0,36 0,39

Normal 1 0,78 0,70 0,63 0,55

Normal 2 0,91 0,80 0,86 0,63

Normal 3 0,66 0,76 0,61 0,46

Normal 4 0,89 0,61 0,56 0,46

Normal 5 0,90 0,74 0,66 0,64

Penentuan distribusi nilai % CVL pada tabel 4.9 di atas disajikan dalam bentuk

grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis distribusi % CVL per siklus

untuk setiap percobaan jalan. Grafik ditampilkan pada gambar 4.6.

Gambar 4.6 Grafik distribusi % CVL per siklus

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

P1 P2 P3 P4

%Ca

rdio

vasc

uler

Percobaan Ke-

% CVL per Siklus Responden Saat Berjalan Normal di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 21

Nilai %CVL amputee lebih kecil dari %CVL responden normal. Pola grafik

nilai %CVL amputee dan responden normal memiliki kesetaraan. Nilai

%cardiovasculer ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee pengguna

prosthetic setara dengan responden normal.

3. Pemilihan nilai % CVL per siklus terbesar,

Pemilihan ini dilakukan terhadap nilai hasil perhitungan distribusi % CVL

terbesar dari empat kali percobaan. Nilai yang terpilih tersebut digunakan

sebagai dasar perhitungan % CVL per fase. Hasil pemilihan nilai %CVL

terbesar ditampilkan pada tabel 4.12.

Tabel 4.12 Nilai % CVL per siklus terbesar

Responden % CVL per siklus

Amputee 0,427 Normal 1 0,783 Normal 2 0,907 Normal 3 0,760 Normal 4 0,893 Normal 5 0,900

Penentuan nilai % CVL per siklus terbesar pada tabel 4.12 di atas disajikan

dalam bentuk grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis dan mengetahui

respon yang diberikan masing-masing responden. Grafik nilai %CVL per

siklus terbesar ditampilkan pada gambar 4.7.

Gambar 4.7 Grafik pengamatan nilai % CVL per siklus terbesar


commit to user

IV - 22

Grafik hasil perhitungan %CVL per siklus terbesar untuk masing-masing

responden. Nilai distribusi %CVL per siklus terbesar berbeda di setiap

responden.

4. Pengamatan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai setiap fase berjalan,

Pengamatan ini dilakukan secara langsung terhadap data video rekaman. Setiap

fase dihitung waktu tempuhnya kemudian dipilih satu siklus dengan

rekapitulasi waktu per fasenya. Hasil penghitungan waktu tempuh per fase

yang terpilih ditampilkan pada tabel 4.13.

Tabel 4.13 Waktu per fase berjalan normal responden di bidang datar

Responden Waktu pada Fase ke- (detik) Waktu 1

Siklus 1 2 3 4 5 6

Amputee 1,16 1,09 0,62 0,53 0,5 1,16 5,06

Normal 1 0,56 0,24 0,38 0,37 0,12 0,2 1,87

Normal 2 0,22 0,17 0,1 0,2 0,12 0,22 1,03

Normal 3 0,24 0,22 0,19 0,12 0,1 0,22 1,09

Normal 4 0,44 0,05 0,14 0,12 0,12 0,25 1,12

Normal 5 0,22 0,13 0,13 0,2 0,11 0,19 0,98

Hasil pengamatan terhadap waktu di atas disajikan dalam bentuk grafik. Grafik

pada gambar 4.8.

Gambar 4.8 Grafik hasil pengamatan terhadap waktu per fase

Gambar 4.8 menunjukkan pola grafik waktu per fase yang digunakan untuk

berjalan hampir sama dengan responden normal. Amputee pengguna prosthetic

endoskeletal sistem energy storing mekanisme 2-bar memiliki kedekatan

waktu yang lebih besar dibanding responden orang normal.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

F1 F2 F3 F4 F5 F6

Wak

tu (d

etik

)

Fase Berjalan Ke-

Waktu per Fase Berjalan Normal Responden Di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 23

5. Perhitungan rata-rata distribusi % CVL untuk setiap fase berjalan,

Data yang dipakai yaitu data pada tabel 4.12 dan 4.13. Perhitungan rata-rata

distribusi %CVL untuk setiap fase berjalan menggunakan persamaan 2.4.

Contoh perhitungannya dipaparkan, sebagai berikut:

ü Fase 1 pada pengguna prosthetic,

= 43,006,516,1

x = 0,098 %

ü Fase 1 pada responden normal 1 percobaan 1,

= 78,087,156,0

x = 0,234 %

ü Fase 1 pada responden normal 2 percobaan 1.

= 91,003,122,0

x = 0,194 %


= 76,009,124,0

x = 0,167 %


= 89,012,144,0

x = 0,351 %


= 90,098,022,0

x = 0,019 %

Setiap perulangan percobaan jalan dihitung nilai %CVL atau tingkat kelelahan

yang dialami pada setiap fase berjalan untuk pengguna prosthetic. Hasil

perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.14.

Tabel 4.14 Distribusi nilai % CVL per fase berjalan normal di bidang datar

Responden %CVL Fase Ke- (%)

1 2 3 4 5 6

Amputee 0,098 0,092 0,052 0,045 0,042 0,098

Normal 1 0,234 0,100 0,159 0,155 0,050 0,084

Normal 2 0,194 0,150 0,088 0,176 0,106 0,194

Normal 3 0,167 0,153 0,132 0,084 0,070 0,153

Normal 4 0,351 0,040 0,112 0,096 0,096 0,199

Normal 5 0,019 0,011 0,011 0,017 0,009 0,016


commit to user

IV - 24

Hasil tersebut diplotkan pada grafik berikut, dapat dilihat tingkat kelelahan

akibat aktivitas berjalan normal pada pengguna prosthetic dan responden

normal. Grafiknya ditampilkan pada gambar 4.9.

Gambar 4.9 Rata-rata distribusi % CVL per fase

Gambar 4.9 menunjukkan tingkat kelelahan amputee pengguna prosthetic

hampir sama dengan responden normal. Amputee pengguna prosthetic

endoskeletal sistem energy storing mekanisme 2-bar memiliki kedekatan nilai

dengan yang responden orang normal. Pola grafik menunjukkan kesetaraan

%CVL antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal.

Hasil perhitungan distribusi %CVL per fase pada tabel 4.14 dipasangkan

dengan hasil capture gambar video rekaman menggunakan desain prosthetic.

Hasilnya ditampilkan pada gambar 4.10.

Responden Gerakan Kaki

Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Fase 5 Fase 6 Amputee Waktu (detik) 1,16 1,09 0,62 0,53 0,5 1,16 Durasi (detik) 2,25 2,87 3,4 3,9 5,06 2,25 Nilai %CVL 0,098 0,092 0,052 0,045 0,042 0,098

Gambar 4.10 Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan normal di bidang datar

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

F1 F2 F3 F4 F5 F6

%CV

L

Fase Berjalan Ke-

%CVL per Fase Berjalan Normal Responden Di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

Responden Fase 1

Normal 1

Waktu (detik) 0,56 Durasi (detik) 0,56 Nilai %CVL 0,234 Normal 2



Waktu (detik) 0,44 Durasi (detik) 0,44 Nilai %CVL 0,351

Gambar 4.10 Rata berjalan normal

IV - 25

Gerakan Kaki Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Fase 5

0,24 0,38 0,37 0,12 0,8 1,18 1,55 1,67 0,100 0,159 0,155 0,050

0,17 0,10 0,20 0,12 0,39 0,49 0,69 0,81

0,194 0,150 0,088 0,176 0,106

0,22 0,19 0,12 0,10 0,46 0,65 0,77 0,87 0,153 0,132 0,084 0,07

0,05 0,14 0,12 0,12 0,49 0,63 0,75 0,87 0,040 0,112 0,096 0,096

Rata-rata distribusi % CVL pada gerak per fase berjalan normal di bidang (lanjutan)

Fase 5 Fase 6

0,12 0,20 1,67 1,87 0,050 0,084

0,12 0,22 0,81 1,03 0,106 0,194

0,10 0,22 0,87 1,09 0,070 0,153

0,12 0,25 0,87 1,12 0,096 0,199

istribusi % CVL pada gerak per fase


commit to user

Responden Fase 1

Normal 5

Waktu (detik) 0,22 Durasi (detik) 0,22 Nilai %CVL 0,019

Gambar 4.10 Rata berjalan normal

2. Energi Ekspenditur

Data yang diolah yaitu data pengukuran denyut

pengguna prosthetic dan responden nor

ekspenditur dan denyut nadi

dengan regresi kuadratis dengan persamaan 2.5

a. Pada pengguna prosthetic

Denyut nadi pada pengguna

ekspenditur sebesar 3,38

Y = 1.80411 - (0.0229038)

Y = 1.80411 - (0.0229038) (87

Y = 3,38 Kkal/menit

b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke

Denyut nadi pada responden normal 1 adalah 92


Y = 1.80411 - (0.0229038)

Y = 1.80411 - (0.0229038) (92

Y = 3,69 Kkal/menit

c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke



Y = 1.80411 - (0.0229038)

IV - 26


0,13 0,13 0,2 0,11 0,35 0,48 0,68 0,79 0,011 0,011 0,017 0,009

Rata-rata distribusi % CVL pada gerak per fase berjalan normal di bidang datar (lanjutan)

Data yang diolah yaitu data pengukuran denyut nadi saat berjalan

responden normal pada tabel 4.2 dan tabel 4.5

nadi dihitung dengan menggunakan pendekatan kuantitatif

i kuadratis dengan persamaan 2.5 (Astuti, 1985).

prosthetic percobaan jalan ke-1,

pada pengguna prosthetic adalah 87 denyut/menit. Nilai energi

3,38 Kkal/menit.

(0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

(0.0229038) (87) + (4.71733 x 10-4) (87)2

responden normal 1 percobaan jalan ke-1,

responden normal 1 adalah 92 denyut/menit. Nilai energi

3,69 Kkal/menit.

(0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

(0.0229038) (92) + (4.71733 x 10-4) (92)2


responden normal 2 adalah 101 denyut/menit. Nilai energi

4,30 Kkal/menit.

(0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

Fase 5 Fase 6

0,11 0,19 0,79 0,98 0,009 0,016


saat berjalan pada

mal pada tabel 4.2 dan tabel 4.5. Energi

dihitung dengan menggunakan pendekatan kuantitatif

denyut/menit. Nilai energi




commit to user

IV - 27

Y = 1.80411 - (0.0229038) (101) + (4.71733 x 10-4) (101) 2

Y = 4,30 Kkal/menit

d. Pada responden normal 3 percobaan jalan ke-1,

Denyut nadi pada responden normal 3 adalah 94 denyut/menit. Nilai energi

ekspenditur sebesar 3,83 Kkal/menit.

Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (94) + (4.71733 x 10-4) (94)2

Y = 3,82 Kkal/menit

e. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1,



Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (93) + (4.71733 x 10-4) (93) 2

Y = 3,75 Kkal/menit

f. Pada responden normal 4 percobaan jalan ke-1,



Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (106) + (4.71733 x 10-4) (106) 2

Y = 4,68 Kkal/menit

Nilai energi ekspenditur dihitung untuk setiap hasil pengukuran denyut nadi,

baik untuk pengukuran sebelum dan saat berjalan normal. Hasil perhitungan

selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.15.

Tabel 4.15 Energi ekspenditur berjalan normal di bidang datar

Responden Energi Ekspenditur (Kkal/menit)

P1 P2 P3 P4

Amputee 3,38 3,27 3,32 3,63

Normal 1 3,69 3,69 3,32 3,82

Normal 2 4,30 3,69 3,56 3,69

Normal 3 3,82 3,44 3,56 3,82

Normal 4 3,75 3,44 3,82 3,69

Normal 5 4,68 3,27 3,21 3,89


commit to user

IV - 28

Hasil perhitungan di atas disajikan dalam bentuk grafik sehingga memudahkan

dalam menganalisis garis yang ditunjukkan data. Grafik untuk keenam

responden dalam 4 percobaan jalan ditampilkan pada gambar 4.11.

Gambar 4.11 Energi ekspenditur responden berjalan normal di bidang datar

Gambar 4.11 menunjukkan pola grafik energi ekspenditur amputee hampir

sama dengan energi ekspenditur responden normal. Nilai energi ekspenditur ini

menunjukkan konsumsi energi amputee pengguna prosthetic hampir sama

dengan responden normal.

3. Kebutuhan Kalori

Data yang dipakai yaitu data hasil perhitungan energi ekspenditur

pengguna prosthetic dan responden orang normal saat berjalan normal pada tabel

4.15. Penghitungan kebutuhan kalori ini dilakukan dengan menggunakan

persamaan 2.6. Perhitungan kebutuhan kalori dipaparkan pada penjelasan, sebagai

berikut:

a. Pada pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1,

Nilai berat badan pengguna prosthetic tanpa prosthetic yaitu 67,5 kg. Energi

ekspenditur pada pengguna prosthetic sebesar 3,38 Kkal/menit. Sehingga

diperlukan kalori sebesar 2,90 Kkal/jam/kg berat badan.

Kebutuhan kalori = kg

x

5,67

6038,3

= 3,01 Kkal/jam per kg berat badan

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

P1 P2 P3 P4

Ener

gi E

kspe

ndit

ur

Percobaan Ke-

Energi Ekspenditur Responden Saat Berjalan Normal di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 29

b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke-1,

Nilai berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Energi ekspenditur pada

responden normal 1 sebesar 3,69 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori

sebesar 2,92 Kkal/jam/kg berat badan.


x7,75

6069,3


c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1,

Nilai berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg. Energi ekspenditur pada




x

79

60098,3






Kebutuhan kalori = kgx

706082,3







646075,3







786068,4


Nilai kebutuhan kalori dihitung untuk setiap hasil perhitungan energi

ekspenditur. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.16.


commit to user

IV - 30

Tabel 4.16 Kebutuhan kalori berjalan normal di bidang datar

Responden

Kebutuhan Kalori (Kkal/jam per kg berat badan)

P1 P2 P3 P4

Amputee 3,01 2,80 2,954 3,223

Normal 1 2,92 2,92 2,63 3,03

Normal 2 3,27 2,80 2,71 2,80

Normal 3 3,27 2,95 3,05 3,27

Normal 4 3,52 3,23 3,58 3,46

Normal 5 3,60 2,51 2,47 2,99


dalam menganalisis kecenderungan garis yang ditunjukkan data. Grafik

kebutuhan kalori untuk keenam responden ditampilkan pada gambar 4.12.

Gambar 4.12 Kebutuhan kalori saat berjalan normal di bidang datar

Gambar 4.12 menunjukkan kebutuhan kalori amputee lebih kecil dibanding

responden normal untuk percobaan 1 dan 2, sedangkan pada percobaan 3 dan 4

kebutuhan kalori responden amputee lebih besar dibanding responden normal.

Pola grafik kebutuhan kalori amputee setara dengan kebutuhan kalori

responden normal.

4. Konsumsi Oksigen (VO2 Maks)

Data yang dipakai yaitu data pengukuran denyut nadi pengguna prosthetic

dan responden orang normal pada tabel 4.2 dan 4.5. Penghitungan konsumsi

2,5

2,6

2,7

2,8

2,9

3

3,1

3,2

3,3

3,4

P1 P2 P3 P4

Kebu

tuha

n Ka

lori

Percobaan Ke-

Kebutuhan Kalori Responden Saat Berjalan Normal di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 31

oksigen (VO2 maks) ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.7. Berikut

contoh perhitungannya.

a. Pada pengguna prosthetic,

Berat badan amputee pengguna prosthetic tanpa prosthetic yaitu 67,5 kg.

Usia pengguna prosthetic yaitu 49 tahun. Denyut nadi yang terukur saat

berjalan yaitu 87 denyut/menit.

Faktor koreksi usia = 1,12 – (0,0073 x usia)

= 1,12 – (0,0073 x 49)

= 0,7623

VO2 maks = AGGHR

VWb´

-+++

7215,13)10(263,0

= 7623,0

72108715,13)46,0)(1070(263,0´

-+++

= 0,687 liter/menit


Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Usia responden normal 1 yaitu

22 tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 92 denyut/menit.


= 1,12 – (0,0073 x 22)

= 0,9594

VO2 maks = 9594,0721092

15,13)09,3)(107,75(263,0´

-+++

= 2,645 liter/menit


Berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg. Usia responden normal 2 yaitu



= 1,12 – (0,0073 x 24)

= 0,9448

VO2 maks = 9448,07210101

15,13)88,2)(1079(263,0´

-+++

= 1,952 liter/menit


commit to user

IV - 32





= 1,12 – (0,0073 x 23)

= 0,9521

VO2 maks = 9521,0721094

15,13)09,3)(1070(263,0´

-+++

= 2,323 liter/menit





= 1,12 – (0,0073 x 24)

= 0,9448

VO2 maks = 9448,0721093

15,13)40,2)(1064(263,0´

-+++

= 1,824 liter/menit





= 1,12 – (0,0073 x 23)

= 0,9375

VO2 maks = 9375,07210106

15,13)88,2)(1078(263,0´

-+++

= 1,700 liter/menit

Semua hasil pengukuran denyut nadi digunakan untuk menghitung konsumsi

oksigen pada responden. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada

tabel 4.17.


commit to user

IV - 33

Tabel 4.17 Konsumsi oksigen berjalan normal di bidang datar

Responden VO2max (liter/menit)

P1 P2 P3 P4

Amputee 0,687 0,743 0,706 0,582

Normal 1 2,645 2,496 3,306 2,111

Normal 2 1,952 2,537 3,068 2,537

Normal 3 2,323 2,700 2,508 2,194

Normal 4 1,824 2,660 2,457 2,451

Normal 5 1,700 3,253 3,604 1,869



konsumsi oksigen terhadap responden ditampilkan pada gambar 4.13.

Gambar 4.13 Grafik konsumsi oksigen berjalan normal di bidang datar

Gambar 4.13 menunjukkan VO2maks oleh amputee lebih kecil dibanding

responden normal. Pola grafik VO2maks amputee setara/hampir sama dengan

konsumsi oksigen responden normal. Nilai VO2maks ini menunjukkan

konsumsi oksigen amputee pengguna prosthetic lebih kecil dibanding dengan

responden normal.

5. Physiological Cost Index (PCI) of Walking

Data yang dipakai yaitu data kecepatan berjalan dan data denyut pada

pengguna prosthetic dan responden orang normal pada tabel 4.2 dan 4.5. Berikut

adalah beberapa contoh perhitungannya.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

P1 P2 P3 P4

Kons

umsi

Oks

igen

Percobaan Ke-

Konsumsi Oksigen Responden Saat Berjalan Normal di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 34


Denyut nadi awal amputee pengguna prosthetic yaitu 80 denyut/menit dan

setelah beraktivitas yaitu 87 denyut/menit. Kecepatan berjalan amputee adalah

7,660 meter/menit.

PCI = V

DoDt -

=

660,7

8087-

= 0,914 denyut/meter


Denyut nadi awal responden normal 1 yaitu 83 denyut/menit dan setelah

beraktivitas yaitu 92 denyut/menit. Kecepatan berjalan responden normal 1

adalah 51,429 meter/menit.

PCI = V

DoDt -

=

429,51

8392-





adalah 48 meter/menit.

PCI = V

DoDt -

=

4891101-

= 0,208 meter/menit





PCI = V

DoDt -


commit to user

IV - 35

=

429,518694-

= 0,156 meter/menit





PCI = V

DoDt -

=

408493-

= 0,225 meter/menit





PCI = V

DoDt -

=

4897106-

= 0,188 meter/menit

Semua hasil pengukuran denyut nadi digunakan untuk menghitung

physiological cost index (PCI) of walking pada responden. Hasil perhitungan


Tabel 4.18 PCI of walking berjalan normal di bidang datar

Responden PCI (denyut/meter)

P1 P2 P3 P4

Amputee 0,914 0,924 0,808 0,817

Normal 1 0,175 0,167 0,156 0,142

Normal 2 0,208 0,208 0,181 0,146

Normal 3 0,156 0,167 0,146 0,104


commit to user

IV - 36

Tabel 4.18 PCI of walking berjalan normal di bidang datar


P1 P2 P3 P4

Normal 4 0,225 0,136 0,100 0,090

Normal 5 0,188 0,188 0,156 0,185



physiological cost index of walking terhadap responden ditampilkan pada

gambar 4.14.

Gambar 4.14 Physiological cost index (PCI) of walking berjalan normal di bidang datar

Gambar 4.14 menunjukkan PCI of walking oleh amputee lebih tinggi dibanding

responden normal. Pola grafik PCI of walking amputee setara/hampir sama

dengan responden normal. Nilai PCI of walking ini menunjukkan tingkat

fisiologi amputee pengguna prosthetic lebih tinggi dibanding dengan

responden normal.

4.2.3 Menentukan Nilai Pengukuran Aspek Fisiologi di Bidang Datar Jalan Cepat

Aspek fisiologi yang diukur dalam penelitian di bidang datar jalan cepat

adalah titik kelelahan yang ditunjukkan melalui perhitungan %CVL, konsumsi

energi melalui perhitungan energi ekspenditur, kebutuhan kalori, konsumsi

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

P1 P2 P3 P4

PCI o

f Wal

king

Percobaan Ke-

PCI of Walking Responden Saat Berjalan Normal di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 37

oksigen melalui perhitungan VO2maks, dan physiological cost index (PCI) of

walking.


Perhitungan nilai tingkat kelelahan (%CVL) dilakukan dengan

menggunakan persamaan 2.2. Data yang digunakan adalah data hasil perhitungan

denyut nadi per menit, sebelum (istirahat) dan setelah berjalan, denyut maksimum

dari pengguna prosthetic maupun orang normal, dan kecepatan berjalan

responden. Denyut nadi maksimum laki-laki diperoleh dari 220 – usia responden.

Perhitungan %CVL pengguna prosthetic maupun orang normal dipaparkan pada

penjelasan, berikut:

a. Percobaan 1 (P1) pengguna prosthetic,


Setelah beristirahat selama 15 menit, denyut nadi amputee pengguna prosthetic

adalah 89 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi amputee pengguna

prosthetic adalah 104 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 18,29 %.

%CVL = %293,18%1008917189104

=--

x





sebesar 15,45 %.

%CVL = %455,15%1008819888105

=--

x

c. Percobaan 1 (P1) responden normal 2




sebesar 15,79 %.

%CVL = %789,15%1008219682100

=--

x


commit to user

IV - 38





sebesar 17,86 %.

%CVL = %857,17%1008519785105

=--

x




Sedangkan setelah berjalan, denyut nadi adalah 97 denyut/menit. Maka nilai

%CVL sebesar 14,66 %.

%CVL = %655,14%100801968097

=--

x





sebesar 16,36 %.

%CVL = %364,16%1008719787105

=--

x

Hasil perhitungan %CVL aktivitas berjalan cepat responden di bidang datar


Tabel 4.19 %CVL responden berjalan cepat di bidang datar


P1 P2 P3 P4

Amputee 18,293 16,471 18,182 16,667

Normal 1 15,455 17,500 18,644 15,966

Normal 2 15,789 16,814 17,241 18,018

Normal 3 17,857 17,094 16,379 20,175

Normal 4 14,655 18,261 19,469 17,949

Normal 5 16,364 16,071 17,391 17,544


commit to user

IV - 39

Hasil perhitungan %CVL dibuat grafik agar dapat dianalisis dengan cara

membandingkan nilai %CVL pengguna prosthetic dan responden normal terhadap

kondisi fisiologi dari keduanya. Grafik ditampilkan pada gambar 4.15.

Gambar 4.15 Grafik % CVL responden berjalan cepat di bidang datar




normal.


(%CVL) pada enam fase berjalan. Data yang digunakan adalah hasil perhitungan

%CVL pengguna prosthetic pada aktivitas berjalan cepat, yaitu pada tabel 4.19.

Melalui pengamatan langsung di lapangan setiap aktivitas berjalan sejauh 12

meter dapat diketahui jumlah siklus berjalan responden. Perhitungan % CVL per

fase berjalan dipaparkan pada penjelasan, berikut:


Pengamatan berjalan pengguna prosthetic dilakukan langsung di lapangan

berjalan pengguna prosthetic. Setiap percobaan berjalan dihitung jumlah siklus

yang dihasilkan. Rekapitulasi hasil penghitungan jumlah siklus disajikan pada

tabel 4.20.

14,5

15

15,5

16

16,5

17

17,5

18

18,5

P1 P2 P3 P4

% C

ardi

ovas

cule

r

Percobaan Ke-

%CVL Responden Saat Berjalan Cepat di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 40

Tabel 4.20 Hasil pengamatan jumlah siklus berjalan

Responden



P1 P2 P3 P4

Amputee 19 19 19 19 19 19

Normal 1 9 9,5 9 9 9,125 9

Normal 2 9 10 9,5 9 9,375 9

Normal 3 8 10 9,5 9 9,125 9

Normal 4 8 9 9 10 9 9

Normal 5 9 9 9,5 9 9,125 9

Hasil pengamatan terhadap jumlah siklus berjalan cepat di bidang datar pada

tabel 4.20 menunjukkan jumlah siklus jalan untuk aktifitas jalan cepat pada

bidang datar mengalami perubahan yang tidak terlalu besar untuk masing-

masing responden di tiap percobaannya. Perhitungan lebih lanjut diambil nilai

rata-rata jumlah siklus yang terjadi yaitu 19 siklus untuk responden amputee

pengguna prosthetic dan 9 siklus responden normal.

2. Perhitungan rata-rata distribusi % CVL per siklus untuk setiap aktivitas

berjalan,

Perhitungan distribusi rata-rata % CVL per siklus ini dilakukan dengan

menggunakan persamaan 2.3 yaitu membagi nilai % CVL pada tabel 4.19

dengan jumlah siklus pada tabel 4.20. Berikut adalah beberapa contoh

perhitungannya,

ü Pada amputee pengguna prosthetic percobaan jalan ke-1,

= 19

29,18

= 0,963 %


= 945,15

= 1,717 %


= 979,15

= 1,754 %


= 886,17

= 2,232 %


commit to user

IV - 41


= 866,14

= 1,832 %


= 936,16

= 1,818 %



pada tabel 4.21.

Tabel 4.21 Rata-rata distribusi % CVL per siklus berjalan cepat

di bidang datar

Responden Distribusi rata-rata % CVL per Siklus pada

Percobaan Jalan ke- (dalam %) P1 P2 P3 P4

Amputee 0,96 0,87 0,96 0,88

Normal 1 1,72 1,84 2,07 1,77

Normal 2 1,75 1,68 1,81 2,00

Normal 3 2,23 1,71 1,72 2,24

Normal 4 1,83 2,03 2,16 1,79

Normal 5 1,82 1,79 1,83 1,95

Penentuan distribusi nilai % CVL pada tabel 4.21 di atas disajikan dalam

bentuk grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis dan mengetahui nilai

distribusi % CVL per siklus untuk setiap percobaan jalan. Grafik ditampilkan

pada gambar 4.16.

Gambar 4.16 Grafik rata-rata distribusi % CVL per siklus

jalan cepat di bidang datar

0

0,5

1

1,5

2

2,5

P1 P2 P3 P4

% C

ardi

ovas

cule

r

Percobaan Ke-

%CVL per Siklus Responden Saat Berjalan Cepat di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 42

Nilai %CVL per siklus amputee lebih kecil dari %CVL responden normal. Hal

ini dikarenakan jumlah siklus berjalan amputee lebih banyak dari responden

normal. Pola grafik nilai %CVL amputee dan responden normal memiliki

kesetaraan. Nilai %cardiovasculer ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee

pengguna prosthetic setara dengan responden normal.




sebagai dasar perhitungan % CVL per fase. Hasil pemilihan disajikan pada

tabel 4.22.





dalam bentuk grafik pada gambar 4.17 sehingga mudah dalam menganalisis.


Pola grafik menunjukkan nilai % CVL per siklus terbesar (gambar 4.17) untuk

semua responden. Dari keenam nilai tersebut, pola grafik %CVL per siklus

berbeda untuk masing-masing responden.


commit to user

IV - 43






Tabel 4.22 Waktu per fase berjalan cepat di bidang datar


Siklus 1 2 3 4 5 6

Amputee 0,69 0,61 0,6 0,52 0,8 0,87 4,09

Normal 1 0,15 0,19 0,32 0,19 0,1 0,21 1,16

Normal 2 0,16 0,08 0,15 0,19 0,1 0,18 0,86

Normal 3 0,28 0,21 0,43 0,2 0,15 0,22 1,49

Normal 4 0,31 0,13 0,2 0,22 0,16 0,22 1,24

Normal 5 0,34 0,25 0,25 0,31 0,18 0,19 1,52

Hasil pengamatan terhadap waktu di atas disajikan dalam bentuk grafik pada

gambar 4.18.

Gambar 4.18 Grafik hasil pengamatan waktu per fase

Pola grafik pada gambar 4.18 hasil pengamatan waktu per fase diatas terlihat

bahwa lamanya waktu per fase pada responden amputee relatif dan responden

normal mengalami perubahan disetiap fase.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

F1 F2 F3 F4 F5 F6

Wak

tu (d

etik

)

Fase Berjalan Ke-

Waktu per Fase Berjalan Cepat Responden Di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 44

5. Perhitungan rata-rata distribusi % CVL untuk setiap fase berjalan.

Data yang dipakai yaitu data pada tabel 4.21 dan 4.22. Perhitungan distribusi

%CVL untuk setiap fase berjalan menggunakan persamaan 2.4. Contoh

perhitungannya, sebagai berikut:


= 96,009,469,0

x = 0,162 %


= 07,216,115,0

x = 0,268 %


= 00,0286,016,0

x = 0,372 %


= 24,249,128,0

x = 0,421 %


= 16,224,131,0

x = 0,541 %


= 95,152,134,0

x = 0,436 %




Tabel 4.23 % CVL per fase responden di bidang datar jalan cepat


1 2 3 4 5 6

Amputee 0,162 0,144 0,141 0,122 0,188 0,205

Normal 1 0,268 0,339 0,571 0,339 0,179 0,375

Normal 2 0,372 0,186 0,349 0,442 0,233 0,419

Normal 3 0,421 0,316 0,647 0,301 0,226 0,331

Normal 4 0,541 0,227 0,349 0,384 0,279 0,384

Normal 5 0,436 0,321 0,321 0,398 0,231 0,244


commit to user

IV - 45

Hasil tersebut kemudian diplotkan pada grafik berikut, dapat dilihat tingkat

kelelahan akibat aktivitas berjalan normal pada pengguna prosthetic dan

responden normal. Hasil menunjukkan bahwa nilai %CVL untuk prosthetic

memiliki kesamaan dibandingkan dengan responden normal. Grafik disajikan

pada gambar 4.19.

Gambar 4.19 Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan cepat

di bidang datar


%CVL responden normal. Nilai %cardiovasculer per fase ini menunjukkan

tingkat kelelahan amputee pengguna prosthetic hampir sama dengan responden

normal. Pola grafik menunjukkan kesetaraan %CVL antara responden amputee

pengguna prosthetic dan responden normal.



Hasilnya disajikan pada gambar 4.20.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

F1 F2 F3 F4 F5 F6

% C

VL

Fase Berjalan Ke-

%CVL per Fase Berjalan Cepat Responden Di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

Responden Fase 1

Amputee

Waktu (detik) 0,69Durasi (detik) 0,69Nilai %CVL 0,162 Normal 1



Waktu (detik) 0,28Durasi (detik) 0,28Nilai %CVL 0,421

Gambar 4.20 Rata berjalan cepat

IV - 46


0,69 0,61 0,6 0,52 0,8 0,69 1,30 1,9 2,42 3,22

0,162 0,144 0,141 0,122 0,188

0,15 0,19 0,32 0,19 0,1 0,15 0,34 0,66 0,85 0,95

0,268 0,339 0,571 0,339 0,179

0,16 0,08 0,15 0,19 0,1 0,16 0,24 0,39 0,58 0.68

0,372 0,186 0,349 0,442 0,233

28 0,21 0,43 0,2 0,150,28 0,49 0,92 1,12 1,27,421 0,316 0,647 0,301 0,226

Rata-rata distribusi % CVL pada gerak per fase berjalan cepat di bidang datar

Fase 5 Fase 6

0,87

3,22 4,09 0,188 0,205

0,21

0,95 1,16 0,179 0,375

0,18

0.68 0,86 0,233 0,419

5 0,22

1,27 1,49 226 0,331



commit to user

Responden Fase 1

Normal 4

Waktu (detik) 0,310Durasi (detik) 0,31Nilai %CVL 0,

Normal 5

Waktu (detik) 0,340Durasi (detik) 0,340Nilai %CVL 0,

Gambar 4.20 Rata berjalan cepat di bidang datar



pengguna prosthetic dan responden normal pada tabel 4.2 dan tabel 4.

ekspenditur dan denyut nadi

dengan regresi kuadratis dengan persamaan 2.9


Denyut nadi pada pengguna


Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10

Y = 1.80411 - (0.0229038) (104

Y = 4,52 Kkal/menit

IV - 47


0,310 0,130 0,200 0,220 0,1600,310 0,44 0,64 0,86 1,020,541 0,227 0,349 0,384 0,2

0,340 0,250 0,250 0,310 0,1800,340 0,59 0,84 1,15 1,330,436 0,321 0,321 0,398 0,

Rata-rata distribusi % CVL pada gerak per fase berjalan cepat di bidang datar (lanjutan)



nadi dihitung dengan menggunakan pendekatan kuantitatif

adratis dengan persamaan 2.9 (Astuti, 1985).


pada pengguna prosthetic adalah 104 denyut/menit. Nilai energi

4,52 Kkal/menit.

(0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

(0.0229038) (104) + (4.71733 x 10-4) (104) 2

Fase 5 Fase 6

0,160 0,220 1,02 1,24 0,279 0,384

0,180 0,190 1,33 1,52 0,231 0,244


saat berjalan pada

5. Energi

dihitung dengan menggunakan pendekatan kuantitatif



commit to user

IV - 48




Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (105) + (4.71733 x 10-4) (105) 2

Y = 4,60 Kkal/menit




Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (100) + (4.71733 x 10-4) (100)2

Y = 4,23 Kkal/menit




Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (105) + (4.71733 x 10-4) (105) 2

Y = 4,60 Kkal/menit




Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (97) + (4.71733 x 10-4) (97) 2

Y = 4,02 Kkal/menit




Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (105) + (4.71733 x 10-4) (105) 2

Y = 4,60 Kkal/menit


commit to user

IV - 49


baik untuk pengukuran sebelum dan saat berjalan. Hasil perhitungan

selengkapnya terdapat pada tabel 4.24.

Tabel 4.24 Energi ekspenditur responden berjalan cepat di bidang datar


P1 P2 P3 P4

Amputee 4,52 4,23 4,16 4,30

Normal 1 4,60 4,16 4,38 4,09

Normal 2 4,23 4,38 4,23 4,60

Normal 3 4,60 4,23 4,23 4,68

Normal 4 4,02 4,38 4,60 4,23

Normal 5 4,60 4,45 4,38 4,45




Gambar 4.21 Energi ekspenditur responden berjalan cepat di bidang datar

Gambar 4.21 menunjukkan pola grafik energi ekspenditur amputee hampir

sama dengan energi ekspenditur responden normal. Nilai energi ekspenditur ini

menunjukkan konsumsi energi amputee pengguna prosthetic hampir sama

dengan responden normal.

3,9

4

4,1

4,2

4,3

4,4

4,5

4,6

P1 P2 P3 P4

Ener

gi E

kspe

nditu

r

Percobaan Ke-

Energi Ekspenditur Responden Saat Berjalan Cepat di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 50

3. Kebutuhan Kalori

Data yang digunakan yaitu data hasil perhitungan energi ekspenditur


4.24. Perhitungan kebutuhan kalori dipaparkan sebagai berikut:


Berat badan pengguna prosthetic tanpa prosthetic yaitu 67,5 kg. Energi


diperlukan kalori sebesar 4,02 Kkal/jam per kg berat badan.


x

5,67

6052,4



Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Energi ekspenditur responden

normal 1 saat berjalan sebesar 4,60 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori

sebesar 3,65 Kkal/jam per kg berat badan.


x

7,75

6060,4



Berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg. Energi ekspenditur responden

normal 2 saat berjalan adalah sebesar 4,23 Kkal/menit. Sehingga diperlukan

kalori sebesar 3,21 Kkal/jam/kg berat badan.


x

79

6023,4







x

70

6060,4



Nilai berat badan responden normal 4 yaitu 64 kg. Energi ekspenditur

responden normal 4 saat berjalan sebesar 4,02 Kkal/menit. Sehingga



commit to user

IV - 51


x

64

6002,4



Nilai berat badan responden normal 5 yaitu 78 kg. Nilai ekspenditur responden




x

78

6060,4




Tabel 4.25 Kebutuhan kalori responden berjalan cepat di bidang datar

Responden


P1 P2 P3 P4

Amputee 4,02 3,76 3,698 3,825

Normal 1 3,65 3,30 3,47 3,24

Normal 2 3,21 3,32 3,21 3,49

Normal 3 3,94 3,63 3,63 4,01

Normal 4 3,77 4,10 4,31 3,97

Normal 5 3,54 3,42 3,37 3,42





commit to user

IV - 52

Gambar 4.22 Kebutuhan kalori saat berjalan cepat di bidang datar

Gambar 4.22 menunjukkan kebutuhan kalori amputee lebih besar dibanding

responden normal. Pola grafik kebutuhan kalori amputee setara dengan

kebutuhan kalori responden normal.

4. Konsumsi oksigen (VO2 Max)

Data yang dipakai yaitu data kecepatan berjalan, data awal pengukuran

denyut nadi amputee pengguna prosthetic pada tabel 4.2 dan responden orang

normal pada tabel 4.5. Penghitungan konsumsi oksigen (VO2 maks) ini dilakukan

dengan menggunakan persamaan 2.7. Berikut adalah beberapa contoh

perhitungannya.


Berat badan pengguna prosthetic yaitu 70 kg. Usia pengguna prosthetic yaitu



= 1,12 – (0,0073 x 49)

= 0,7623

VO2 maks = AGGHR

VWb´

-+++

72

15,13)10(263,0

= 7623,0

7210104

15,13)58,0)(1070(263,0´

-+++

= 0,46 liter/menit

3,3

3,4

3,5

3,6

3,7

3,8

3,9

4

4,1

P1 P2 P3 P4

Kebu

tuha

n Ka

lori

Percobaan Ke-

Kebutuhan Kalori Responden Saat Berjalan Cepat di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 53


Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg dengan usia 22 tahun. Denyut

nadi yang terukur yaitu 105 denyut/menit.


= 1,12 – (0,0073 x 22)

= 0,9594

VO2 maks = 9594,07210105

15,13)09,3)(107,75(263,0´

-+++

= 1,85 liter/menit


Berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg dengan 24 tahun. Denyut nadi

yang terukur yaitu 100 denyut/menit.


= 1,12 – (0,0073 x 24)

= 0,9448

VO2 maks = 9448,07210100

15,13)48,3)(1079(263,0´

-+++

= 2,35 liter/menit


Berat badan responden normal 3 yaitu 70 kg dengan usia 23 tahun. Denyut



= 1,12 – (0,0073 x 23)

= 0,9521

VO2 maks = 9521,07210105

15,13)17,3)(1070(263,0´

-+++

= 1,77 liter/menit





= 1,12 – (0,0073 x 24)

= 0,9448


commit to user

IV - 54

VO2 maks = 9448,0721097

15,13)49,2)(1064(263,0´

-+++

= 1,66 liter/menit





= 1,12 – (0,0073 x 23)

= 0,9375

VO2 maks = 9375,07210105

15,13)17,3)(1078(263,0´

-+++

= 1,89 liter/menit



tabel 4.26.

Tabel 4.26 Konsumsi oksigen aktivitas berjalan cepat di bidang datar


P1 P2 P3 P4

Amputee 0,46 0,51 0,51 0,50

Normal 1 1,85 2,02 1,78 2,20

Normal 2 2,35 1,98 1,98 1,59

Normal 3 1,77 1,74 1,57 1,53

Normal 4 1,66 1,83 1,90 2,08

Normal 5 1,89 1,89 2,12 1,57





commit to user

IV - 55

Gambar 4.23 Konsumsi oksigen berjalan cepat di bidang datar



VO2maks responden normal. Nilai VO2maks ini menunjukkan konsumsi

oksigen amputee pengguna prosthetic lebih kecil dibanding dengan responden

normal.


Data yang dipakai yaitu data kecepatan berjalan dan data denyut nadi pada

pengguna prosthetic dan responden orang normal. Data pengukuran denyut nadi

responden pada aktivitas berjalan terdapat pada tabel 4.2 dan tabel 4.5. Berikut

adalah beberapa contoh perhitungannya.



setelah beraktivitas yaitu 104 denyut/menit. Kecepatan amputee berjalan


PCI = V

DoDt -

=

730,9

89104-


0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

P1 P2 P3 P4

Kons

umsi

Oks

igen

Percobaan Ke-

Konsumsi Oksigen Responden Saat Berjalan Cepat di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 56



beraktivitas yaitu 105 denyut/menit. Kecepatan berjalan responden normal


PCI = V

DoDt -

=

8,55

88105-

= 0,305 denyut/menit





PCI = V

DoDt -

=

6,54

82100-




beraktivitas yaitu 105 denyut/menit. Kecepatan berjalan responden adalah

56,229 meter/menit.

PCI = V

DoDt -

=

229,56

85105-






PCI = V

DoDt -


commit to user

IV - 57

=

4,45

8097-






PCI = V

DoDt -

=

382,65

87105-


Semua hasil pengukuran denyut nadi digunakan untuk menghitung PCI of

walking pada responden selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.27.

Tabel 4.27 PCI of walking responden berjalan cepat di bidang datar


P1 P2 P3 P4

Amputee 1,542 1,458 1,711 1,439

Normal 1 0,305 0,365 0,403 0,396

Normal 2 0,330 0,386 0,343 0,366

Normal 3 0,356 0,383 0,373 0,431

Normal 4 0,374 0,370 0,343 0,345

Normal 5 0,275 0,327 0,301 0,437





commit to user

IV - 58

Gambar 4.24 PCI of walking berjalan normal di bidang datar





responden normal.

4.2.4 Menentukan Nilai Pengukuran Aspek Fisiologi di Bidang Miring

Aspek fisiologi yang diukur dalam penelitian berjalan normal menaiki dan

menuruni bidang miring adalah tingkat kelelahan yang ditunjukkan melalui

perhitungan %CVL, konsumsi energi melalui perhitungan energi ekspenditur,

kebutuhan kalori, konsumsi oksigen melalui perhitungan VO2maks, dan

physiological cost index (PCI) of walking.


Perhitungan tingkat kelelahan (%CVL) menggunakan persamaan 2.2. Data

yang digunakan adalah data denyut nadi per menit sebelum (istirahat) dan setelah

berjalan seperti pada tabel 4.2 dan tabel 4.5, data kecepatan berjalan, dan denyut

maksimum dari responden. Perhitungan %CVL pengguna prosthetic maupun

orang normal dipaparkan pada penjelasan, sebagai berikut:

a. Percobaan 1 (P1) pengguna,

Denyut nadi maksimum amputee pengguna prosthetic sebesar 171

denyut/menit. Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi amputee pengguna

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

P1 P2 P3 P4

PCI o

f Wal

king

Percobaan Ke-

PCI of Walking Responden Saat Berjalan Cepat di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 59

prosthetic adalah 90 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 107

denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 18,29 %.

%CVL = %29,18%10090171

90107=

--

x






%CVL = %71,12%10080198

8095=

--

x






%CVL = %52,15%10080196

8098=

--

x






%CVL = %40,9%10080197

8091=

--

x





sebesar 13,89 %.

%CVL = %89,13%10088196

88103=

--

x


commit to user

IV - 60





sebesar 15,60 %.

%CVL = %60,15%10088197

88105=

--

x

Rekapitulasi hasil penghitungan %CVL responden normal dan amputee

pengguna prosthetic berjalan normal menaiki dan menurungi bidang miring


Tabel 4.28 %CVL responden berjalan normal di bidang miring


P1 P2 P3 P4

Amputee 18,29 16,47 18,18 16,67

Normal 1 12,71 11,11 10,17 6,90

Normal 2 15,52 15,25 16,36 15,18

Normal 3 9,40 8,04 7,76 7,34

Normal 4 13,89 13,33 13,08 13,39

Normal 5 15,60 15,38 15,04 14,91


membandingkan nilai %CVL pengguna prosthetic dan responden normal

terhadap kondisi fisiologi dari keduanya. Grafik ditampilkan pada gambar

4.25.

Gambar 4.25 Grafik hasil perhitungan % CVL di bidang miring

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

P1 P2 P3 P4

%CV

L

Percobaan Ke-

%CVL Responden Saat Berjalan di Bidang Miring

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 61

Gambar 4.25 menunjukkan nilai %CVL amputee pengguna prosthetic

lebih besar dibanding responden normal. Pola grafik %CVL amputee hampir

sama dengan %CVL responden normal. Nilai %cardiovasculer ini menunjukkan


normal.



% CVL pengguna prosthetic pada aktivitas berjalan, yaitu pada tabel 4.28.

Melalui pengamatan langsung di lapangan diketahui jumlah siklus berjalan sejauh

12 meter, setiap siklus terdiri dari enam fase. Perhitungan % CVL per fase

berjalan dipaparkan pada penjelasan, sebagai berikut:




yang dihasilkan. Rekapitulasi hasil penghitungan jumlah siklus ditampilkan

pada tabel 4.29.

Tabel 4.29 Jumlah siklus berjalan menaiki dan menuruni di bidang miring

Responden



P1 P2 P3 P4

Amputee 10 10,5 10 10 10,125 10

Normal 1 6 6 6 6 6 6

Normal 2 6 6 7 7 6,5 6

Normal 3 6 6,5 6 6 6,125 6

Normal 4 6 6 6 6,5 6,125 6

Normal 5 6 6 6,5 6,5 6,25 6


berjalan pada tabel 4.29 menunjukkan disetiap replikasi percobaan jumlah

siklusnya berbeda baik responden normal maupun amputee pengguna

prosthetic. Dalam perhitungan lebih lanjut diambil nilai rata-rata jumlah siklus

yang terjadi yaitu 6 siklus untuk responden normal dan 10 siklus untuk

amputee pengguna prosthetic.


commit to user

IV - 62




siklus pada tabel 4.29. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya,


= 10

29,18

= 1,829 %


= 6

71,12

= 2,119 %


= 6

52,15

= 2,586 %


= 6

40,9

= 1,567 %


= 6

89,13

= 2,315 %


= 6

60,15

= 2,599 %


yang dialami pada setiap siklus selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.30. Tabel 4.30 Rata-rata distribusi % CVL per siklus berjalan normal

di bidang miring


Jalan ke- (dalam %)

P1 P2 P3 P4 Amputee 1,829 1,569 1,818 1,667

Normal 1 2,119 1,852 1,695 1,149

Normal 2 2,586 2,542 2,338 2,168

Normal 3 1,567 1,236 1,293 1,223

Normal 4 2,315 2,222 2,181 2,060

Normal 5 2,599 2,564 2,314 2,294


commit to user

IV - 63



distribusi % CVL per siklus untuk setiap percobaan jalan. Grafik distribusi

%CVL per siklus berjalan menaiki dan menuruni bidang miring ditampilkan

pada gambar 4.26.

Gambar 4.26 Grafik rata-rata distribusi % CVL per siklus di bidang miring

Nilai %CVL per siklus amputee lebih kecil dari %CVL responden normal. Hal

ini dikarenakan jumlah siklus berjalan amputee lebih banyak dari responden

normal. Pola grafik nilai %CVL amputee setara dengan responden normal.

Nilai %cardiovasculer ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee pengguna

prosthetic setara dengan responden normal.




sebagai dasar perhitungan % CVL per fase. Hasil pemilihan ditampilkan pada

tabel 4.31.



Amputee 1,829

Normal 1 2,119

Normal 2 2,586

Normal 3 1,567

Normal 4 2,315

Normal 5 2,599

0

0,5

1

1,5

2

2,5

P1 P2 P3 P4

%CV

L

Percobaan Ke-

%CVL per Siklus Responden Saat Berjalan di Bidang Miring

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 64


dalam bentuk grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis. Grafik

ditampilkan pada gambar 4.27.

Gambar 4.27 Grafik pengamatan % CVL per siklus terbesar berjalan menaiki dan menuruni bidang miring

Pola grafik menunjukkan nilai % CVL per siklus terbesar untuk semua

responden. Dari keenam nilai tersebut, pola grafik %CVL per siklus antara

responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal berbeda.






Tabel 4.32 Waktu per fase berjalan normal menaiki dan menuruni bidang miring


Siklus 1 2 3 4 5 6

Amputee 0,97 0,5 1,24 1,49 1,03 0,72 5,95

Normal 1 0,37 0,19 0,37 0,39 0,22 0,2 1,74

Normal 2 0,31 0,16 0,21 0,32 0,24 0,2 1,44

Normal 3 0,56 0,18 0,31 0,33 0,26 0,15 1,79

Normal 4 0,4 0,31 0,48 0,49 0,3 0,2 2,18

Normal 5 0,35 0,21 0,25 0,41 0,25 0,21 1,68


commit to user

IV - 65

Hasil pengamatan terhadap waktu per fase berjalan normal menaiki dan

menuruni bidang miring pada tabel 4.32 disajikan dalam bentuk grafik. Grafik


Gambar 4.28 Grafik waktu per fase responden di bidang miring

Pola grafik 4.28 menjelaskan lamanya waktu yang digunakan responden dalam

berjalan normal di bidang miring. Pola grafik responden amputee pengguna

prosthetic dan responden normal memiliki kesetaraan pada semua fase.




perhitungannya dipaparkan, sebagai berikut:


= 83,195,5

0,1x

= 0,298 %


= 12,274,1

37,0x

= 0,451 %


= 59,244,1

31,0x

= 0,557 %


= 57,0179,1

56,0x

= 0,490 %

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

F1 F2 F3 F4 F5 F6

Wak

tu (d

etik

)

Fase Berjalan Ke-

Waktu per Fase Berjalan Cepat Responden Di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 66


= 31,218,2

40,0x

= 0,425 %


= 60,268,1

35,0x

= 0,542 %



perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.33. Tabel 4.33 Rata-rata distribusi nilai % CVL per fase berjalan normal

di bidang miring


1 2 3 4 5 6

Amputee 0,298 0,154 0,381 0,458 0,317 0,221

Normal 1 0,451 0,231 0,451 0,475 0,268 0,244

Normal 2 0,557 0,287 0,377 0,575 0,431 0,359

Normal 3 0,490 0,158 0,271 0,289 0,228 0,131

Normal 4 0,425 0,329 0,510 0,520 0,319 0,212

Normal 5 0,542 0,325 0,387 0,634 0,387 0,325

Hasil distribusi %CVL per fase berjalan menaiki danmenuruni bidang miring

pada tabel 4.33 diplotkan dalam grafik, dapat diamati tingkat kelelahan akibat

aktivitas berjalan normal pada pengguna prosthetic dan responden normal.

Grafiknya ditampilkan pada gambar 4.29.

Gambar 4.29 Rata-rata distribusi % CVL per fase responden di bidang miring

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

F1 F2 F3 F4 F5 F6

%CV

L

Fase Berjalan Ke-

%CVL per Fase Berjalan Cepat Responden Di Bidang Datar

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 67



tingkat kelelahan amputee pengguna prosthetic hampir sama dan setara dengan

responden normal.




Responden Gerakan Kaki

Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Fase 5 Fase 6 Amputee

Waktu (detik) 0,97 0,5 1,24 1,49 1,03 0,72 Durasi (detik) 0,97 1,47 2,71 4,2 5,23 5,95 Nilai %CVL 0,298 0,154 0,381 0,458 0,317 0,221 Normal 1

Waktu (detik) 0,37 0,19 0,37 0,39 0,22 0,2 Durasi (detik) 0,37 0,56 0,93 1,32 1,54 1,74 Nilai %CVL 0,451 0,231 0,451 0,475 0,268 0,244

Gambar 4.30 Rata-rata distribusi % CVL pada gerak per fase berjalan di bidang miring


commit to user

Responden Fase 1

Normal 2

Waktu (detik) Durasi (detik) Nilai %CVL Normal 3


Waktu (detik) Durasi (detik) Nilai %CVL

Gambar 4.30 Rata-rata d di bidang miring (lanjutan)

IV - 68

Gerakan Kaki Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4

0,31 0,16 0,21 0,32 0,31 0,47 0,68 1 0,557 0,287 0,377 0,575

0,56 0,18 0,31 0,33 0,56 0,74 1,05 1,38 0,490 0,158 0,271 0,289

0,4 0,31 0,48 0,49 0,4 0,71 1,19 1,68

0,425 0,329 0,510 0,520

rata distribusi % CVL pada gerak per fase berjalan di bidang miring (lanjutan)

Fase 5 Fase 6

0,24 0,2 1,24 1,44 0,431 0,359

0,26 0,15 1,64 1,79 0,228 0,131

0,3 0,2 1,98 2,18 0,319 0,212

berjalan


commit to user

Responden Fase 1

Normal 5


Gambar 4.30 Distribusi % CVL pada gerak per fase di bidang miring (lanjutan)



berjalan pada tabel 4.2 dan tabel 4.5

dengan menggunakan pendekatan kuantitatif dengan regres

persamaan 2.5 (Astuti, 1985).


Denyut nadi pada amputee

Energi ekspenditur sebesar

Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10

Y = 1.80411 - (0.0229038) (10

Y = 4,754 Kkal/menit

b. Pada responden normal 1 percobaan jalan ke

Denyut nadi pada responden normal


Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10

Y = 1.80411 - (0.0229038) (95


c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke



Y = 1.80411 - (0.0229038)

IV - 69


0,35 0,21 0,25 0,41 0,35 0,56 0,81 1,22 0,542 0,325 0,387 0,634

Distribusi % CVL pada gerak per fase berjalan di bidang miring (lanjutan)

Data yang diolah yaitu data pengukuran denyut nadi responden

n tabel 4.5. Energi ekspenditur dan denyut nadi

dengan menggunakan pendekatan kuantitatif dengan regresi kuadratis dengan

(Astuti, 1985).


amputee pengguna prosthetic adalah 107 denyut/meni

nergi ekspenditur sebesar 4,75 Kkal/menit.

(0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

(0.0229038) (107) + (4.71733 x 10-4) (107)2


responden normal 1 adalah 95 denyut/menit. E

9 Kkal/menit.

(0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

(0.0229038) (95) + (4.71733 x 10-4) (95)2


responden normal 2 adalah 98 denyut/menit.

4,09 Kkal/menit.

(0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

Fase 5 Fase 6

0,25 0,21 1,47 1,68 0,387 0,325

berjalan

responden saat

dihitung

i kuadratis dengan

denyut/menit.

denyut/menit. Energi

denyut/menit. Energi


commit to user

IV - 70

Y = 1.80411 - (0.0229038) (98) + (4.71733 x 10-4) (98)2



Denyut nadi pada responden normal 3 adalah 91 denyut/menit. Energi


Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (91) + (4.71733 x 10-4) (91)2





Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (103) + (4.71733 x 10-4) (103)2





Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (105) + (4.71733 x 10-4) (105)2





Tabel 4.34 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang miring


P1 P2 P3 P4

Amputee 4,754 4,600 4,231 3,953

Normal 1 3,886 3,819 3,690 3,564

Normal 2 4,090 3,953 4,524 4,303

Normal 3 3,626 3,819 3,564 3,953

Normal 4 4,450 4,600 4,450 4,160

Normal 5 4,600 4,090 4,303 4,231


commit to user

IV - 71

Hasil perhitungan yang ditampilkan pada tabel 4.34 disajikan dalam bentuk

grafik sehingga memudahkan dalam menganalisis garis yang ditunjukkan data.

Grafik untuk keenam responden dalam 4 percobaan jalan ditampilkan pada

gambar 4.31.

Gambar 4.31 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang miring

Gambar 4.31 menunjukkan nilai energi ekspenditur amputee pengguna

prosthetic lebih besar dibanding orang normal. Pola grafik energi ekspenditur

amputee hampir sama dengan energi ekspenditur responden normal. Nilai

energi ekspenditur ini menunjukkan konsumsi energi amputee pengguna

prosthetic hampir sama dengan responden normal.

3. Kebutuhan Kalori


pengguna prosthetic dan responden normal saat berjalan normal pada tabel 4.34.

Penghitungan kebutuhan kalori ini dilakukan dengan menggunakan persamaan

2.6. Perhitungan kebutuhan kalori ditampilkan pada penjelasan, sebagai berikut:






x

5,67

6075,4


0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

P1 P2 P3 P4

Ener

gi E

kspe

ndit

ur

Percobaan Ke-

Energi Ekspenditur Responden Saat Berjalan di Bidang Miring

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 72



normal 1 sebesar 3,89 Kkal/menit. Sehingga responden memerlukan kalori



x

7,75

6089,3







x

79

6009,4







x

70

6063,3







x

64

6045,4







x

78

6060,4



commit to user

IV - 73

Nilai kebutuhan kalori responden normal berjalan menaiki dan menuruni

bidang miring dihitung untuk setiap hasil perhitungan energi ekspenditur. Hasil


Tabel 4.35 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang miring

Responden


P1 P2 P3 P4

Amputee 4,23 4,09 3,76 3,54

Normal 1 3,08 3,03 2,92 2,82

Normal 2 3,11 3,00 3,44 3,27

Normal 3 3,11 3,27 3,05 3,39

Normal 4 4,17 4,31 4,17 3,90

Normal 5 3,54 3,15 3,31 3,25

Hasil perhitungan pada tabel 4.34 disajikan dalam bentuk grafik sehingga

memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang ditunjukkan data.

Grafik kebutuhan kalori keenam responden ditampilkan pada gambar 4.32.

Gambar 4.32 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang miring

Gambar 4.32 menunjukkan kebutuhan kalori amputee lebih besar dibanding

responden normal. Pola grafik kebutuhan kalori amputee setara dengan

kebutuhan kalori responden normal.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

P1 P2 P3 P4

Kebu

tuha

n Ka

lori

Percobaan Ke-

Kebutuhan Kalori Responden Saat Berjalan di Bidang Miring

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 74

4. VO2 Max

Penghitungan konsumsi oksigen (VO2maks) ini dilakukan dengan

menggunakan persamaan 2.7. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya.


Berat badan pengguna prosthetic yaitu 67,5 kg. Usia pengguna prosthetic yaitu



= 1,12 – (0,0073 x 49)

= 0,7623

VO2 maks = AGGHR

VWb´

-+++

72

15,13)10(263,0

= 7623,0

721010715,13)45,0)(105,67(263,0

´-+

++

= 0,45 liter/menit


Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg dan berusia 22 tahun. Denyut



= 1,12 – (0,0073 x 22)

= 0,9594

VO2 maks = 9594,0721095

15,13)40,2)(107,75(263,0´

-+++

= 1,95 liter/menit

c. Pada responden normal 2 percobaan jalan ke-1

Berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg dan berusia 24 tahun. Denyut nadi



= 1,12 – (0,0073 x 24)

= 0,9448

VO2 maks = 9448,0721098

15,13)32,3)(1079(263,0´

-+++

= 2,39 liter/menit


commit to user

IV - 75





= 1,12 – (0,0073 x 23)

= 0,9521

VO2 maks = 9521,0721091

15,13)70,2)(1070(263,0´

-+++

= 2,30 liter/menit





= 1,12 – (0,0073 x 24)

= 0,9448

VO2 maks = 9448,07210103

15,13)80,1)(1064(263,0´

-+++

= 1,11 liter/menit





= 1,12 – (0,0073 x 23)

= 0,9375

VO2 maks = 9375,07210105

15,13)60,3)(1078(263,0´

-+++

= 2,10 liter/menit


oksigen responden saat berjalan normal menaiki dan menuruni bidang miring.

Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.36.


commit to user

IV - 76

Tabel 4.36 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang miring


P1 P2 P3 P4

Amputee 0,45 0,36 0,45 0,47

Normal 1 1,95 2,83 2,25 3,02

Normal 2 2,39 2,53 2,19 1,95

Normal 3 2,30 2,19 2,38 2,19

Normal 4 1,11 0,88 1,11 1,19

Normal 5 2,10 2,35 2,16 1,78



Grafik konsumsi oksigen terhadap responden ditampilkan pada gambar 4.33.

Gambar 4.33 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang miring



VO2maks responden normal. Nilai VO2maks ini menunjukkan konsumsi

oksigen amputee pengguna prosthetic setara dengan responden normal.


Data yang dipakai yaitu data kecepatan berjalan dan data denyut nadi pada

pengguna prosthetic dan responden orang normal. Data pengukuran denyut nadi

0

0,5

1

1,5

2

2,5

P1 P2 P3 P4

Kons

umsi

Oks

igen

Percobaan Ke-

Konsumsi Oksigen Responden Saat Berjalan di Bidang Miring

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 77

responden aktivitas berjalan pada tabel 4.2 dan tabel 4.5. Berikut adalah beberapa

contoh perhitungannya.



setelah beraktivitas yaitu 97 denyut/menit. Kecepatan amputee berjalan adalah

7,5 meter/menit.

PCI = V

DoDt -

=

5,7

9097 -






PCI = V

DoDt -

=

429,51

8095-




beraktivitas yaitu 98 denyut/menit. Kecepatan berjalan responden adalah

55,385 meter/menit.

PCI = V

DoDt -

=

385,55

9098-




beraktivitas yaitu 91 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 45 meter/menit.


commit to user

IV - 78

PCI = V

DoDt -

=

458091-





PCI = V

DoDt -

=

3088103-

= 0,5 denyut/meter




PCI = V

DoDt -

=

6088105-



walking pada responden. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada

tabel 4.37.

Tabel 4.37 PCI of walking responden berjalan di bidang miring

Responden PCI

P1 P2 P3 P4

Amputee 2,267 3,600 2,913 1,943

Normal 1 0,292 0,271 0,267 0,156

Normal 2 0,325 0,325 0,300 0,307

Normal 3 0,244 0,188 0,200 0,156

Normal 4 0,500 0,603 0,467 0,521

Normal 5 0,283 0,325 0,307 0,401


commit to user

IV - 79



Grafik konsumsi oksigen responden berjalan normal menaiki dan menuruni

bidang miring ditampilkan pada gambar 4.34.

Gambar 4.34 PCI of walking responden berjalan di bidang miring





responden normal.

4.2.5 Menentukan Nilai Pengukuran Aspek Fisiologi di Bidang Tangga

Aspek fisiologi yang diukur dalam penelitian berjalan normal menaiki dan

menuruni bidang tangga adalah tingkat kelelahan yang ditunjukkan melalui

perhitungan %CVL, konsumsi energi melalui perhitungan energi ekspenditur,

kebutuhan kalori, konsumsi oksigen melalui perhitungan VO2maks, dan

physiological cost index (PCI) of walking.


Perhitungan tingkat kelelahan (%CVL) dilakukan dengan menggunakan


per menit, sebelum (istirahat) dan setelah berjalan, dan denyut maksimum dari

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

P1 P2 P3 P4

PCI o

f Wal

king

Percobaan Ke-

PCI of Walking Responden Saat Berjalan di Bidang Miring

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 80

pengguna prosthetic maupun orang normal pada tabel 4.2 dan tabel 4.5.

Perhitungan %CVL pengguna prosthetic maupun orang normal, sebagai berikut:



Setelah beristirahat selama 15 menit, denyut nadi pengguna prosthetic adalah

90 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 105 denyut/menit. Maka

nilai %CVL sebesar 18,52 %.

%CVL = %52,18%10090171

90105=

--

x



beristirahat selama 15 menit, denyut nadi adalah 80 denyut/menit. Sedangkan

setelah berjalan, denyut nadi adalah 97 denyut/menit. Maka nilai %CVL

sebesar 14,41 %.

%CVL = %41,14%10080198

8097=

--

x



beristirahat selama 15 menit, denyut nadi adalah 2 adalah 80 denyut/menit.



%CVL = %52,15%10080196

8098=

--

x





sebesar 12,93 %.

%CVL = %93,12%10081197

8196=

--

x



beristirahat selama 15 menit, denyut nadi adalah 85 denyut/menit. Setelah


commit to user

IV - 81

berjalan, denyut nadi adalah 101 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar

14,41 %.

%CVL = %41,14%10085196

85101=

--

x



beristirahat selama 15 menit, denyut nadi adalah 83 denyut/menit. Setelah

berjalan, denyut nadi adalah 102 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar

16,67 %.

%CVL = %67,16%10083197

83102=

--

x

Rekapitulasi hasil perhitungan %CVL responden berjalan normal menaiki dan

menuruni bidang tangga ditampilkan pada tabel 4.38.

Tabel 4.38 %CVL responden berjalan di bidang tangga


P1 P2 P3 P4

Amputee 18,52 17,58 17,24 15,38

Normal 1 14,41 14,29 14,52 13,79

Normal 2 15,52 15,38 14,66 11,86

Normal 3 12,93 12,61 11,97 10,43

Normal 4 14,41 13,68 14,53 12,40

Normal 5 16,67 13,68 13,04 12,61





commit to user

IV - 82

Gambar 4.35 Grafik % CVL responden di bidang tangga

Gambar 4.35 menggambarkan hasil perhitungan %CVL semua responden saat

beraktivitas berjalan menaiki dan menuruni tangga. Nilai %CVL amputee

pengguna prosthetic lebih besar dibanding orang normal. Pola grafik %CVL

responden setara pada keempat percobaan. Hal ini menunjukkan tingkat kelelahan

amputee pengguna prosthetic lebih besar dibanding orang normal dan pola grafik

yang terbentuk cenderung setara/hampir sama.

Berikutnya dilakukan perhitungan distribusi nilai tingkat kelelahan (%CVL)

pada enam fase berjalan. Data yang digunakan adalah hasil perhitungan % CVL

pengguna prosthetic pada aktivitas berjalan, yaitu pada tabel 4.38. Melalui

pengamatan langsung di lapangan dapat diketahui jumlah siklus berjalan, setiap

siklus terdiri dari enam fase. Perhitungan % CVL per fase berjalan dipaparkan

pada penjelasan, sebagai berikut:




yang dihasilkan.

Rekapitulasi hasil penghitungan jumlah siklus berjalan normal menaiki dan

menuruni tangga ditampilkan pada tabel 4.39.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

P1 P2 P3 P4

%CV

L

Percobaan Ke-

%CVL Responden Berjalan di Bidang Tangga

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 83

Tabel 4.39 Jumlah siklus berjalan responden di bidang tangga

Responden



P1 P2 P3 P4

Amputee 7 7 7 7 7 7

Normal 1 5 5 5,5 5,5 5,25 5

Normal 2 5 5 5,5 5 5,125 5

Normal 3 5,5 5,5 5,5 5 5,375 5

Normal 4 5 5 5,5 5 5,125 5

Normal 5 5 5 5 5 5 5


berjalan pada tabel 4.39 terlihat bahwa disetiap replikasi percobaan jumlah

siklusnya berbeda baik responden normal maupun amputee pengguna

prosthetic. Dalam perhitungan lebih lanjut diambil nilai rata-rata jumlah siklus

yang terjadi yaitu 5 siklus untuk responden normal dan 7 siklus untuk amputee

pengguna prosthetic.

2. Perhitungan distribusi rata-rata % CVL per siklus untuk setiap aktivitas

berjalan,

Perhitungan distribusi rata-rata % CVL per siklus ini dilakukan dengan

menggunakan persamaan 2.3 yaitu membagi nilai % CVL pada tabel 4.38

dengan jumlah siklus pada tabel 4.39. Berikut adalah beberapa contoh

perhitungannya menggunakan persamaan 2.3.


= 7

52,18

= 2,646 %


= 5

41,14

= 2,881 %


= 5

52,15

= 3,103 %


= 5

93,12

= 2,351 %


commit to user

IV - 84


= 5

41,14

= 2,883 %


= 5

67,16

= 3,333 %


yang dialami pada setiap siklus berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga.


Tabel 4.40 Rata-rata distribusi %CVL per siklus berjalan di bidang tangga


Jalan ke- (dalam %)

P1 P2 P3 P4 Amputee 2,65 2,51 2,46 2,20

Normal 1 2,88 2,86 2,64 2,51

Normal 2 3,10 3,08 2,66 2,37

Normal 3 2,35 2,29 2,18 2,09

Normal 4 2,88 2,74 2,64 2,48

Normal 5 3,33 2,74 2,61 2,52




pada gambar 4.36.

Gambar 4.36 Grafik rata-rata distribusi % CVL per siklus di bidang tangga

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

P1 P2 P3 P4

%CV

L

Percobaan Ke-

%CVL per Siklus Responden Berjalan di Bidang Tangga

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 85




normal.




sebagai dasar perhitungan % CVL per fase. Hasil pemilihan %CVL per siklus

berjalan normal menaiki dan menuruni bidang miring terbesar ditampilkan

pada tabel 4.41.



Amputee 2,646

Normal 1 2,881

Normal 2 3,103

Normal 3 2,351

Normal 4 2,883

Normal 5 3,333

Penentuan nilai % CVL per siklus terbesar pada tabel 4.40 disajikan dalam

bentuk grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis dan mengetahui

respon yang diberikan responden. Grafik ditampilkan pada gambar 4.37.


Gambar 4.37 menunjukkan %CVL per siklus berjalan normal menaiki dan

menuruni tangga terbesar. Pola grafik menunjukkan bahwa responden normal


commit to user

IV - 86

dan responden amputee pengguna prosthetic memilki nilai %CVL per siklus

yang berbeda.






Tabel 4.42 Waktu per fase berjalan di bidang tangga


Siklus 1 2 3 4 5 6

Amputee 0,97 0,46 0,72 0,47 0,38 0,69 0,38

Normal 1 0,47 0,25 0,3 0,41 0,25 0,31 0,25 Normal 2 0,25 0,19 0,46 0,35 0,2 0,21 0,2 Normal 3 0,31 0,22 0,3 0,22 0,18 0,28 0,18 Normal 4 0,34 0,22 0,35 0,3 0,18 0,25 0,18 Normal 5 0,44 0,28 0,32 0,4 0,22 0,28 0,22

Hasil pengamatan terhadap waktu per fase berjalan menaiki dan menuruni

bidang tangga disajikan dalam bentuk grafik. Grafik ditampilkan pada gambar

4.38.


Pola grafik 4.38 memperlihatkan hasil pengamatan waktu per fase dari siklus

waktu terbesar dari 4 percobaan berjalan normal menaiki dan menuruni bidang

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

F1 F2 F3 F4 F5 F6

Wak

tu (d

etik

)

Fase Berjalan Ke-

Waktu per Fase Berjalan Responden Di Bidang Tangga

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 87

tangga. Pola grafik antara responden amputee pengguna prosthetic dan

responden normal memiliki pola yang setara.



rata-rata %CVL untuk setiap fase berjalan menggunakan persamaan 2.4.

Contoh perhitungannya dipaparkan, sebagai berikut:


= 65,269,3

0,1x

= 0,695 %


= 88,299,1

47,0x

= 0,681 %


= 10,366,1

25,0x

= 0,467 %


= 35,251,1

31,0x

= 0,483 %


= 88,264,1

34,0x

= 0,598 %


= 33,394,1

44,0x

= 0,756 %


yang dialami pada setiap fase berjalan untuk pengguna prosthetic dan

responden normal menaiki dan menuruni bidang tangga. Hasil perhitungan



commit to user

IV - 88

Tabel 4.43 Rata-rata distribusi % CVL per fase


1 2 3 4 5 6

Amputee 0,695 0,330 0,516 0,337 0,272 0,495

Normal 1 0,681 0,362 0,434 0,594 0,362 0,449

Normal 2 0,467 0,355 0,860 0,654 0,374 0,393

Normal 3 0,483 0,343 0,467 0,343 0,280 0,436

Normal 4 0,598 0,387 0,615 0,527 0,316 0,439

Normal 5 0,756 0,481 0,550 0,687 0,378 0,481

Hasil distribusi %CVL per fase berjalan normal menaiki dan menuruni bidang

tangga pada tabel 4.43 diplotkan pada grafik 4.39, dapat dilihat tingkat


responden normal.

Gambar 4.39 Rata-rata distribusi % CVL per fase

Gambar 4.39 merupakan grafik hasil perhitungan %CVL per fase berjalan

responden normal dan amputee pengguna prosthetic di bidang tangga.

Responden normal dan amputee pengguna prosthetic memiliki pola grafik

yang setara disetiap fase berjalannya.




0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

F1 F2 F3 F4 F5 F6

%CV

L

Fase Berjalan Ke-

%CVL per Fase Berjalan Responden Di Bidang Tangga

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

Responden Fase 1

Amputee




Gambar 4.40 Distribusi % CVL per fase

IV - 89


0,97 0,46 0,72 0,47 0,380,97 1,43 2,15 2,62 3,000,695 0,330 0,516 0,337 0,272

0,47 0,25 0,3 0,41 0,250,47 0,72 1,02 1,43 1,680,681 0,362 0,434 0,594 0,362

0,25 0,19 0,46 0,35 0,25 1,44 0,9 1,25 1,450,467 0,355 0,860 0,654 0,374

Distribusi % CVL per fase di bidang tangga

Fase 5 Fase 6

0,38 0,69 3,00 3,69 0,272 0,495

0,25 0,31 1,68 1,99 0,362 0,449

0,2 0,21 1,45 1,66 0,374 0,393

di bidang tangga


commit to user

Responden Fase 1

Normal 3




Gambar 4.40 Distribusi % CVL per fase



pengguna prosthetic dan responden normal pada tabel 4.2 dan tabel 4.

IV - 90


0,31 0,22 0,3 0,22 0,180,31 0,53 0,83 1,05 1,230,483 0,343 0,467 0,343 0,280

0,34 0,22 0,35 0,3 0,180,34 0,56 0,91 1,21 1,390,598 0,387 0,615 0,527 0,316

0,44 0,28 0,32 0,4 0,220,44 0,72 1,04 1,44 1,660,756 0,481 0,550 0,687 0,378

Distribusi % CVL per fase di bidang tangga (lanjutan)



Fase 5 Fase 6

0,18 0,28 1,23 1,51 0,280 0,436

0,18 0,25 1,39 1,64 0,316 0,439

0,22 0,28 1,66 1,94 0,378 0,481

(lanjutan)

saat berjalan pada

5. Energi


commit to user

IV - 91

ekspenditur dan denyut nadi dihitung dengan menggunakan pendekatan kuantitatif

dengan regresi kuadratis dengan persamaan 2.5 (Astuti, 1985).


Denyut nadi pada pengguna prosthetic adalah 105 denyut/menit. Energi


Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (105) + (4.71733 x 10-4) (105) 2

Y = 4,60 Kkal/menit




Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (97) + (4.71733 x 10-4) (97) 2

Y = 4,02 Kkal/menit




Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (98) + (4.71733 x 10-4) (98) 2

Y = 4,09 Kkal/menit




Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (96) + (4.71733 x 10-4) (96) 2

Y = 3,95 Kkal/menit




Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (101) + (4.71733 x 10-4) (101) 2

Y = 4,30 Kkal/menit


commit to user

IV - 92




Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (102) + (4.71733 x 10-4) (102) 2

Y = 4,38 Kkal/menit

Energi ekspenditur dihitung untuk setiap hasil pengukuran denyut nadi, baik

untuk pengukuran sebelum dan saat berjalan menaiki dan menuruni bidang

tangga. Hasil perhitungan selengkapnya ditampilkan pada tabel 4.44.

Tabel 4.44 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang tangga


P1 P2 P3 P4

Amputee 4,60 3,95 4,16 3,82

Normal 1 4,02 3,95 3,69 4,09

Normal 2 4,09 4,02 4,02 3,69

Normal 3 3,95 3,75 3,82 3,82

Normal 4 4,30 3,89 3,95 3,56

Normal 5 4,38 3,95 4,02 3,75




Gambar 4.41 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang tangga

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

P1 P2 P3 P4

Ener

gi E

kspe

nditu

r

Percobaan Ke-

Energi Ekspenditur Responden Berjalan di Bidang Tangga

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 93

Pola grafik 4.41 menggambarkan pola grafik hasil perhitungan energi

ekspenditur aktivitas berjalan responden menaiki dan menuruni bidang tangga.

Pola grafik energi ekspenditur responden amputee pengguna prosthetic dan

responden normal di setiap percobaan menunjukkan pola yang setara.

3. Kebutuhan Kalori

Data yang dipakai yaitu data hasil perhitungan energi ekspenditur pada

pengguna prosthetic dan responden orang normal saat berjalan normal menaiki

dan menuruni bidang tangga pada tabel 4.44. Penghitungan kebutuhan kalori ini

dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.6. Perhitungan kebutuhan kalori

dipaparkan pada penjelasan, sebagai berikut:


Nilai berat badan pengguna prosthetic tanpa prosthetic yaitu 67,5 kg. Energi

ekspenditur pada pengguna prosthetic adalah sebesar 4,60 Kkal/menit.

Sehingga diperlukan kalori sebesar 4,088 Kkal/jam per kg berat badan.


x

5,67

6060,4




sebesar 4,02 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori untuk berjalan menaiki

dan menuruni bidang tangga sebesar 3,19 Kkal/jam per kg berat badan.


x

7,75

6002,4







x

79

6009,4



Berat badan responden normal 3 yaitu 70 kg. Nilai ekspenditur responden




commit to user

IV - 94


x

70

6095,3





dan menuruni bidang tangga sebesar 4,03 Kkal/jam/kg berat badan.


x

64

6030,4



Berat badan responden normal 5 yaitu 78 kg. Energi ekspenditur sebesar 4,38

Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori untuk berjalan menaiki dan menuruni

bidang tangga sebesar 3,37 Kkal/jam per kg berat badan.


x

78

6038,4




Tabel 4.45 Kebutuhan kalori responden berjalan normal di bidang tangga

Responden


P1 P2 P3 P4

Amputee 4,089 3,514 3,698 3,395

Normal 1 3,187 3,133 2,925 3,242

Normal 2 3,106 3,054 3,054 2,802

Normal 3 3,388 3,218 3,274 3,274

Normal 4 4,034 3,643 3,706 3,341

Normal 5 3,366 3,041 3,093 2,888





commit to user

IV - 95

Gambar 4.42 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang tangga

Gambar 4.42 merupakan gambar yang menunjukkan pola grafik hasil

perhitungan kebutuhan kalori responden normal dan responden amputee

pengguna prosthetic. Responden amputee pengguna prosthetic memiliki pola

grafik yang setara dengan responden normal. Tampak pada gambar grafik

energi ekspenditur mengalami penurunan pada percobaan 2 dan 4, sedangkan

pada percobaan ketiga grafik hasil perhitungan kebutuhan kalori mengalami

kenaikan.

4. VO2 Max

Penghitungan konsumsi oksigen (VO2 maks) ini dilakukan dengan

menggunakan persamaan 2.7. Data yang digunakan yaitu data pengukuran denyut

nadi responden pada aktivitas berjalan pada tabel 4.2 dan tabel 45. Berikut adalah

beberapa contoh perhitungannya.





= 1,12 – (0,0073 x 49)

= 0,7623

VO2 maks = AGGHR

VWb´

-+++

7215,13)10(263,0

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

P1 P2 P3 P4

Kebu

tuha

n Ka

lori

Percobaan Ke-

Kebutuhan Kalori Responden Berjalan di Bidang Tangga

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 96

= 7623,0

721010515,13)19,0)(105,67(263,0

´-+

++

= 0,302 liter/menit


Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Usia responden yaitu 22 tahun.

Denyut nadi yang terukur yaitu 97 denyut/menit.


= 1,12 – (0,0073 x 22)

= 0,9594

VO2 maks = 9594,0721097

15,13)40,2)(107,75(263,0´

-+++

= 1,843 liter/menit


Berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg. Usia responden yaitu 24 tahun.



= 1,12 – (0,0073 x 24)

= 0,9448

VO2 maks = 9448,0721098

15,13)09,3)(1079(263,0´

-+++

= 2,241 liter/menit





= 1,12 – (0,0073 x 23)

= 0,9521

VO2 maks = 9521,0721096

15,13)88,2)(1070(263,0´

-+++

= 2,065 liter/menit





commit to user

IV - 97


= 1,12 – (0,0073 x 24)

= 0,9448

VO2 maks = 9448,07210101

15,13)80,1)(1064(263,0´

-+++

= 1,167 liter/menit





= 1,12 – (0,0073 x 23)

= 0,9375

VO2 maks = 9375,07210102

15,13)32,3)(1078(263,0´

-+++

= 2,111 liter/menit



tabel 4.46.

Tabel 4.46 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang tangga


P1 P2 P3 P4

Amputee 0,302 0,390 0,354 0,414

Normal 1 1,843 2,661 2,251 2,345

Normal 2 2,241 2,175 1,720 2,088

Normal 3 2,065 2,398 2,194 2,472

Normal 4 1,167 1,268 1,200 1,579

Normal 5 2,111 2,660 2,584 2,724

Hasil perhitungan VO2maks tabel 4.46 disajikan dalam bentuk grafik sehingga




commit to user

IV - 98

Gambar 4.43 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang tangga

Gambar 4.43 menggambarkan pola grafik konsumsi oksigen responden normal

dan amputee pengguna prosthetic berjalan menaiki dan menuruni tangga. Pola

grafik responden normal dan amputee pengguna prosthetic menunjukkan pola

yang setara. Pola grafik keduanya mengalami kenaikan di percobaan 2 dan 4,

sedangkan pada percobaan ketiga mengalami penurunan apabila diamati dari

percobaan sebelumnya.


Data yang dipakai yaitu data kecepatan berjalan dan data denyut nadi

pengguna prosthetic dan responden orang normal pada tabel 4.2 dan tabel 4.5.

Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya.


Denyut nadi awal yaitu 90 denyut/menit dan setelah beraktivitas denyut nadi

menjadi 105 denyut/menit. Kecepatan amputee pengguna prosthetic berjalan


PCI = V

DoDt -

=

158,3

90105-


0

0,5

1

1,5

2

2,5

P1 P2 P3 P4

Kons

umsi

Oks

igen

Percobaan Ke-

Konsumsi Oksigen Responden Berjalan di Bidang Tangga

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 99



menjadi 97 denyut/menit. Kecepatan responden normal 1 dalam berjalan

menaiki dan menurni bidang tangga adalah 40 meter/menit.

PCI = V

DoDt -

=

4080978097

--




menjadi 98 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 51,429 meter/menit/

PCI = V

DoDt -

=

429,51

8098-




menjadi 96 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 48 meter/menit.

PCI = V

DoDt -

=

488196-




menjadi 101 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 30 meter/menit.

PCI = V

DoDt -

=

3085101-

= 0,0,533 denyut/meter


commit to user

IV - 100


Denyut nadi awal yaitu 83 denyut/menit dan setelah beraktivitas yaitu 102

denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 55,385 meter/menit.

PCI = V

DoDt -

=

385,55

83102-




tabel 4.47.

Tabel 4.47 PCI of walking responden berjalan di bidang tangga


P1 P2 P3 P4

Amputee 4,750 4,622 4,542 4,044

Normal 1 0,425 0,283 0,425 0,289

Normal 2 0,350 0,375 0,472 0,369

Normal 3 0,313 0,292 0,292 0,217

Normal 4 0,533 0,600 0,661 0,521

Normal 5 0,343 0,267 0,250 0,271





commit to user

IV - 101

Gambar 4.44 PCI of walking responden berjalan di bidang tangga

Gambar 4.44 menggambarkan grafik hasil perhitungan physiological cost index

(PCI) of walking responden normal dan amputee pengguna prosthetic. Pola

grafik menunjukkan kesetaraan antara responden amputee pengguna prosthetic

dan responden normal.

4.2.6 Menentukan Nilai Pengukuran Aspek Fisiologi di Tanah Tidak Rata

Aspek fisiologi yang diukur dalam penelitian berjalan di bidang tanah yang

tidak rata adalah tingkat kelelahan yang ditunjukkan melalui perhitungan %CVL,

konsumsi energi melalui perhitungan energi ekspenditur, kebutuhan kalori,

konsumsi oksigen melalui perhitungan VO2maks, dan physiological cost index

(PCI) of walking.


Perhitungan nilai tingkat kelelahan (%CVL) dilakukan dengan menggunakan


per menit, sebelum (istirahat) dan setelah berjalan pada tabel 4.2 dan tabel 4.5,

data kecepatan berjalan, dan denyut maksimum dari pengguna prosthetic maupun

orang normal. Denyut nadi maksimum laki-laki diperoleh dari 220 – usia

pengguna prosthetic ataupun usia responden orang normal. Perhitungan %CVL

pengguna prosthetic maupun orang normal ditampilkan pada penjelasan, sebagai

berikut:

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

P1 P2 P3 P4

PCI o

f Wal

king

Percobaan Ke-

PCI of Walking Responden Berjalan di Bidang Tangga

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 102

1. Percobaan 1 (P1) pengguna,


Setelah beristirahat selama 15 menit, denyut nadi pada pengguna prosthetic

adalah 83 denyut/menit. Setelah berjalan, denyut nadi adalah 98 denyut/menit.

Maka nilai %CVL sebesar 17,05 %.

%CVL = %05,17%10083171

8398=

--

x

2. Percobaan 1 (P1) responden normal 1,




sebesar 11,40 %.

%CVL = %40,11%10084198

8497=

--

x





sebesar 11,50 %.

%CVL = %50,11%10083196

8396=

--

x





sebesar 11,11 %.

%CVL = %11,11%100801978093

=--

x





sebesar 13,04 %.


commit to user

IV - 103

%CVL = %04,13%100811968196

=--

x





sebesar 11,97 %.

%CVL = %97,11%100801978094

=--

x

Rekapitulasi hasil perhitungan %CVL responden saat berjalan di bidang tanah

tidak rata terdapat pada tabel 4.48.

Tabel 4.48 %CVL responden berjalan di bidang tanah tidak rata


P1 P2 P3 P4

Amputee 17,05 16,28 17,58 15,56

Normal 1 11,40 9,73 9,57 10,26

Normal 2 11,50 11,40 11,21 10,53

Normal 3 11,11 10,92 10,26 9,73

Normal 4 13,04 12,07 10,53 9,82

Normal 5 11,97 12,17 12,07 11,97





commit to user

IV - 104

Gambar 4.45 Grafik % CVL responden berjalan di tanah tidak rata

Gambar 4.45 menggambarkan pola grafik hasil perhitungan %CVL berjalan

responden amputee pengguna prosthetic di bidang tanah tidak rata. Pola grafik

diatas (gambar 4.45) menunjukkan pola grafik responden amputee pengguna

prosthetic setara dengan responden normal pada percobaan kedua dan keempat

yaitu besar %CVL menurun. Pada percobaan ketiga, responden amputee

pengguna prosthetic dan responden normal memiliki pola grafik yang tidak setara.

Berikutnya dilakukan perhitungan distribusi nilai tingkat kelelahan (%CVL)

pada enam fase berjalan. Data yang digunakan adalah hasil perhitungan % CVL

pengguna prosthetic pada aktivitas berjalan, yaitu pada tabel 4.48. Melalui

pengamatan langsung di lapangan dapat diketahui siklus berjalan responden,

setiap siklus terdiri dari enam fase. Perhitungan % CVL per fase berjalan

ditampilkan pada penjelasan, sebagai berikut:





pada tabel 4.49.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

P1 P2 P3 P4

%CV

L

Percobaan Ke-

%CVL Responden Berjalan Normaldi Bidang Tanah Tidak Rata

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 105


Responden



P1 P2 P3 P4

Amputee 14 14 14 14 14 14

Normal 1 13 13 13 13 13 13

Normal 2 13 13 13 13 13 13

Normal 3 13 13,5 13,5 13 13,25 13

Normal 4 13 13,5 13 13 13,125 13

Normal 5 13 13,5 13 13 13,125 13


berjalan pada tabel 4.49 menunjukkan jumlah siklus berbeda baik responden

normal maupun amputee pengguna prosthetic. Terlihat pola grafik jumlah

siklus keenam responden berbeda-beda. Perhitungan lebih lanjut diambil nilai

rata-rata jumlah siklus yang terjadi yaitu 13 siklus untuk responden normal dan

14 siklus untuk amputee pengguna prosthetic.

2. Perhitungan rata-rata distribusi % CVL per siklus untuk setiap aktivitas

berjalan,



siklus pada tabel 4.49. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya

menggunakan persamaan 2.3.


= 14

05,17

= 1,218 %


= 13

40,11

= 0,877 %


= 13

50,11

= 0,885 %


= 13

11,11

= 0,855 %


commit to user

IV - 106


= 13

04,13

= 1,003 %


= 13

18,18

= 0,920 %



pada tabel 4.50.

Tabel 4.50 Rata-rata distribusi % CVL per siklus berjalan di bidang tanah tidak rata


Jalan ke- (dalam %)

P1 P2 P3 P4 Amputee 1,218 1,163 1,256 1,111

Normal 1 0,877 0,749 0,736 0,789

Normal 2 0,885 0,877 0,862 0,810

Normal 3 0,855 0,809 0,760 0,749

Normal 4 1,003 0,894 0,810 0,755

Normal 5 0,920 0,902 0,928 0,920




pada gambar 4.46.

Gambar 4.46 menggambarkan pola grafik hasil perhitungan %CVL berjalan

per siklus responden amputee pengguna prosthetic dan normal di bidang tanah

tidak rata. Pola grafik diatas (gambar 4.46) menunjukkan pola grafik responden

amputee pengguna prosthetic setara dengan responden normal pada percobaan

kedua dan keempat yaitu besar %CVL menurun. Pada percobaan ketiga,

responden amputee setara dengan responden normal 5 yaitu besar %CVL per

siklus meningkat.


commit to user

IV - 107

Gambar 4.46 Distribusi % CVL per siklus di bidang tanah tidak rata

%CVL per siklus amputee lebih kecil dari %CVL responden normal. Hal ini

dikarenakan jumlah siklus berjalan amputee lebih banyak dari responden

normal. Pola grafik nilai %CVL amputee dan responden normal memiliki

kesetaraan. Nilai %cardiovasculer ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee

pengguna prosthetic setara dengan responden normal.




sebagai dasar perhitungan % CVL per fase. Hasil pemilihan %CVL per siklus

terbesar ditampilkan pada tabel 4.51.



Amputee 1,256

Normal 1 0,877

Normal 2 0,885

Normal 3 0,855

Normal 4 1,003

Normal 5 0,928


dalam bentuk grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis. Grafik


0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

P1 P2 P3 P4

%CV

L

Percobaan Ke-

%CVL per Siklus Responden Berjalan Normaldi Bidang Tanah Tidak Rata

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 108

Gambar 4.47 Nilai % CVL per siklus terbesar di bidang tanah tidak rata

Gambar 4.47 menunjukkan pola grafik %CVL terbesar per siklus berjalan

responden di bidang tanah tidak rata. Pola grafik %CVL saat berjalan di bidang

tanah tidak rata berbeda antara responden amputee pengguna prosthetic dan

responden normal.






Tabel 4.52 Waktu per fase berjalan responden di bidang tanah tidak rata


Siklus 1 2 3 4 5 6

Amputee 1,07 1 1,28 0,56 0,4 0,44 4,75

Normal 1 0,35 0,15 0,28 0,25 0,2 0,35 1,58

Normal 2 0,41 0,21 0,31 0,33 0,15 0,19 1,6

Normal 3 0,28 0,25 0,45 0,34 0,22 0,28 1,82

Normal 4 0,44 0,29 0,53 0,45 0,16 0,21 2,08

Normal 5 0,55 0,25 0,31 0,22 0,13 0,22 1,68

Hasil pengamatan terhadap waktu di atas disajikan dalam bentuk grafik. Grafik



commit to user

IV - 109


Gambar 4.48 merupakan gambar hasil pengamatan terhadap waktu per fase

berjalan pada responden amputee dan pengguna prosthetic. Terlihat pada

gambar untuk masing-masing responden memiliki pola grafik yang hampir

setara. Pada fase 2, 4, dan 5 mengalami penurunan %CVL sedangkan pada fase

3 dan 6 mengalami kenaikan.

5. Perhitungan distribusi rata-rata % CVL untuk setiap fase berjalan,



perhitungannya dipaparkan, sebagai berikut:


= 26,175,4

1,1x

= 0,283 %


= 88,058,1

35,0x

= 0,194 %


= 88,06,1

41,0x

= 0,227 %


= 85,082,1

28,0x

= 0,131 %

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

F1 F2 F3 F4 F5 F6

Wak

tu (d

etik

)

Fase Berjalan Ke-

Waktu per Fase Berjalan Responden Di Bidang Tanah Tidak Rata

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 110


= 00,108,2

44,0x

= 0,212 %


= 93,068,1

55,0x

= 0,304 %


yang dialami pada setiap fase berjalan untuk responden. Hasil perhitungan


Tabel 4.53 Rata-rata distribusi nilai % CVL per fase


1 2 3 4 5 6

Amputee 0,283 0,264 0,338 0,148 0,106 0,116

Normal 1 0,194 0,083 0,155 0,139 0,111 0,194

Normal 2 0,227 0,116 0,171 0,183 0,083 0,105

Normal 3 0,131 0,117 0,211 0,160 0,103 0,131

Normal 4 0,212 0,140 0,256 0,217 0,077 0,101

Normal 5 0,304 0,138 0,171 0,122 0,072 0,122

Hasil tersebut kemudian diplotkan pada grafik berikut, dapat dilihat tingkat


responden normal. Hasil menunjukkan bahwa nilai %CVL untuk prosthetic

memiliki kesamaan dibandingkan dengan responden normal. Grafiknya


Pola grafik 4.49 menunjukkan bahwa nilai %CVL per fase untuk pengguna

prosthetic memilki kesetaraan dengan responden normal. Hal ini tampak pada

nilai %CVL kedua responden turun pada fase kedua, keempat, dan kelima,

sedangkan %CVL kedua responden naik pada fase ketiga dan keenam.


commit to user

IV - 111

Gambar 4.49 Rata-rata distribusi %CVL per fase di tanah tidak rata




normal. Pola grafik menunjukkan kesetaraan %CVL antara responden amputee

pengguna prosthetic dan responden normal.




0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

F1 F2 F3 F4 F5 F6

%CV

L

Fase Berjalan Ke-

%CVL per Fase Berjalan Responden Di Bidang Tanah Tidak Rata

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

Responden Fase 1

Amputee

Waktu (detik) Durasi (detik) Nilai %CVL 0,283

Normal 1


Normal 2


Gambar 4.50 Rata di tanah tidak rata

IV - 112


1,07 1 1,28 0,56 1,07 2,07 3,35 3,91 0,283 0,264 0,338 0,148

0,35 0,15 0,28 0,25 0,35 0,5 0,78 1,03 0,194 0,083 0,155 0,139

0,41 0,21 0,31 0,33 0,41 0,62 0,93 1,26 0,227 0,116 0,171 0,183

Rata-rata distribusi % CVL pada gerak per fase di tanah tidak rata

Fase 5 Fase 6

0,4 0,44 4,31 4,75 0,106 0,116

0,2 0,35 1,23 1,58 0,111 0,194

0,15 0,19 1,41 1,6 0,083 0,105

pada gerak per fase


commit to user

Responden Fase 1

Normal 3


Normal 4


Normal 5


Gambar 4.5



dan responden normal saat berjalan

IV - 113


0,28 0,25 0,45 0,34 0,28 0,53 0,98 1,32 0,131 0,117 0,211 0,160

0,44 0,29 0,53 0,45 0,44 0,73 1,26 1,71 0,212 0,140 0,256 0,217

0,55 0,25 0,31 0,22 0,55 0,8 1,11 1,33 0,304 0,138 0,171 0,122

Gambar 4.50 Distribusi % CVL pada gerak per fase

di bidang tanah tidak rata (lanjutan)

Data yang diolah yaitu data pengukuran denyut nadi pengguna prosthetic

saat berjalan terdapat pada tabel 4.2 dan tabel 4.5

Fase 5 Fase 6

0,22 0,28 1,54 1,82 0,103 0,131

0,16 0,21 1,87 2,08 0,077 0,101

0,13 0,22 1,46 1,68 0,072 0,122

prosthetic

5. Energi


commit to user

IV - 114




Denyut nadi pada pengguna prosthetic adalah 83 denyut/menit. Nilai energi


Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (83) + (4.71733 x 10-4) (83) 2

Y = 4,09 Kkal/menit




Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (97) + (4.71733 x 10-4) (97) 2

Y = 4,02 Kkal/menit




Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (96) + (4.71733 x 10-4) (96) 2

Y = 3,95 Kkal/menit




Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (93) + (4.71733 x 10-4) (93) 2

Y = 3,75 Kkal/menit




Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (96) + (4.71733 x 10-4) (96) 2

Y = 3,95 Kkal/menit


commit to user

IV - 115




Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (94) + (4.71733 x 10-4) (94) 2

Y = 3,82 Kkal/menit




Tabel 4.54 Energi ekspenditur responden berjalan di tanah tidak rata


P1 P2 P3 P4

Amputee 4,09 4,16 3,95 3,89

Normal 1 4,02 3,95 3,82 3,75

Normal 2 3,95 3,89 3,75 3,82

Normal 3 3,75 3,63 3,69 3,89

Normal 4 3,95 3,82 3,82 3,89

Normal 5 3,82 3,95 3,89 3,82




Gambar 4.51 Energi ekspenditur responden di tanah tidak rata

3,6

3,7

3,8

3,9

4

4,1

4,2

P1 P2 P3 P4

Ener

gi E

kspe

ndit

ur

Percobaan Ke-

Energi Ekspenditur Responden Berjalan Normaldi Bidang Tanah Tidak Rata

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 116

Gambar 4.51 menunjukkan pola grafik hasil perhitungan energi ekspenditur

responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal di bidang tanah

tidak rata. Gambar tersebut menunjukkan bahwa pola grafik energi ekspenditur

antara responden amputee pengguna prosthetic dan normal 5 pada percobaan 2

setara yaitu besarnya energi ekspenditur menurun. Pola grafik energi

ekspenditur antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden

normal memiliki memiliki kesetaraan.

3. Kebutuhan Kalori




persamaan 2.6. Perhitungan kebutuhan kalori dapat dilihat pada penjelasan,

sebagai berikut:






x

5,67

6009,4



Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Energi ekspenditur pada

responden sebesar 4,02 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori untuk berjalan

di tanah tidak rata sebesar 3,19 Kkal/jam/kg berat badan.


x7,75

6002,4



Berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg. Energi ekspenditur pada


di tanah tidak rata sebesar 3,00 Kkal/jam per kg berat badan.


796095,3



commit to user

IV - 117




di tanah tidak rata sebesar 3,22 Kkal/jam per kg berat badan.


706075,3




responden adalah sebesar 3,95 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori untuk

berjalan di tanah tidak rata sebesar 3,71 Kkal/jam per kg berat badan.


646095,3




responden adalah sebesar 3,82 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori untuk

berjalan di tanah tidak rata sebesar 2,94 Kkal/jam per kg berat badan.


786082,3




Tabel 4.55 Kkebutuhan kalori responden berjalan di tanah tidak rata

Responden


P1 P2 P3 P4

Amputee 3,636 3,698 3,514 3,454

Normal 1 3,187 3,133 3,027 2,976

Normal 2 3,002 2,951 2,851 2,901

Normal 3 3,218 3,108 3,163 3,331

Normal 4 3,706 3,581 3,581 3,643

Normal 5 2,938 3,041 2,989 2,938


commit to user

IV - 118




Gambar 4.52 Kebutuhan kalori responden berjalan di tanah tidak rata

Gambar 4.52 menunjukkan pola grafik hasil perhitungan kebutuhan kalori

responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal di bidang tanah

tidak rata. Pola grafik kebutuhan kalori antara responden amputee pengguna

prosthetic dan responden normal setara.

4. VO2 Max

Data yang dipakai yaitu data awal pengukuran denyut nadi pengguna

prosthetic dan responden orang normal pada tabel 4.2 dan tabel 4.5. Penghitungan

konsumsi oksigen (VO2 maks) ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.7.






= 1,12 – (0,0073 x 49)

= 0,7623

VO2 maks = AGGHR

VWb´

-+++

7215,13)10(263,0

2,8

2,9

3

3,1

3,2

3,3

3,4

3,5

3,6

3,7

3,8

P1 P2 P3 P4

Kebu

tuha

n ka

lori

Percobaan Ke-

Kebutuhan Kalori Responden Berjalan Normaldi Bidang Tanah Tidak Rata

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 119

= 7623,0

72109815,13)73,0)(105,67(263,0

´-+

++

= 0,60 liter/menit


Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Usia responden yaitu 22 tahun.



= 1,12 – (0,0073 x 22)

= 0,9594

VO2 maks = 9594,0721097

15,13)40,2)(107,75(263,0´

-+++

= 1,84 liter/menit





= 1,12 – (0,0073 x 24)

= 0,9448

VO2 maks = 9448,0721096

15,13)27,2)(1079(263,0´

-+++

= 1,84 liter/menit





= 1,12 – (0,0073 x 23)

= 0,9521

VO2 maks = 9521,0721093

15,13)40,2)(1070(263,0´

-+++

= 1,95 liter/menit





commit to user

IV - 120


= 1,12 – (0,0073 x 24)

= 0,9448

VO2 maks = 9448,0721096

15,13)88,1)(1064(263,0´

-+++

= 1,38 liter/menit





= 1,12 – (0,0073 x 23)

= 0,9375

VO2 maks = 9375,0721094

15,13)09,3)(1078(263,0´

-+++

= 2,48 liter/menit



tabel 4.56.

Tabel 4.56 Konsumsi oksigen responden berjalan di tanah tidak rata


P1 P2 P3 P4

Amputee 0,594 0,595 0,589 0,590

Normal 1 1,843 1,817 1,931 1,914

Normal 2 1,844 1,985 2,113 2,047

Normal 3 1,955 2,090 2,020 1,760

Normal 4 1,381 1,468 1,629 1,379

Normal 5 2,478 2,483 2,741 2,826





commit to user

IV - 121

Gambar 4.53 Konsumsi oksigen responden berjalan di tanah tidak rata

Pola grafik 4.53 menunjukkan VO2maks dari responden amputee pengguna

prosthetic dan responden normal saat berjalan di bidang tanah tidak rata setara

yaitu ditunjukkan dengan kestabilan konsumsi oksigen pada kedua responden

di setiap percobaan.



pengguna prosthetic dan responden orang normal. Data denyut nadi responden

terdapat pada tabel 4.2 dan tabel 4.5. Berikut contoh perhitungannya.



setelah beraktivitas yaitu 98 denyut/menit. Kecepatan amputee berjalan adalah

12,203 meter/menit

PCI = V

DoDt -

=

203,12

8497-





PCI = V

DoDt -

0

0,5

1

1,5

2

2,5

P1 P2 P3 P4

Kons

umsi

Oks

igen

Percobaan Ke-

Konsumsi Oksigen Responden Berjalan Normaldi Bidang Tanah Tidak Rata

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 122

=

408497 -




beraktivitas yaitu 96 denyut/menit. Kecepatan responden berjalan adalah

37,895 meter/menit.

PCI = V

DoDt -

=

8396

27,2

-





PCI = V

DoDt -

=

408093-





31,304 meter/menit.

PCI = V

DoDt -

=

304,31

8196-





51,429 meter/menit.


commit to user

IV - 123

PCI = V

DoDt -

=

429,51

8094-




tabel 4.57.

Tabel 4.57 PCI of walking responden berjalan di tanah tidak rata


P1 P2 P3 P4

Amputee 1,229 1,089 1,489 1,381

Normal 1 0,325 0,290 0,290 0,333

Normal 2 0,343 0,325 0,325 0,300

Normal 3 0,325 0,325 0,300 0,290

Normal 4 0,415 0,447 0,333 0,567

Normal 5 0,272 0,253 0,233 0,233




Gambar 4.54 PCI of walking responden berjalan di tanah tidak rata

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

P1 P2 P3 P4

PCI o

f Wal

king

Percobaan Ke-

PCI of Walking Responden Berjalan Normaldi Bidang Tanah Tidak Rata

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 124

Gambar 4.44 menggambarkan grafik hasil perhitungan physiological cost index

(PCI) of walking responden normal dan amputee pengguna prosthetic. Pola

grafik menunjukkan kesetaraan antara responden amputee pengguna prosthetic

dan responden normal.

4.2.7 Menentukan Nilai Pengukuran Aspek Fisiologi di Bidang Berbatu

Aspek fisiologi yang diukur dalam penelitian di bidang berbatu adalah

tingkat kelelahan yang ditunjukkan melalui perhitungan %CVL, konsumsi energi

melalui perhitungan energi ekspenditur, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen

melalui perhitungan VO2maks, dan physiological cost index (PCI) of walking.


Perhitungan nilai tingkat kelelahan (%CVL) dilakukan dengan menggunakan


per menit, sebelum (istirahat) dan setelah berjalan pada tabel 4.2 dan tabel 4.5,

data kecepatan berjalan, dan denyut maksimum dari pengguna prosthetic maupun

orang normal. Perhitungan %CVL pengguna prosthetic maupun orang normal

dipaparkan pada penjelasan, sebagai berikut:



Setelah beristirahat 15 menit, denyut nadi pada responden amputee pengguna

prosthetic adalah 80 denyut/menit. Sedangkan setelah berjalan, denyut nadi

adalah 91 denyut/menit. Maka nilai %CVL sebesar 12,09 %.

%CVL = %09,12%10080171

8091=

--

x



beristirahat 15 menit, denyut nadi adalah 75 denyut/menit. Sedangkan setelah

berjalan, denyut nadi responden normal 1 adalah 88 denyut/menit. Maka nilai


%CVL = %57,10%10075198

7588=

--

x


commit to user

IV - 125






%CVL = %48,10%10072196

7285=

--

x






%CVL = %56,7%100781977887

=--

x






%CVL = %65,9%100821968293

=--

x





sebesar 8,26 %.

%CVL = %26,8%100761977686

=--

x


commit to user

IV - 126

Tabel 4.58 Presentase CVL (%CVL) responden berjalan di bidang berbatu


P1 P2 P3 P4

Amputee 12,09 11,49 11,11 11,63

Normal 1 10,57 10,08 9,24 8,55

Normal 2 10,48 10,83 10,74 10,34

Normal 3 7,56 6,90 5,93 5,98

Normal 4 9,65 9,17 8,70 8,11

Normal 5 8,26 12,90 9,92 5,26




Gambar 4.55 Grafik % CVL responden berjalan di bidang berbatu

Pola grafik hasil perhitungan %CVL pada responden amputee pengguna

prosthetic, responden normal 1, normal 3, dan normal 4 di bidang berbatu

memiliki pola setara. Percobaan 4 responden amputee dan normal 3 memiliki pola

setara. Hal ini ditunjukkan dengan adanya penurunan pada percobaan kedua dan

peningkatan %CVL pada percobaan keempat. Percobaan ketiga pola grafik

%CVL tidak setara antar responden.



% CVL pengguna prosthetic pada aktivitas berjalan, yaitu pada tabel 4.58.

0

2

4

6

8

10

12

14

P1 P2 P3 P4

%CV

L

Percobaan Ke-

%CVL Responden Berjalan di Bidang Berbatu

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 127

Melalui pengamatan langsung di lapangan dapat diketahui siklus berjalan, setiap

siklus terdiri dari enam fase. Perhitungan % CVL per fase berjalan dapat dilihat

pada penjelasan, sebagai berikut:





pada tabel 4.59.


Responden



P1 P2 P3 P4

Amputee 13 13 13 13 13 13

Normal 1 12 12,5 12,5 11 12 12

Normal 2 12,5 12 12 12 12,125 12

Normal 3 12 12 12,5 12 12,125 12

Normal 4 12 12 12 12 12 12

Normal 5 12 12 12 12,5 12,125 12


berjalan pada tabel 4.59 di atas terlihat disetiap replikasi percobaan jumlah

siklus berjalan berbeda baik responden normal maupun amputee pengguna

prosthetic. Perhitungan lebih lanjut diambil rata-rata jumlah siklus yang terjadi

yaitu 13 siklus untuk responden normal dan 12 siklus untuk amputee pengguna

prosthetic.




siklus pada tabel 4.59. Berikut adalah beberapa contoh perhitungannya

menggunakan persamaan 2.6.


= 13

09,12

= 0,93 %


commit to user

IV - 128


= 12

57,10

= 0,88 %


= 12

48,10

= 0,84 %


= 12

56,7

= 0,63 %


= 12

65,9

= 0,80 %


= 12

26,8

= 0,69 %



pada tabel 4.60.

Tabel 4.60 Distribusi % CVL per siklus pada responden


Jalan ke- (dalam %)

P1 P2 P3 P4 Amputee 0,93 0,88 0,85 0,89

Normal 1 0,88 0,81 0,74 0,78

Normal 2 0,84 0,90 0,90 0,86

Normal 3 0,63 0,57 0,47 0,50

Normal 4 0,80 0,76 0,72 0,68

Normal 5 0,69 1,08 0,83 0,42

Penentuan distribusi nilai % CVL pada tabel 4.60 disajikan dalam bentuk

grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis dan mengetahui nilai


pada gambar 4.56.


commit to user

IV - 129

Gambar 4.56 Grafik distribusi % CVL per siklus

Pola grafik hasil perhitungan %CVL pada responden amputee pengguna

prosthetic dan responden normal menunjukkan pola grafik yang hampir setara..


Pemilihan ini dilakukan terhadap hasil perhitungan distribusi % CVL terbesar

dari empat kali percobaan. Nilai terpilih tersebut digunakan sebagai dasar

perhitungan % CVL per fase. Hasil pemilihan ditampilkan pada tabel 4.61.




Penentuan nilai % CVL per siklus terbesar pada tabel 4.61 disajikan dalam

bentuk grafik sehingga lebih mudah dalam menganalisis. Grafik ditampilkan

pada gambar 4.57.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

P1 P2 P3 P4

%CV

L

Percobaan Ke-

%CVL per Siklus Responden Berjalan Normaldi Bidang Berbatu

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 130


Pada gambar 4.57 memperlihatkan grafik hasil perhitungan nilai % CVL per

siklus terbesar untuk semua responden. Pola grafik antar responden berbeda

nilai %CVL per siklus.






Tabel 4.62 Waktu per fase berjalan responden di bidang berbatu


Siklus 1 2 3 4 5 6

Amputee 0,75 0,98 0,9 0,78 0,75 1 5,16

Normal 1 0,34 0,2 0,22 0,28 0,1 0,3 1,44

Normal 2 0,41 0,15 0,4 0,32 0,14 0,31 1,73

Normal 3 0,43 0,25 0,31 0,5 0,28 0,32 2,09

Normal 4 0,59 0,22 0,31 0,32 0,22 0,31 1,97

Normal 5 0,41 0,19 0,21 0,28 0,15 0,21 1,45

Hasil pengamatan terhadap waktu pada tabel 4.62 disajikan dalam bentuk

grafik 4.58.


commit to user

IV - 131

Gambar 4.58 Grafik hasil pengamatan terhadap waktu per fase berjalan di bidang berbatu

Pola grafik pada gambar 4.58 terlihat bahwa lamanya waktu per fase pada

responden amputee berbeda dengan responden normal.

5. Perhitungan rata-rata distribusi % CVL untuk setiap fase berjalan,



perhitungannya dipaparkan sebagai berikut:


= 93,016,5

8,0x

= 0,135 %


= 88,044,1

34,0x

= 0,208 %


= 90,073,1

41,0x

= 0,214 %


= 63,009,2

43,0x

= 0,130 %


= 80,097,1

59,0x

= 0,241 %

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

F1 F2 F3 F4 F5 F6

Wak

tu (d

etik

)

Fase Berjalan Ke-

Waktu per Fase Berjalan Responden Di Bidang Berbatu

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 132


= 08,145,1

41,0x

= 0,304 %




Tabel 4.63 Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan di bidang berbatu


1 2 3 4 5 6

Amputee 0,135 0,177 0,162 0,141 0,135 0,180

Normal 1 0,208 0,122 0,135 0,171 0,061 0,183

Normal 2 0,214 0,078 0,209 0,167 0,073 0,162

Normal 3 0,130 0,075 0,093 0,151 0,084 0,096

Normal 4 0,241 0,090 0,127 0,131 0,090 0,127

Normal 5 0,304 0,141 0,156 0,208 0,111 0,156

Hasil tersebut kemudian diplotkan pada grafik berikut, terlihat tingkat


responden normal. Grafiknya ditampilkan pada gambar 4.59.

Gambar 4.59 Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan

responden di bidang berbatu

Gambar 4.59 menunjukkan nilai %CVL untuk pengguna prosthetic dan

responden normal. Pola grafik terlihat kesetaraan nilai %CVL semua

responden pada fase kelima dan keenam. Pola grafik semua responden tidak

setara pada fase ketiga dan keempat.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

F1 F2 F3 F4 F5 F6

%CV

L

Fase Berjalan Ke-

%CVL per Fase Berjalan Responden Di Bidang Berbatu

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

Hasil perhitungan distribusi %CVL per fase

dengan hasil capture gambar video rekaman menggunakan desain

Hasilnya disajikan pada gambar 4.6

Responden Fase 1

Amputee


Normal 1


Normal 2


Gambar 4.60 Rata di bidang berbatu

IV - 133

distribusi %CVL per fase pada tabel 4.63 dipasangkan

gambar video rekaman menggunakan desain prosthetic

pada gambar 4.60.


0,75 0,98 0,9 0,78 0,75 1,73 2,63 3,41 0,135 0,177 0,162 0,141

0,34 0,2 0,22 0,28 0,34 0,54 0,76 1,04 0,208 0,122 0,135 0,171

0,41 0,15 0,4 0,32 0,41 0,56 0,96 1,28 0,214 0,078 0,209 0,167

Rata-rata distribusi % CVL per fase berjalan di bidang berbatu

dipasangkan

prosthetic.

Fase 5 Fase 6

0,75 1 4,16 5,16 0,135 0,180

0,1 0,3 1,14 1,44 0,061 0,183

0,14 0,31 1,42 1,73 0,073 0,162

berjalan


commit to user

Responden Fase 1

Normal 3


Normal 4


Normal 5


Gambar 4.60 Rata-rata d

di bidang berbatu (lanjutan)



pengguna prosthetic dan responden normal pada tabel 4.2

IV - 134


0,43 0,25 0,31 0,5 0,43 0,68 0,99 1,49 0,130 0,075 0,093 0,151

0,59 0,22 0,31 0,32 0,59 0,81 1,12 1,44 0,241 0,090 0,127 0,131

0,41 0,19 0,21 0,28 0,41 0,6 0,81 1,09 0,304 0,141 0,156 0,208

rata distribusi % CVL pada gerak per fase berjalan di bidang berbatu (lanjutan)



Fase 5 Fase 6

0,28 0,32 1,77 2,09 0,084 0,096

0,22 0,31 1,66 1,97 0,090 0,127

0,15 0,21 1,24 1,45 0,111 0,156

berjalan

saat berjalan pada

5. Energi


commit to user

IV - 135




Denyut nadi pada pengguna prosthetic adalah 91 denyut/menit. Energi


Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (91) + (4.71733 x 10-4) (91) 2





Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (88) + (4.71733 x 10-4) (88) 2





Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (85) + (4.71733 x 10-4) (85) 2





Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (87) + (4.71733 x 10-4) (87) 2





Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (93) + (4.71733 x 10-4) (93) 2



commit to user

IV - 136




Y = 1.80411 - (0.0229038) X + (4.71733 x 10-4) X 2

Y = 1.80411 - (0.0229038) (86) + (4.71733 x 10-4) (86) 2





Tabel 4.64 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang berbatu


P1 P2 P3 P4

Amputee 3,626 3,819 4,160 3,886

Normal 1 3,442 3,626 3,564 3,626

Normal 2 3,266 3,502 3,442 3,690

Normal 3 3,382 3,502 3,323 3,382

Normal 4 3,754 3,382 3,626 3,819

Normal 5 3,323 3,502 3,442 3,502




Gambar 4.61 Energi ekspenditur responden berjalan di bidang berbatu

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

P1 P2 P3 P4

Ener

gi E

kspe

ndit

ur

Percobaan Ke-

Energi Ekspenditur Responden Berjalan Normaldi Bidang Berbatu

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 137

Gambar 4.61 menunjukkan pola grafik hasil perhitungan energi ekspenditur

antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal. Pola

grafik energi ekspenditur kedua responden setara.

3. Kebutuhan Kalori




persamaan 2.6. Berikut ini beberapa contoh perhitungannya.



ekspenditur pada pengguna prosthetic adalah sebesar 3,63 Kkal/menit.

Sehingga diperlukan kalori sebesar 3,22 Kkal/jam per kg berat badan.


x

5,67

6063,3



Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Energi ekspenditur pada

responden normal adalah sebesar 3,44 Kkal/menit. Sehingga diperlukan kalori



x7,75

6044,3







796027,3







706038,3



commit to user

IV - 138






646075,3







786032,3


Kebutuhan kalori dihitung untuk setiap hasil perhitungan energi ekspenditur.


Tabel 4.65 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang berbatu

Responden


P1 P2 P3 P4

Amputee 3,223 3,395 3,698 3,454

Normal 1 2,728 2,874 2,825 2,874

Normal 2 2,480 2,660 2,614 2,802

Normal 3 2,899 3,002 2,849 2,899

Normal 4 3,520 3,171 3,400 3,581

Normal 5 2,556 2,694 2,647 2,694

Hasil perhitungan tabel 4.65 disajikan dalam bentuk grafik sehingga




commit to user

IV - 139

Gambar 4.62 Kebutuhan kalori responden berjalan di bidang berbatu

Gambar 4.62 menunjukkan pola grafik hasil perhitungan kebutuhan kalori


grafik kebutuhan kalori responden amputee pengguna prosthetic dan responden

normal menunjukkan pola yang setara dan hampir sama.

4. VO2 Max

Data yang dipakai yaitu data awal pengukuran denyut nadi pengguna

prosthetic dan responden orang normal pada tabel 4.2 dan tabel 4.5. Penghitungan

konsumsi oksigen (VO2 maks) ini dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.7.






= 1,12 – (0,0073 x 49)

= 0,7623

VO2 maks = AGGHR

VWb´

-+++

7215,13)10(263,0

= 7623,0

72109115,13)592,0)(105,67(263,0´

-+++

= 0,663 liter/menit

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

P1 P2 P3 P4

Kebu

tuha

n Ka

lori

Percobaan Ke-

Kebutuhan Kalori Responden Berjalan Normaldi Bidang Berbatu

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 140


Berat badan responden normal 1 yaitu 75,7 kg. Usia responden normal 1 yaitu



= 1,12 – (0,0073 x 22)

= 0,9594

VO2 maks = 9594,0721088

15,13)16,2)(107,75(263,0´

-+++

= 2,28 liter/menit


Berat badan responden normal 2 yaitu 79 kg. Usia responden normal 2 yaitu 24

tahun. Denyut nadi yang terukur yaitu 85 denyut/menit.


= 1,12 – (0,0073 x 24)

= 0,9448

VO2 maks = 9448,0721085

15,13)54,2)(1079(263,0´

-+++

= 2,98 liter/menit





= 1,12 – (0,0073 x 23)

= 0,9521

VO2 maks = 9521,0721087

15,13)35,1)(1070(263,0´

-+++

= 1,58 liter/menit





= 1,12 – (0,0073 x 24)

= 0,9448


commit to user

IV - 141

VO2 maks = 9448,0721093

15,13)39,1)(1064(263,0´

-+++

= 1,23 liter/menit





= 1,12 – (0,0073 x 23)

= 0,9375

VO2 maks = 9375,0721086

15,13)09,3)(1078(263,0´

-+++

= 3,30 liter/menit



tabel 4.66.

Tabel 4.66 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang berbatu


P1 P2 P3 P4

Amputee 0,663 0,613 0,523 0,582

Normal 1 2,282 2,130 2,039 2,046

Normal 2 2,984 2,819 2,639 2,287

Normal 3 1,583 1,465 1,964 1,783

Normal 4 1,227 1,522 1,524 1,097

Normal 5 3,303 2,771 3,049 3,350

Rekapitulasi hasil perhitungan pada tabel 4.66 disajikan dalam bentuk grafik

sehingga memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang

ditunjukkan data. Grafik konsumsi oksigen responden ditampilkan pada

gambar 4.63.


commit to user

IV - 142

Gambar 4.63 Konsumsi oksigen responden berjalan di bidang berbatu

Gambar 4.63 menunjukkan pola grafik hasil perhitungan konsumsi oksigen


grafik konsumsi oksigen kedua responden memili pola yang setara.



pengguna prosthetic dan responden orang normal pada tabel 4.2 dan tabel 4.5.




yaitu 91 denyut/menit. Kecepatan amputee berjalan adalah 12,857 meter/menit.

PCI = V

DoDt -

=

863,98091-




yaitu 88 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 36 meter/menit.

PCI = V

DoDt -

=

367588-


0

0,5

1

1,5

2

2,5

P1 P2 P3 P4

Kons

umsi

Oks

igen

Percobaan Ke-

Konsumsi Oksigen Responden Berjalan Normaldi Bidang Berbatu

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

IV - 143



yaitu 85 denyut/menit. Kecepatan berjalan adalah 42,353 meter/menit.

PCI = V

DoDt -

=

353,42

7285-





PCI = V

DoDt -

=

5,22

7887-





PCI = V

DoDt -

=

226,238293-





PCI = V

DoDt -

=

429,51

7686-



commit to user

IV - 144



tabel 4.67.

Tabel 4.67 PCI of walking responden berjalan di bidang berbatu


P1 P2 P3 P4

Amputee 1,115 0,972 0,900 1,014

Normal 1 0,361 0,317 0,321 0,278

Normal 2 0,307 0,271 0,307 0,283

Normal 3 0,400 0,356 0,243 0,263

Normal 4 0,474 0,474 0,347 0,438

Normal 5 0,194 0,333 0,233 0,100

Rekapitulasi hasil perhitungan tabel 4.67 disajikan dalam bentuk grafik

sehingga memudahkan dalam menganalisis kecenderungan garis yang

ditunjukkan data. Grafik PCI terhadap responden ditampilkan pada gambar

4.64.

Gambar 4.64 PCI of walking responden berjalan di bidang berbatu

Gambar 4.64 menunjukkan pola grafik hasil perhitungan PCI antara responden

amputee pengguna prosthetic dan responden normal. PCI of walking responden

amputee pengguna prosthetic lebih besar dibandingkan responden normal. Pola

grafik kedua responden memiliki pola yang hampir setara.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

P1 P2 P3 P4

PCI o

f Wal

king

Percobaan Ke-

PCI of Walking Responden Berjalan Normaldi Bidang Berbatu

Amputee

Normal

Amputee

Normal


commit to user

V-1

BAB V ANALISIS DAN INTERPRETASI HASIL

Bab ini membahas analisis dan interpretasi hasil penelitian pada bab

sebelumnya. Analisis dan interprestasi hasil diuraikan dalam sub bab dibawah ini.

5.1 ANALISIS HASIL PENELITIAN

Analisis hasil penelitian dilakukan untuk menelaah hasil pengolahan data.

Pada sub bab ini diuraikan mengenai analisis terhadap hasil perhitungan %CVL

total, %CVL per fase, energi ekspenditur, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen,

dan physiological cost index of walking.

5.1.1 Analisis Persentase Cardiovasculer (%CVL)

Persentase CVL merupakan nilai peningkatan denyut nadi akibat melakukan

suatu aktivitas. Nilai %CVL merepresentasikan tingkat kelelahan akibat

melakukan suatu aktivitas. Nilai ini membandingkan denyut kerja dan denyut

istirahat dalam beraktivitas. Penelitian yang dilakukan menghasilkan nilai %CVL

tidak lebih dari 30%. Menurut Tarwaka, hasil tersebut masuk dalam kriteria ‘tidak

mengalami kelelahan’, hanya saja tingkat kelelahan dimasing-masing bidang

untuk tiap responden yang diamati memiliki nilai yang berbeda-beda.

Penelitian ini dilakukan pada beberapa bidang, diantaranya berjalan normal

di bidang datar, berjalan cepat di bidang datar, berjalan normal menaiki dan

menuruni bidang miring, berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga, berjalan

normal di tanah tidak rata, dan berjalan normal di bidang berbatu. Pengamatan

yang dilakukan adalah pada aktivitas berjalan dengan tujuan untuk memudahkan

dalam penentuan waktu yang dibutuhkan untuk berjalan, jumlah siklus, serta

penentuan fase gerakan berjalan. Aktivitas berjalan pada bidang datar, tanah tidak

rata, dan berbatu memiliki jarak 12 meter, sedangkan untuk bidang miring dan

bidang tangga memiliki jarak menyesuaikan lintasan bidang. Jarak tersebut

diambil dengan alasan terbatasnya lintasan dan dianggap cukup untuk mengetahui

pola berjalan responden. Selain itu, dimaksudkan untuk mengantisipasi kurang

tercapainya pengamatan pola berjalan.


commit to user

V-2

Penelitian ini mendapatkan 3 tipe pola %CVL, yaitu pola %CVL yang baik,

kurang baik, dan tidak baik. Pola %CVL yang baik menunjukkan kecilnya selisih

%CVL antara amputee pengguna prosthetic dan orang normal. Kedua responden

memiliki pola %CVL yang hampir sama dan hampir berhimpit. Pola %CVL yang

kurang baik ditunjukkan dengan lebih besarnya selisih antara %CVL kedua

responden dan memiliki pola yang hampir sama. Pola %CVL yang tidak baik

ditunjukkan dengan besarnya selisih %CVL responden dan grafik keduanya

memiliki pola yang berbeda.

Pola %CVL responden saat berjalan normal di bidang datar, menaiki dan

menuruni bidang miring, dan di bidang berbatu termasuk dalam pola %CVL yang

baik. Selisih %CVL amputee dengan orang normal saat berjalan normal di bidang

datar berkisar antara 0,17-1,5%, saat menaiki dan menuruni bidang miring

berkisar antara 0,36-2,27%, dan saat di bidang berbatu berkisar antara 1,51-3,9%.

Kedekatan nilai %CVL yang menunjukkan tingkat kelelahan yang terjadi pada

tubuh responden menunjukkan semakin baiknya prosthetic endoskeletal energy

storing mekanisme 2-bar yang digunakan amputee.

Pola %CVL responden saat berjalan menaiki dan menuruni tangga dan

berjalan di tanah tidak rata termasuk dalam pola grafik %CVl yang kurang baik.

Selisih %CVL antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden

normal saat berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga berkisar 3,162-3,732%,

sedangkan saat berjalan di tanah tidak rata sebesar 5,02-6,85%. Pola grafik

keduanya menunjukkan pola yang hampir sama walaupun selisih antara keduanya

yang tidak terlalu dekat. Selisih %CVL antara responden amputee dan orang

normal sesuai dengan teori yang digunakan. Selisih yang terjadi pada %CVL

responden amputee dan orang normal menunjukkan bahwa kelelahan antara

keduanya dipengaruhi faktor fisiologi tubuh masing-masing responden yang

bereaksi terhadap bidang yang dilewati. Berjalan di bidang tangga dan tanah tidak

rata tidak semudah jika berjalan di bidang datar. Tanah tidak rata memiliki

permukaan yang bergelombang. Reaksi fisiologi amputee saat melintasi tanah

tidak rata ditunjukkan dengan tingkat kelelahan yang lebih tinggi dibanding orang

normal yang ditunjukkan dengan peningkatan %CVL.


commit to user

V-3

Pola %CVL responden saat berjalan cepat dibidang datar memilki pola yang

berbeda antara responden amputee dan orang normal. Selisih %CVL amputee dan

orang normal berkisar 3,85-5,6%. Pola %CVL kedua responden memiliki pola

yang berbeda. Pola grafik responden orang normal stabil dengan mengalami

kenaikan dari percobaan 1 hingga percoobaan 4, tetapi %CVL amputee

mengalami kenaikan dan penurunan dari percobaan 1 hingga percobaan 4.

Perbedaan ini disebabkan karena perbedaan kecepatan berjalan responden.

Kecepatan berjalan berpengaruh pada aktivitas cardiovasculer dan kelelahan

seseorang. Jika kecepatan berjalan telah ditetapkan dan dikondisikan sama untuk

semua responden seperti dilakukan dalam penelitian sebelumnya, dapat diamati

kemampuan prosthetic yang digunakan amputee dalam mengakomodasi

responden saat berjalan cepat di bidang datar.

Rekapitulasi hasil perbandingan %CVL pada pengguna prosthetic terhadap

responden normal menunjukkan bahwa prosthetic endoskeletal sistem energy

storing mekanisme 2-bar memiliki nilai %CVL mendekati kondisi orang normal.

Hal ini menunjukkan tingkat kelelahan amputee saat menggunakan prosthetic

endoskeletal sistem energy storing mekanisme 2-bar hampir sama dengan

responden normal.

5.1.2 Analisis Rata-Rata Distribusi %CVL per Fase

Nilai %CVL per fase menitikberatkan pada rata-rata distribusi per fase. Fase

gerakan berjalan yaitu heel contact, foot flat, midstance point, heel off, toe off, dan

midswing. Pendistribusian %CVL dilakukan dengan mengamati jumlah siklus

berjalan saat berjalan pada lintasan yang telah ditentukan.

Jumlah siklus amputee pengguna prosthetic lebih banyak dibanding

responden normal. Perbedaan jumlah siklus hasil pembulatan antara kedua

responden dipengaruhi oleh kecepatan berjalan dan lebar jangkauan langkah kaki

setiap responden. Jumlah siklus digunakan untuk mendapatkan distribusi %CVL

setiap siklus yang selanjutnya dipilih nilai terbesar. Pemilihan nilai %CVL per

siklus terbesar dengan alasan nilai tersebut telah mencakup nilai-nilai yang lebih

rendah. Selanjutnya menghitung waktu per fase pada siklus tersebut untuk

mendapatkan nilai rata-rata distribusi %CVL per fase dengan membagi antara

%CVL siklus yang terbesar dengan waktu per fase berjalan.


commit to user

V-4

Nilai %CVL fase 2, 5, dan 6 pada amputee dan responden normal saat

berjalan normal di bidang datar memiliki kemiripan ditunjukkan pada trend pola

grafik 4.9, dimana pola %CVL saat fase 2 dan 5 mengalami penurunan sedangkan

pada fase 6 mengalami kenaikan dari fase sebelumnya. Kemiripan pola dan nilai

%CVL antara responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal

menunjukkan sistem energy storing yang terdapat pada prosthetic cukup

membantu amputee saat berjalan bila diamati pada setiap fase gerakan berjalan.

Pada fase gerakan yang lain menunjukkan %CVL dan tingkat kelelahan amputee

pengguna prosthetic memiliki pola yang tidak sama dengan responden orang

normal. Presentase CVL keduanya memiliki kedekatan nilai. Kedekatan nilai

%CVL menunjukkan bahwa tingkat kelelahan yang dialami amputee pengguna

prosthetic mendekati nilai %CVL responden orang normal. Sistem energy storing

pada prosthetic mampu mengakomodasi aktivitas amputee saat berjalan.

Kedekatan nilai %CVL dan tingkat kelelahan amputee dan orang normal dapat

disebabkan faktor penggunaan paralel bar dan faktor lain yang kurang

diperhatikan saat penelitian. Kemiripan pola dan kedekatan nilai %CVL

responden amputee dan orang normal juga terjadi saat berjalan di bidang miring

dan bidang tangga.

Berjalan cepat di bidang datar, pola %CVL responden amputee berbeda

dengan responden orang normal. Hal ini disebabkan saat berjalan cepat, kecepatan

berjalan untuk responden tidak ditetapkan sebelumnya dan faktor lain yang

kurang diperhatikan. Pola %CVL responden amputee saat berjalan di bidang

berbatu memiliki kedekatan nilai dengan responden orang normal. Pada fase 5 dan

6, trend pola %CVL respponden amputee pengguna prosthetic mirip dengan

responden orang normal.

Penentuan distribusi %CVL pada setiap fase didasarkan pada lamanya

waktu tempuh untuk setiap fase. Perhitungan waktu tempuh pada pengguna

prosthetic menunjukkan bahwa untuk amputee pengguna prosthetic waktu

tempuhnya lebih lama dibanding orang normal. Semakin lama waktu tempuh

suatu fase, semakin besar nilai %CVL pada fase tersebut.

Tingkat kelelahan amputee yang ditunjukkan dengan %CVL per fase

memiliki nilai terbesar pada saat berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga.


commit to user

V-5

Hal ini dikarenakan amputee mengalami kesulitan saat melangkahkan kaki di tiap

anak tangga. Tingkat kelelahan terkecil adalah saat amputee berjalan normal di

bidang datar karena faktor kebiasaan berjalan dan kemudahan saat melintasi

bidang ini. Sistem energy storing yang terdapat pada prosthetic cukup membantu

amputee saat berjalan yang ditunjukkan dengan nilai %CVL per fase amputee

pengguna prosthetic dengan orang normal memiliki kedekatan nilai dan kemiripan

pola grafik saat berjalan di bidang datar, menaiki dan menuruni bidang miring,

menaiki dan menuruni bidang tangga, tanah tidak rata, dan bidang berbatu.

5.1.3 Analisis Energi Ekspenditur

Perhitungan energi ekspenditur dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui

energi yang dikeluarkan (konsumsi energi) saat melakukan suatu aktivitas.

Perhitungannya menggunakan pendekatan kuantitatif dengan regresi kuadratis

(Astuti, 1985) karena pendekatan ini cukup sering digunakan terlebih pada

penelitian tingkat nasional. Pendekatan tersebut menunjukkan bahwa peningkatan

energi terjadi seiring dengan peningkatan denyut nadi. Aktivitas berjalan

dilakukan sejauh 12 meter untuk bidang datar, tanah tidak rata, dan bidang yang

berbatu karena jarak tersebut cukup memperlihatkan kenaikan denyut nadi

(Herdiman, 2009).

Energi ekspenditur amputee pengguna prosthetic dan responden orang

normal saat berjalan normal pada bidang datar percobaan 1 hingga percobaan 4

memiliki pola energi ekspenditur yang hampir sama, hampir berhimpit, dan

memiliki kedekatan nilai dengan responden orang normal. Energi ekspenditur

menunjukkan besarnya konsumsi energi responden. Konsumsi energi responden

orang normal lebih besar dibandingkan amputee pengguna prosthetic.

Energi ekspenditur pada amputee pengguna prosthetic dan responden orang

normal saat berjalan cepat di bidang datar menunjukkan perubahan nilai energi

ekspenditur percobaan 1 hingga percobaan 4 memiliki pola yang hampir sama dan

memiliki kedekatan nilai dengan responden orang normal. Konsumsi energi

responden orang normal pada percobaan 1 lebih kecil dibandingkan amputee

pengguna prosthetic. Konsumsi energi amputee lebih besar dibanding responden

orang normal dikarenakan pada percobaan 1 amputee mengalami penyesuaian

dengan kondisi jalan cepat. Konsumsi energi responden orang normal pada


commit to user

V-6

percobaan 2 hingga percobaan 4 lebih kecil dibandingkan amputee pengguna

prosthetic.

Menurut Verne (1968), konsumsi energi amputee mengalami peningkatan

sebesar 10-15%. Kondisi dimana konsumsi energi amputee pengguna prosthetic

lebih kecil dibanding responden orang normal disebabkan prosthetic yang

digunakan cukup mampu mengakomodasi dan memberikan kemudahan saat

digunakan untuk berjalan, faktor kebiasaan amputee dalam menggunakan

prosthetic, perbedaan usia, perbedaan aktifitas fisik sehari-hari, perbedaan

pekerjaan antara amputee pengguna prosthetic dan responden normal yang tidak

seimbang, kondisi tubuh yang berbeda antar kedua responden, dan faktor lain

yang kurang diperhitungkan. Faktor tersebut meliputi temperatur ruangan, kondisi

tubuh kedua jenis responden, dan faktor lain yang dapat mempengaruhi konsumsi

energi pada amputee. Kondisi tubuh responden perlu diperhatikan secara detil

sebelum dilaksanakan penelitian, karena kondisi tubuh setiap manusia berbeda

satu dengan yang lain.

Energi ekspenditur pada amputee dan orang normal saat berjalan menaiki

dan menuruni bidang miring menunjukkan perubahan nilai energi ekspenditur,

tetapi memiliki pola yang hampir sama dan memiliki kedekatan nilai. Konsumsi

energi amputee pengguna prosthetic lebih besar dibandingkan responden orang

normal. Hal ini juga terjadi pada saat responden berjalan menaiki dan menuruni

bidang tangga dan bidang berbatu. Kedekatan konsumsi energi antar keduanya

menunjukkan bahwa sistem energy storing pada prosthetic telah cukup mampu

mengakomodasi saat berjalan menaiki dan menuruni bidang miring. Namun,

kondisi tubuh amputee memerlukan penyesuaian dengan bidang miring.

Perbedaan konsumsi energi antar keduanya disebabkan perbedaan usia, aktifitas

fisik sehari-hari, pekerjaan antara pengguna prosthetic dan responden normal

yang tidak seimbang, dan kondisi tubuh yang berbeda antar kedua responden.

Energi ekspenditur pada responden amputee dan orang normal saat berjalan

di tanah tidak rata menunjukkan perubahan nilai dari percobaan 1 hingga

percobaan 4 dan memiliki pola grafik yang hampir sama, tetapi tidak memiliki

kedekatan nilai. Konsumsi energi amputee pengguna prosthetic lebih besar

dibandingkan responden orang normal. Kedekatan konsumsi energi antar


commit to user

V-7

keduanya yang tidak terlalu dekat bila dibanding saat berjalan di bidang yang lain

dapat disebabkan karena sistem energy storing pada prosthetic kurang mampu

memberikan kemudahan saat berjalan pada tanah tidak rata. Perbedaan konsumsi

energi responden juga disebabkan reaksi fisiologi pada tubuh amputee yang

kurang baik, permukaan tanah memiliki kondisi yang bergelombang yang

menyebabkan saat berjalan amputee memerlukan energi lebih untuk melintasinya,

perbedaan usia, aktifitas fisik sehari-hari, pekerjaan antara pengguna prosthetic

dan responden normal yang tidak seimbang, dan kondisi tubuh yang berbeda antar

kedua responden.

5.1.4 Analisis Kebutuhan Kalori

Kebutuhan kalori merupakan jumlah kalori yang dikeluarkan saat

melakukan suatu aktivitas. Data yang dipakai dalam pengolahan adalah data hasil

energi ekspenditur setiap menit. Perhitungan ini untuk mengetahui kebutuhan

kalori akibat konsumsi energi oleh tubuh saat beraktivitas yang

mempertimbangkan berat badan responden. Sehingga didapatkan nilai kalori yang

diperlukan per jam per kilogram berat badan.

Kebutuhan kalori responden saat berjalan normal di bidang datar pada

percobaan 1 menunjukkan kebutuhan kalori amputee pengguna prosthetic sebesar

3,01 kkal/jam per kilogram berat badan dan responden normal berkisar antara

2,92 - 3,6 kkal/jam per kilogram berat badan dengan rata-rata kebutuhan kalori

sebesar 3,32 kkal/jam per kilogram berat badan. Selisih kebutuhan kalori

responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal sebesar

0,306 kkal/jam per kilogram berat badan. Percobaan 2 menunjukkan kebutuhan

kalori amputee pengguna prosthetic sebesar 2,80 kkal/jam per kilogram berat

badan dan responden normal berkisar antara 2,51 - 3,23 kkal/jam per kilogram

berat badan dengan rata-rata kebutuhan kalori sebesar 2,88 kkal/jam per kilogram

berat badan. Selisih kebutuhan kalori responden amputee pengguna prosthetic dan

responden normal sebesar 0,082 kkal/jam per kilogram berat badan. Percobaan 1

dan 2 saat berjalan normal di bidang datar menunjukkan kebutuhan kalori pada

amputee pengguna prosthetic lebih kecil dibanding responden normal. Nilai ini

dipengaruhi oleh energi yang dikeluarkan amputee pengguna prosthetic lebih


commit to user

V-8

kecil dibanding responden normal dan faktor perbedaan berat badan kedua

responden.

Kebutuhan kalori responden saat berjalan normal di bidang datar pada

percobaan 3 menunjukkan kebutuhan kalori amputee pengguna prosthetic sebesar

2,954 kkal/jam per kilogram berat badan dan responden normal berkisar antara

2,47 - 3,58 kkal/jam per kilogram berat badan dengan rata-rata kebutuhan kalori

sebesar 2,89 kkal/jam per kilogram berat badan. Selisih kebutuhan kalori

responden amputee pengguna prosthetic dan responden normal sebesar

0,066 kkal/jam per kilogram berat badan. Percobaan 4 menunjukkan kebutuhan

kalori amputee sebesar 3,223 kkal/jam per kilogram berat badan dan responden

normal berkisar antara 2,80 - 3,46 kkal/jam per kilogram berat badan dengan

rata-rata kebutuhan kalori sebesar 3,11 kkal/jam per kilogram berat badan. Selisih

kebutuhan kalori responden amputee pengguna prosthetic dan orang normal

sebesar 0,113 kkal/jam per kilogram berat badan. Percobaan 3 dan 4 menunjukkan

kebutuhan kalori responden amputee pengguna prosthetic lebih besar dibanding

responden normal. Kondisi fisiologi ini juga terjadi pada saat berjalan cepat di

bidang datar, berjalan menaiki dan menuruni bidang miring dan tangga, berjalan

di tanah tidak rata, dan berjalan di bidang berbatu. Kalori yang dikeluarkan oleh

seseorang dipengaruhi oleh energi yang dikonsumsi tubuh, reaksi fisiologi tubuh,

kondisi psikologi, aktivitas fisik, dan berat badan. Semakin besar energi yang

dikonsumsi, akan semakin besar pula kalori yang diperlukan.

Kedekatan kebutuhan kalori saat berjalan di beberapa bidang antara

responden amputee dan orang normal menunjukkan sistem energy storing pada

prosthetic cukup mampu memberikan kemudahan saat berjalan pada bidang datar,

bidang miring, bidang tangga, bidang tanah tidak rata, dan bidang berbatu.

Perbedaan kebutuhan kalori antar keduanya disebabkan perbedaan usia, aktifitas

fisik sehari-hari, pekerjaan antara pengguna prosthetic dan responden normal

yang tidak seimbang, dan kondisi tubuh yang berbeda antar kedua responden.

5.1.5 Analisis Hasil Perhitungan Konsumsi Oksigen

Konsumsi oksigen berkaitan erat dengan konsumsi energi dan perubahan

denyut nadi sebelum dan saat berjalan. Semakin tinggi perubahan denyut nadi,

responden akan mengkonsumsi oksigen yang lebih sedikit. Konsumsi oksigen


commit to user

V-9

memberikan perkiraan nilai oksigen dalam liter yang diperlukan tubuh dalam

melakukan aktivitas yang salah satunya adalah berjalan. Penelitian ini melakukan

pengukuran terhadap konsumsi oksigen dilakukan secara tidak langsung yaitu

dengan mengetahui denyut nadi saat beraktivitas. Pengukuran ini dilakukan

menggunakan metode konvensional Tayyari. Metode ini untuk mengestimasi

VO2maks mempertimbangkan berat badan, denyut nadi, perbedaan jenis kelamin,

koreksi usia, dan kecepatan berjalan. Perhitungan konsumsi oksigen dilakukan

dengan mengolah data pengukuran denyut nadi.

Konsumsi oksigen responden amputee pengguna prosthetic dan orang

normal saat berjalan normal di bidang datar, berjalan cepat di bidang datar,

berjalan menaiki dan menuruni bidang miring dan tangga, berjalan pada tanah

tidak rata, dan berjalan pada bidang berbatu menunjukkan bahwa konsumsi

oksigen pada amputee pengguna prosthetic lebih kecil dibandingkan responden

normal. Semakin tinggi denyut nadi, semakin rendah oksigen yang dikonsumsi.

Perbedaan konsumsi oksigen antar kedua responden disebabkan denyut nadi,

perbedaan usia, aktifitas fisik sehari-hari, pekerjaan antara pengguna prosthetic

dan responden normal yang tidak seimbang, dan kondisi tubuh yang berbeda antar

kedua responden. Keterbatasan penggunaan rumus empiris dalam menentukan

konsumsi oksigen pada responden dapat diatasi dengan penggunaan peralatan

yang lebih modern, seperti alat VO2max.

5.1.6 Analisis Hasil Perhitungan Physiological Cost Index of Walking

Physiological cost index of walking digunakan untuk mengetahui tingkat

fisiologi responden. Perhitungan PCI of walking menggunakan persamaan dari

Mc. Gregor yang dipengaruhi denyut nadi dan kecepatan berjalan responden.

PCI of walking pada amputee pengguna prosthetic dan responden normal

saat berjalan normal di bidang datar, berjalan cepat di bidang, berjalan menaiki

dan menuruni bidang miring, berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga,

berjalan pada tanah tidak rata, dan berjalan pada bidang berbatu menunjukkan

tingkat fisiologi amputee pengguna prosthetic lebih besar dibandingkan responden

normal. Pada grafik dapat diamati PCI of walking dari percobaan 1 hingga

percobaan 4 memiliki pola yang hampir sama antar kedua responden. Hal ini

menunjukkan tubuh responden amputee akibat melakukan akitivitas berjalan


commit to user

V-10

menghasilkan reaksi fisiologi yang lebih tinggi dibanding orang normal.

Perbedaan PCI of walking disebabkan denyut nadi, kecepatan berjalan yang

berbeda, dan kondisi tubuh yang berbeda antar keduanya.

5.1.7 Analisis Terhadap Faktor yang Tidak Diperhitungkan

Pengukuran dengan menggunakan lima kriteria fisiologi menunjukkan

adanya pengaruh dari faktor yang kurang diperhitungkan. Faktor ini dapat

memperngaruhi hasil penelitian. Faktor-faktor tersebut, yaitu:

1. Jenis pekerjaan dan tingkat aktivitas fisik

Jenis pekerjaan berkaitan dengan tingkat aktivitas fisik yang dilakukan oleh

responden. Faktor ini mempengaruhi pengukuran konsumsi energi responden.

2. Kurva pembelajaran amputee menggunakan prosthetic

Amputee dalam membiasakan diri menggunakan prosthetic perlu diamati

secara lebih baik. Perlu dibuat kurva belajar agar kondisi amputee benar-benar

terbiasa menggunakan prosthetic. Kebiasaan amputee dalam menggunakan

prosthetic mempengaruhi keluwesan dalam berjalan. Kebiasaan amputee dalam

memakai prosthetic berpengaruh terhadap fisiologi amputee yaitu terhadap

kelelahan yang ditimbulkan, konsumsi energi, kebutuhan kalori, konsumsi

oksigen, dan tingkat fisiologi.

3. Umur

Penelitian ini seharusnya mempertimbangkan pengaruh perbedaan umur.

Amputee berumur 49 tahun sedangkan responden normal berumur 22-24 tahun.

Perbedaan ini memberikan pengaruh pada perhitungan konsumsi oksigen saat

aktivitas berjalan. Faktor umur terdapat pada persamaan konsumsi oksigen

maksimal oleh Tayyari (1995) yaitu faktor koreksi usia.

4. Kondisi psikologi responden saat penelitian

Kelelahan ditimbulkan oleh dua hal yaitu fisiologi yang bersifat objektif dan

psikologis yang bersifat subjektif (Sutalaksana, 2006). Penelitian ini

menggunakan denyut nadi untuk mengukur tingkat kelelahan. Denyut nadi

tersebut belum bisa merepresentasikan keseluruhan tingkat kelelahan yang

dialami responden. Denyut nadi juga berhubungan dengan faktor psikologi

dalam menimbulkan kelelahan disamping indikator lain yaitu faktor fisiologi

seperti tekanan darah, konsumsi oksigen dan komposisi kimia dalam urin dan


commit to user

V-11

darah. Penelitian ini belum mengukur aspek-aspek psikologi setiap responden

sehingga tidak diperhitungkan. Faktor psikologi ini berpengaruh terhadap

perasaan suka atau tidak responden dalam melakukan penelitian.

5. Kecepatan berjalan normal

Kecepatan berjalan normal yang dimaksud yaitu kecepatan berjalan responden

dalam kondisi santai. Kecepatan berjalan dan lebar jangkauan langkah kaki

pada setiap responden berbeda-beda. Perbedaan ini mempengaruhi jumlah

siklus dan waktu tempuh untuk setiap fase berjalan. Semakin lebar jangkauan

langkah kaki, semakin sedikit siklus yang dihasilkan. Semakin tinggi kecepatan

berjalan responden, semakin singkat waktu tempuh untuk setiap fase berjalan.

Sedangkan waktu tempuh per fase bervariasi pada setiap orang. Pada akhirnya

akan mempengaruhi hasil rata-rata distribusi %CVL per fase.

5.2 INTERPRETASI HASIL

Interpretasi hasil penelitian merupakan pemaparan hasil dari pengolahan

data secara menyeluruh. Hasil penelitian ini mampu menunjukkan kemampuan

prosthetic dalam mengakomodasi aktivitas manusia dalam berjalan. Jika diamati

dari keseluruhan hasil pengukuran fisiologi meliputi %CVL, %CVL per fase,

konsumsi energi, kebutuhan kalori, konsumsi oksigen, dan physiological cost

index of walking, menunjukkan bahwa prosthetic endoskeletal sistem energy

storing knee dengan mekanisme 2-bar saat digunakan berjalan di beberapa bidang

akan memberikan reaksi fisiologi yang berbeda. Kondisi fisiologi responden

amputee pengguna prosthetic endoskeletal energy storing mekanisme 2-bar

memiliki kemiripan pola fisiologi dan kedekatan nilai dengan responden normal.

Pengukuran fisiologi menunjukkan bahwa prosthetic endoskeletal sistem energy

storing mekanisme 2-bar cukup mampu mengakomodasi aktivitas amputee dalam

berjalan normal pada bidang datar, menaiki dan menuruni bidang miring, dan

berjalan pada bidang berbatu. Pengukuran fisiologi pada amputee saat berjalan

cepat pada bidang datar, menaiki dan menuruni bidang tangga, dan berjalan pada

bidang berbatu menunjukkan prosthetic endoskeletal sistem energy storing

mekanisme 2-bar kurang mampu mengakomodasi aktivitas ini.


commit to user

VI-1

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan bagian yang membahas kesimpulan serta usulan atau

saran untuk pengembangan penelitian lebih lanjut. Penjelasan dari kesimpulan dan

saran tersebut diuraikan pada pada sub bab di bawah ini.

6.1 KESIMPULAN

Kesimpulan hasil pengolahan data merupakan jawaban atas tujuan penelitian

yang ditetapkan sebelumnya. Kesimpulan yang dapat diambil sebagai berikut:

1. Aspek fisiologi yang meliputi tingkat kelelahan (%CVL), energi ekspenditur,

kebutuhan kalori, konsumsi oksigen, dan physiological cost index (PCI) of

walking menunjukkan bahwa amputee pengguna prosthetic endoskeletal

sistem energy storing knee dengan mekanisme 2 bar memiliki nilai yang

mendekati kondisi responden normal dan memiliki kemiripan kondisi

fisiologi.

2. Prosthetic endoskeletal energy storing mekanisme 2-bar secara umum cukup

memberikan kenyamanan dan mampu mengakomodasi aktivitas berjalan di

bidang datar, berjalan menaiki dan menuruni bidang miring, berjalan menaiki

dan menuruni tangga, berjalan di tanah tidak rata, dan berjalan di bidang

berbatu yang ditunjukkan melalui kedekatan nilai physiological cost index of

walking dan nilai aspek fisiologi antara amputee pengguna prosthetic dan

responden normal.

3. Prosthetic endoskeletal energy storing mekanisme 2-bar menunjukkan hasil

terbaik pada kemiripan kondisi fisiologi saat digunakan di bidang datar,

sementara itu saat digunakan berjalan menaiki dan menuruni bidang tangga

kurang menunjukkan kemiripan kondisi fisiologi.


commit to user

VI-2

6.2 SARAN

Saran yang dapat diberikan berdasarkan hasil penelitian untuk langkah

pengembangan atau penelitian selanjutnya, sebagai berikut :

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai tingkat fisiologi telah

memperhatikan usia responden, pekerjaan responden, kondisi tubuh responden,

dan lain sebagainya.

2. Penelitian ini merupakan penelitian awal dalam pengujian fisiologi dimana

masih menggunakan rumus empiris, sebaiknya untuk penelitian selanjutnya

menggunakan alat uji fisiologi VO2max.

KAJIAN FISIOLOGI PADA PENGGUNA PROSTHETIC … · Salah satu aktivitas fisik yang dilakukan manusia...

Documents

Transcript of KAJIAN FISIOLOGI PADA PENGGUNA PROSTHETIC … · Salah satu aktivitas fisik yang dilakukan manusia...