20

BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Jenis penelitian ini adalah penelitian eksperimental laboratoris yaitu

penelitian yang dilakukan di laboratorium dengan perlakuan berupa aktivitas

berenang terhadap tikus wistar jantan (Pratiknya, 2003).

3.2 Rancangan Penelitian

Rancangan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah posttest

control group design, yaitu dengan melakukan pengukuran atau observasi setelah

perlakuan diberikan (Pratiknya, 2003).

3.3 Waktu Dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan di laboratorium Biomedik Fakultas Kedokteran Gigi

Universitas Jember dan Laboratorium Ilmu Bahan dan Material Fakultas Teknik

Industri ITS Surabaya pada bulan Desember 2012-Januari 2013.

3.4 Identifikasi Variabel Penelitian

3.4.1 Variabel Bebas

Variabel bebas dalam penelitian ini adalah aktivitas fisik berenang.

3.4.2 Variabel Terikat

Variabel terikat dalam penelitian ini adalahkekuatan impak tulangfemur tikus

wistar jantan

3.4.3 Variabel Terkendali

Variabel terkendali dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

a. Tempat dan cara pemeliharaan tikus.

b. Prosedur pengukuran kekuatan impak

c. Lama berenang

21

3.5 Definisi Operasional Variabel

3.5.1 Berenang

Berenang adalah salah satu aktivitas fisik tanpa gaya gravitasi bumi yang

gerakannya dilakukan di dalam air. Tikus berenang sekuat tenaga dengan kepala

dan kedua tungkai depan berada di atas permukaan air. Pada penelitian ini

aktivitas yang dilakukan adalah dengan melakukan latihan berenang selama 30

menit yang terdiri dari 6 periode, masing-masing 5 menit dengan masa istirahat 15

menit.

3.5.2 Tulang Femur

Tulang Femur adalahsalah satu bagian tulang panjang yang terletak

diantara panggul dan lutut. Tulang femur yang digunakan dalam penelitian adalah

pada bagian batang (corpus femoralis) tulang femur tikus wistar jantan.

3.5.3 Kekuatan Impak Tulang

Kekuatan impak tulang adalah besarnya kekuatan tulang untuk menahan

fraktur ketika diberi benturan tiba-tiba menggunakan modified Charpy impact

tester.

3.6 Populasi Dan Sampel Penelitian

3.6.1 Populasi

Populasi penelitian adalah tikus putih jantan galur wistar (Rattus

norvegicus).

3.6.2 Sampel

a. Pengelompokan sampel.

Pengambilan sampel pada penelitian ini dengan menggunakan metode

simple random sampling, yang berarti tiap anggota populasi memiliki peluang

yang sama untuk masuk kedalam kelompok penelitian (Tjokronegoro dan

Sudarso, 1999).

b. Kriteria sampel.

Kriteria sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah :

1) Tikus putih (Rattus norvegicus L) galur Wistar kelamin jantan

2) Usia ± 4 minggu, karena dapat dikatakan tidak tergantung pada induknya

22

3) Berat badan berkisar ± 75-100 gram

4) Dalam keadaan sehat, yaitu pathogen free dan tidak ada gangguan organ

tubuh.

c. Besar sampel.

Besar sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah berdasarkan

rumus sebagai berikut (Steel danTorrie, 1995) :

N=(Z α+Z ß)2 σρ2

σρ 2

Keterangan :

N = Besar sampel minimal.Zα = batas atas nilai konversi pada tabel distribusi normal untuk batas

atas kemaknaan (1,96).Zß = batas bawah nilai konversi pada tabel distribusi normal untuk

batas bawah kemaknaan (0,85).σρ2 = diasumsikan σρ2 = δ 2

ß = 0,20

Perhitungan jumlah sampel yang digunakan dalam penelitian ini

adalah sebagai berikut :

N=(Z α+Z ß)2 σρ2

σρ 2

N=(1,96+0,852)2 σρ 2

δ 2

N = (1,96 + 0,85)2N = 7,8961 ≈ 8

Berdasarkan perhitungan rumus didapatkan jumlah sampel sebesar8.

3.7 Alat dan Bahan Penelitian

3.7.1 Alat Penelitian

a. Alat untuk perlakuan hewan uji

23

1. Kandang yang terbuat dari plastik berukuran 100 x 50 x 40 cm;

2. Tempat makan dan minum tikus;

3. Timbangan untuk menimbang tikus (neraca Ohaus, Germany);.

4. Sarung tangan (Everglove) dan masker (Diapro);

5. Wadah untuk tempat berenang (100x40x40 cm);

6. Scalpel

7. Stopwatch

8. Tisu (Nice)

b. Alat untuk perlakuan tulang panjang hewan coba :

1. Modified Charpy impact tester

2. kaliper (jangka sorong)

3.7.2 Bahan Penelitian

a. Bahan untuk perlakuan hewan uji.

1. Makanan standart tikus (Turbo, Indonesia).

2. Minuman tikus putih yaitu, air PDAM tanpa pengolahan.

b. Bahan perlakuan tulang hewan coba:

Larutan formalin untuk mengawetkan tulang.

3.8 Prosedur Penelitian

3.8.1 Persiapan Hewan Coba

a. Memilih hewan uji (tikus wistar jantan) sejumlah 8 ekor, sesuai kriteria

sampel;

b. Melakukan penimbangan berat badan pada semua tikus, dengan berat

badan antara 75-150 gram;

c. Menyiapkan kandang tikus lengkap dengan tutupnya;

d. Tikus diadaptasikan dengan lingkungan kandang di Laboratorium

Biomedik bagian Fisiologi FKG Universitas Jember selama 7 hari.

3.8.2 Tahap Perlakuan

1. sebanyak 16 ekor tikus putih dibagi menjadi dua kelompok.

i. Kelompok I (K. I) tidak melakukan aktivitas sebagai kontrol.

24

ii. Kelompok II (K. II) melakukan aktivitas berenang sebagai kelompok

perlakuan.

2. Dilakukan penimbangan berat badan awal tikus setiap kelompok.

3. Masing-masing kelompok diberi perlakuan selama 7 minggu, karena

penelitian sebelumnya menunjukkan terjadinya peningkatan terhadap

kandungan mineral tulang (Fathoni et al., 2007; Iwamoto et al., 2004

dalam Nasution, 2011).

4. Kelompok II melakukan aktivitas fisik (berenang) dua hari sekali

masing- masing dengan durasi 30 menit yang dibagi menjadi 6 periode,

masing-masing 5 menit dengan masa istirahat 15 menit ( Ikrar, 2006 ).

5. Setelah seluruh perlakuan selesai pada hari ke-49, tikus didislokasi.

Apabila tikus telah benar-benar mati, maka dilakukan pembedahan dan

pengambilan sampel tulang femur kanan.

6. Sebelum pengukuran, terlebih dahulu sampel dimasukkan dalam larutan

formalin.

3.8.3 Uji Kekuatan Impak Tulang Femur Kaki Tikus

1. Spesimen diukur dimensinya dengan kaliper atau jangka sorong, kemudian

catat pada tabel.

2. Test piece diletakkan pada landasan (anvil) pada posisi mendatar, takik

atau notch harus diletakkan tepat pada bagian tengah spesimen. Arah

notch menghadap ke arah yang searah dengan datangnya bandul.

3. Bandul atau beban dinaikkan setinggi h atau sebesar sudut

4. Posisi awal jarum diatur dan penunjuk skala awal pada posisi nol,

kemudian bandul dilepas

5. Setelah memukul test piece, bandul masih akan terayun setinggi h1 atau

sebesar sudut ß. Amati dan catat dalam tabel.

6. Energi yang digunakan untuk mematahkan test piece dapat dilihat pada

jarum skala penunjuk dan dicatat dalam hasil pengamatan. Menurut teori,

energi ini juga dapat dihitung berdasarkan rumus. Ada energi yang hilang

karena faktor-faktor di sekeliling mesin. Dalam percobaan diperkirakan

0,2 kgm (▲E).

25

7. hitung kekuatan impak dari test piece berdasarkan hasil bagi total energi

untuk mematahkan test piece dengan luas penampang dari bagian yang

tertakik.

Rumus Kekuatan Impak :

IS=W £ (cos ß−cosα )

A

IS=mg £ (cos ß−cosα )

A

Keterangan:ß = sudut awalα = sudut akhirA= Luas penampang spesimen uji (mm2)£= panjang lengan alat (m)m = massa bandul (kg)g = gaya grafitasi bumi = 9,8 m/s2

W = berat bandul (N)IS = kekuatan impak (J)(Yuwono, 2009)