Analisis Pengaruh Phase Change Material Berbahan Minyak Kelapa dan Minyak Sawit Sebagai Personal Cooling Device Terhadap Respon Fisiologis dan Psikologis Setelah Melakukan Aktivitas Fisik di Lingkungan Panas

AJENG SEKAR AYU, Dr. Titis Wijayanto, ST., M.Des.

2016 | Skripsi | S1 TEKNIK INDUSTRI

Tubuh manusia memiliki kemampuan untuk menjaga kestabilan suhu tubuh terhadap perubahan lingkungan dengan menjaga agar suhu tubuh berada di set point pada suhu 37°C. Intensitas aktivitas fisik dan kondisi lingkungan yang ekstrem dapat menimbulkan kemungkinan terjadinya penyakit akibat panas dan heat strain. Salah satu cara untuk menurunkan risiko timbulnya heat strain dapat dilakukan dengan memanfaatkan phase change material (PCM) untuk bahan pendingin tubuh pada teknik post-activity cooling. Untuk mendukung riset terkait teknik post-activity cooling, minyak kelapa dan minyak sawit dapat digunakan sebagai material alternatif untuk PCM yang dapat digunakan sebagai body cooling device karena harganya yang relatif terjangkau dan banyak tersedia di Indonesia. Saat ini, kajian minyak kelapa dan minyak sawit sebagai bahan dasar PCM untuk body cooling masih sangat minim. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh PCM berbahan dasar minyak kelapa dan minyak sawit dalam menurunkan respon fisiologis dan psikologis setelah melakukan aktivitas fisik di lingkungan panas (33°C-35°C, 80%RH). Responden penelitian adalah 11 orang laki-laki dengan rentang usia 20-22 tahun. Responden melakukan aktivitas lari di treadmill dengan beban kerja setara dengan 65% HRmax. Penelitian dilakukan selama 70 menit, yang terdiri dari 10 menit fase baseline, 30 menit fase exercise dan 30 menit fase recovery. Variabel yang diukur dalam penelitian ini meliputi temperatur timpani ( ), temperatur kulit ( ), denyut jantung (HR), physiological strain index (PSI) dan respon subjektif. Setiap responden akan mengalami 3 perlakuan yaitu kondisi kontrol (tanpa PCM), kondisi penggunaan PCM berbahan minyak kelapa atau berbahan minyak sawit di hari yang berbeda dan secara acak. Hasil penelitian menunjukkan penggunaan PCM berpengaruh secara signifikan dalam menurunkan temperatur timpani, temperatur kulit, denyut jantung, physiological strain index (p<0.05) dan respon psikologis seperti thermal comfort, thermal sensation, dan clothing sensation (p<0.05) lebih cepat dibandingan kondisi tanpa penggunaan PCM. Meskipun demikian, hasil penelitian ini menunjukkan tidak ada perbedaan signifikan antara penggunaan PCM berbahan minyak kelapa dan minyak sawit sebagai bahan PCM terhadap respon fisiologis dan psikologis setelah melakukan aktivitas fisik di lingkungan panas, kecuali pada thermal sensation, di mana minyak sawit memberikan sensasi lebih dingin daripada minyak kelapa.

Human body has ability to maintain the stability of body temperature during environmental changes by maintaining body temperature within its set point at 37°C. The intensity of physical activities and extreme conditions may generate the possibility of heat related illness and heat strain. One way to reduce the risk of heat strain is using phase change material (PCM) for body cooling material in post-activity cooling technique. To support research on post-activity cooling technique, coconut oil and palm oil can be used as alternative material for PCM as body cooling device because they are inexpensive and widely available in Indonesia. Recently, there are relatively few study examining coconut oil and palm oil as PCM for body cooling. Therefore, the purpose of this study is to investigate the effect of using PCM made from coconut oil anda palm oil on physiological and psychological responses after physical activity in hot environment (34°C-45°C, 80%RH). Eleven young males (20-22 years old of age) participated in this study. They performed physical activity on treadmill with workload equivalent to 65% of HRmax. The experiment was conducted for 70 min in total, consisted of a 10 min baseline, a 30 min exercise, followed with a 30 min recovery period. Parameter measured in this experiment are tympanic temperature ( ), skin temperature ( ), heart rate (HR), physiological strain index (PSI) and subjective responses. Each of them underwent 3 experimental conditions consisted of a control condition (without PCM), cooling conditions using PCM made from coconut oil or palm oil in separated days and in random orders. The results of this study showed that the using of PCM for post-cooling device significantly decreased tympanic temperature, mean skin temperature, heart rate, physiological strain index (p <0.05) and psychological responses such as thermal comfort, thermal sensation and clothing sensation (p<0.05), earlier than control condition. However, there are no significantly difference between using coconut oil and palm oil as PCM on physiological and psychological response after performing physical activity in hot environment, except for thermal sensation, in which palm oil gave cooler sensation than coconut oil did.

Kata Kunci : Phase change material (PCM), heat strain, minyak kelapa, minyak sawit, respon fisiologis, respon psikologis, teknik post-activity cooling.