第八章 體力工作負(fù)荷

1、第八章 體力工作負(fù)荷,本章內(nèi)容,人體活動(dòng)力量與耐力 體力工作負(fù)荷及其測(cè)定 體力工作時(shí)的能量消耗 作業(yè)時(shí)氧耗動(dòng)態(tài) 勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí) 體力疲勞及其消除 案例：煤礦工人體能負(fù)荷與工傷事故關(guān)系研究,第一節(jié) 人體活動(dòng)力量與耐力,人體活動(dòng)的最基本特征有三個(gè)：力量、耐力和能量代謝，三者聯(lián)系密切。 本節(jié)將著重介紹人體活動(dòng)的力量特征和耐力特征。,一、人體活動(dòng)力量

2、 人能夠發(fā)揮出力的大小，決定于人體的姿勢(shì)、著力部位以及力的作用方向。 施力部位可把人體力量分為手部力量、腳（含腿）部力量、背部力量和頸部力量。 人的操作是由手和腳來完成。因此，手部力量和腳部力量在所有各類力量中起著重要的作用。,第一節(jié) 人體活動(dòng)力量與耐力,一、人體活動(dòng)力量,（一）手部力量,（1）握力：握力的大小在很大程度上反映手的用力能力。握力大小因年齡、性別

3、等因素的變化而有很大的差異。表8-1是根據(jù)對(duì)一組被試的測(cè)定所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從表8-1可以看出，人體力量與人的年齡、性別有關(guān)，年齡和性別對(duì)力量有很大的影響。,第一節(jié) 人體活動(dòng)力量與耐力,一、人體活動(dòng)力量,（一）手部力量,（2）手的操縱力。手的操縱力與人的作業(yè)姿勢(shì)、用力方向等 因素有關(guān)。 1）坐姿手操縱力（圖8-1 坐姿工作時(shí)不同角度得比例測(cè)定） 2）立姿手操縱力（圖8-

4、2 立姿操縱時(shí)手的拉力和推力） 3）臥姿手操縱力（圖8-3 臥姿時(shí)不同肘角伸臂的臂力測(cè)定） 4）常見手部操作動(dòng)作及其力量極限（圖8-4為常見手部操作 動(dòng)作及其力量極限推薦值）,第一節(jié) 人體活動(dòng)力量與耐力,一、人體活動(dòng)力量,（二）腳部力量,腳產(chǎn)生的力的大小與下肢的位置、姿勢(shì)和方向有關(guān)。一般坐姿時(shí)，右腳最大蹬力平均可達(dá)2568N,左腳為2362N；膝部伸展角度在1300～150

5、0或1600～1800之間時(shí)，腳蹬力最大。 一般來說，右腳腳力大于左腳；男性腳力大于女性腳力。腳力控制器的操縱力最大不應(yīng)超過264N。否則易疲勞。右腳使用力的大小、速度和準(zhǔn)確性都優(yōu)于左腳。 操作頻繁的作業(yè)應(yīng)考慮雙腳交叉作業(yè)。,第一節(jié) 人體活動(dòng)力量與耐力,二、人體活動(dòng)的耐力,一般把人體能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持特定工作水平的能力稱為耐力。,研究表明，隨著活動(dòng)持續(xù)時(shí)間的增加，人體力量出現(xiàn)下降。人體力量與持續(xù)時(shí)

6、間之間存在一種非線性的反比關(guān)系，如圖8-5所示。,第一節(jié) 人體活動(dòng)力量與耐力,第二節(jié) 體力工作負(fù)荷及其測(cè)定,體力工作負(fù)荷是指人體單位時(shí)間內(nèi)承受的體力工作量的大小。工作量越大，人體承受的體力工作負(fù)荷強(qiáng)度越大。人體的工作能力是有一定限度的。 對(duì)操作者承受負(fù)荷的狀況進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)定，既能保證工作量，又能防止操作者在最佳工作負(fù)荷水平外超負(fù)荷工作，是人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要任務(wù)。,一、體力工作負(fù)荷的定義,第二節(jié)

7、體力工作負(fù)荷及其測(cè)定,可運(yùn)用上述生理指標(biāo)和生化指標(biāo)的變化測(cè)定人體工作負(fù)荷水平，體力工作負(fù)荷可以從生理變化、生化變化、主觀感覺等三個(gè)方面進(jìn)行測(cè)定。,二、 體力工作負(fù)荷的測(cè)定,（一）生理變化測(cè)定 生理變化測(cè)定主要通過吸氧量、肺通氣量、心率、血壓和肌電圖等生理變量的變化來測(cè)定體力工作負(fù)荷。生理變化的測(cè)定也可以使用某些派生的吸氧量和心率指標(biāo)。,第二節(jié) 體力工作負(fù)荷及其測(cè)定,（二）生化變化測(cè)定 經(jīng)常的測(cè)定項(xiàng)目：

8、乳酸和糖原的含量。體力負(fù)荷對(duì)人體尿蛋白含量有明顯的影響，即所謂的“運(yùn)動(dòng)性尿蛋白”現(xiàn)象。,二、 體力工作負(fù)荷的測(cè)定,（三）主觀感覺測(cè)定 主觀感覺測(cè)定是通過如圖8-6所示的自認(rèn)勞累分級(jí)量表進(jìn)行評(píng)價(jià)。經(jīng)過多次修改，目前普遍使用的是15點(diǎn)（6—20點(diǎn)）量表，該量表的特征是要求操作者根據(jù)工作中的主觀體驗(yàn)對(duì)承受的負(fù)荷程度進(jìn)行評(píng)判。,圖8-6 自認(rèn)勞累分級(jí)量表,第三節(jié) 體力工作時(shí)的能量消耗,體內(nèi)能量的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)移和消耗叫做能量代

9、謝。能量代謝按機(jī)體所處狀態(tài)，可以分為三種：基礎(chǔ)代謝量、安靜代謝量、能量代謝量。,一、基礎(chǔ)代謝量,基礎(chǔ)代謝量，是人在絕對(duì)安靜下(平臥狀態(tài))維持生命所必須消耗的能量。 正常人的基礎(chǔ)代謝率比較穩(wěn)定，一般不超過正常平均值的15%。我國(guó)人體表面積的公式為： 體表面積(m2)=0.0061×身高(cm)+0.0128×體重(kg)-0.1529

10、 (8-1) 基礎(chǔ)代謝量=基礎(chǔ)代謝率平均值(B)×人體表面積(S)× 持續(xù)時(shí)間(t)=BSt (8-2),第三節(jié) 體力工作時(shí)的能量消耗,二、安靜代謝量,安靜代謝量是

11、指機(jī)體為了保持各部位的平衡及某種姿勢(shì)所消耗的能量。 安靜代謝量包括基礎(chǔ)代謝量和為維持體位平衡及某種姿勢(shì)所增加的代謝量?jī)刹糠?。通常以基礎(chǔ)代謝量的20％作為維持體位平衡及某種姿勢(shì)所增加的代謝量，因此，安靜代謝量應(yīng)為基礎(chǔ)代謝量的120％。安靜代謝率記為R，R＝1.2B。 安靜代謝量= RSt＝1.2BSt (8-3)式中，為安靜代謝率（kJ/(m2

12、3;h)；為人體表面積（㎡）；為持續(xù)時(shí)間（h）。,第三節(jié) 體力工作時(shí)的能量消耗,三、能量代謝量,人體進(jìn)行作業(yè)或運(yùn)動(dòng)時(shí)所消耗的總能量，叫能量代謝量。 能量代謝量包括基礎(chǔ)代謝量，維持體位增加的代謝量和作業(yè)時(shí)增加的代謝量三部分。也可以表示為安靜代謝量與作業(yè)時(shí)增加的代謝量之和。能量代謝率記為M。 能量代謝量=MSt (8

13、-4)式中，M為量代謝率（kJ/ h m2 ）；為人體表面積（m2）；為測(cè)定時(shí)間（h）。,第三節(jié) 體力工作時(shí)的能量消耗,四、相對(duì)代謝率RMR,為了消除作業(yè)者之間的差異因素，常用相對(duì)代謝率這一相對(duì)指標(biāo)衡量勞動(dòng)強(qiáng)度。相對(duì)代謝率記為RMR。,見例8-1,第三節(jié) 體力工作時(shí)的能量消耗,五、相對(duì)代謝率資料,計(jì)算能量代謝量時(shí)，首先必須準(zhǔn)備必要的相對(duì)代謝率資料，專家們已經(jīng)積累了大量的系統(tǒng)的相對(duì)代謝率數(shù)據(jù)?？梢詫?duì)研究的某項(xiàng)具體作業(yè)，

14、觀察分析作業(yè)者的動(dòng)作、負(fù)荷和疲勞等方面的特征，然后與現(xiàn)有的資料加以對(duì)照比較，即可以判斷確定該項(xiàng)作業(yè)的
值。有關(guān)判定生產(chǎn)作業(yè)活動(dòng)的資料見表8-5。日常作業(yè)活動(dòng)的
值參考資料見表8-6 。,第四節(jié) 作業(yè)時(shí)氧耗動(dòng)態(tài),,能量產(chǎn)生和消耗可以從人體消耗的氧量上反應(yīng)出來。作業(yè)時(shí)人體所需的氧量取決于勞動(dòng)強(qiáng)度大小，勞動(dòng)強(qiáng)度越大，需要氧量也越多。因此，以體力為主的作業(yè)，可以利用人在作業(yè)中的耗氧量計(jì)算作業(yè)時(shí)耗能量。一、氧債及其補(bǔ)償 氧需：?jiǎn)?/p>

15、位時(shí)間所需的氧量（氧需能否得到滿足主要取決于循環(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的功能） 。 氧上限：血液在單位時(shí)間內(nèi)所能供應(yīng)的最大氧量（成年人的氧上限一般不超過3L/min，有鍛煉者可達(dá)到4L/min） 。,第四節(jié) 作業(yè)時(shí)氧耗動(dòng)態(tài),,一、氧債及其補(bǔ)償,,第四節(jié) 作業(yè)時(shí)氧耗動(dòng)態(tài),,二、靜態(tài)作業(yè)的氧需,第四節(jié) 作業(yè)時(shí)氧耗動(dòng)態(tài),,三、氧耗量的測(cè)定與計(jì)算,相對(duì)代謝率(RMR)指標(biāo)通過作業(yè)中氧耗量來計(jì)算，計(jì)算公式如下：（

16、要注意，對(duì)恢復(fù)期還氧債部分的氧耗量不能忽略）,其中作業(yè)時(shí)的氧耗量直接作業(yè)過程中測(cè)得基礎(chǔ)代謝氧的消耗量可以通過由體重、身高計(jì)算的體表面積值查表求出安靜時(shí)氧的消耗量，一般以基礎(chǔ)代謝氧消耗量的1.2倍來計(jì)算,第五節(jié) 勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí),勞動(dòng)強(qiáng)度是指作業(yè)者在生產(chǎn)過程中體力消耗及緊張程度。勞動(dòng)強(qiáng)度不同，單位時(shí)間人體所消耗的能量也不同。從勞動(dòng)生理學(xué)方面來看，以能量代謝為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)是比較合適的。這種分級(jí)法可以把千差萬別的作業(yè)，從能量代謝角度進(jìn)行

17、統(tǒng)一的定義。 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)的能量消耗指標(biāo)主要有兩種： 相對(duì)指標(biāo)，即相對(duì)代謝率RMR。該指標(biāo)在國(guó)外應(yīng)用比較普遍，目前在我國(guó)已開始使用； 絕對(duì)指標(biāo)，如8h的能量消耗量，勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)等。,第五節(jié) 勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí),一、以相對(duì)代謝率指標(biāo)分級(jí) 依作業(yè)時(shí)的相對(duì)代謝率指標(biāo)評(píng)價(jià)勞動(dòng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的典型代表是日本能率協(xié)會(huì)的劃分標(biāo)準(zhǔn)，它將勞動(dòng)強(qiáng)度劃分為5個(gè)等級(jí)。如表8-8所示。,作業(yè)的越高，規(guī)定的作業(yè)率應(yīng)越低。 ≤2.7適

18、宜的作業(yè)； 4的作業(yè)不能連續(xù)進(jìn)行； >7的作業(yè)應(yīng)實(shí)行機(jī)械化。,圖8-8 靜態(tài)作業(yè)的氧消耗動(dòng)態(tài),第五節(jié) 勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí),二、以能耗量指標(biāo)分級(jí) 不同勞動(dòng)強(qiáng)度的能耗量與相對(duì)代謝率指標(biāo)對(duì)照資料見表8-9。該資料為日本勞動(dòng)研究所發(fā)表。,第五節(jié) 勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí),我國(guó)于1984年頒布了體力勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB 3869-83)，該標(biāo)準(zhǔn)以勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)分級(jí)，1997年重新確定標(biāo)準(zhǔn)（GB3869-1997）代替G

19、B 3869-83，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了體力勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)的劃分原則和級(jí)別，是勞動(dòng)安全衛(wèi)生和管理的依據(jù)。,1．定義 本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。（1）能量代謝率energy metabolic rade（M）（2）勞動(dòng)時(shí)間率working time rate (T) （3）體力勞動(dòng)性別系數(shù)sex coeffcient of physical work (S)（4）體力勞動(dòng)方式系數(shù)way coefficient of physical wo

20、rk (W)（5）體力勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù) intensity index of physical work (I),三、以勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)分級(jí),第五節(jié) 勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí),2．體力勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí) 體力勞動(dòng)強(qiáng)度分為四級(jí)，如表8-10所示。,三、以勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)分級(jí),單項(xiàng)勞動(dòng)能量代謝率計(jì)算如下：每分鐘肺通氣量3.0～7.3L時(shí)采用式： 1gM＝0.0945x – 0.537 94 每分鐘肺通氣量8

21、.0～30.9L時(shí)采用式： lg(13.26—Ｍ)＝1.1648 -0.0125x 每分鐘肺通氣量7.3～8.0L時(shí)采用上面兩式的平均值。上式中，M為能量代謝率（kJ／min·m2）；x為單位體表面積氣體體積，L／min·m2。,第五節(jié) 勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí),3．能量代謝率、勞動(dòng)時(shí)間率和體力勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)的計(jì)算方法,三、以勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)分級(jí),（1） 平均能量代謝率M計(jì)算方法,第五節(jié) 勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí),

22、3．能量代謝率、勞動(dòng)時(shí)間率和體力勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)的計(jì)算方法,三、以勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)分級(jí),（2）勞動(dòng)時(shí)間率T計(jì)算方法,每天選擇接受測(cè)定的工人2～3名，記錄自上工開始至下工為止整個(gè)工作從事各種勞動(dòng)與休息的時(shí)間。每個(gè)測(cè)定對(duì)象應(yīng)連續(xù)記錄3天，取平均值，求出勞動(dòng)時(shí)間率(T)。 工作日內(nèi)純凈勞動(dòng)時(shí)間（min） T (%) ＝—————————————————— ×100

23、 工作日總工時(shí)（min） ∑[各單項(xiàng)勞動(dòng)占用的時(shí)間（min）] ＝——————————————————×100 工作日總工時(shí)（min）,第五節(jié) 勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí),3

24、．能量代謝率、勞動(dòng)時(shí)間率和體力勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)的計(jì)算方法,三、以勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)分級(jí),（3）體力勞切強(qiáng)度指數(shù)計(jì)算方法,體力勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)計(jì)算公式： I=T·M·S·W·10 式中：I——體力勞動(dòng)強(qiáng)度指數(shù)； T——?jiǎng)趧?dòng)時(shí)間率，％； M——8h工作日平均能量代謝率，KJ／min·m2； S—

25、—性別系數(shù)：男性＝1，女性＝1.3； W——體力勞動(dòng)方式系數(shù)：搬＝1，扛＝0.40，推/拉＝0.05； 10——計(jì)算常數(shù)。其中，凈作業(yè)時(shí)間比率可通過抽樣測(cè)定，取其平均值。,第五節(jié) 勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí),四、以氧耗、心率等指標(biāo)分級(jí),根據(jù)研究表明，以能量消耗為指標(biāo)劃分勞動(dòng)強(qiáng)度時(shí)，耗氧量、心率、直腸溫度、出汗率、乳酸濃度和相對(duì)代謝率等具有相同意義。典型代表是國(guó)際勞工局1983年的劃分標(biāo)準(zhǔn)，它將工農(nóng)業(yè)生

26、產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度劃分為6個(gè)等級(jí)，見表8-11。,第五節(jié) 勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí),五、最大能量消耗界限,一般，人體的最佳工作負(fù)荷是指在正常情境中，人體工作8h不產(chǎn)生過度疲勞的最大工作負(fù)荷值。最大工作負(fù)荷值通常以能量消耗界限、心率界限以及最大攝氧量的百分?jǐn)?shù)表示。 國(guó)外一般認(rèn)為，能量消耗20.93kJ/min、心率(110～115) beats /min、吸氧量為最大攝氧量的33%左右時(shí)的工作負(fù)荷為最佳負(fù)荷。 對(duì)于重強(qiáng)度

27、勞動(dòng)和極重(很重)強(qiáng)度勞動(dòng)，只有增加工間休息時(shí)間即通過勞動(dòng)時(shí)間率來調(diào)整工作日中的總能耗，使8h的能耗量不超過最佳能耗界限。為了補(bǔ)充體內(nèi)的能量貯備，就必須在作業(yè)過程中，插入必要的休息時(shí)間。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,一、體力疲勞及其分類,體力疲勞是指勞動(dòng)者在勞動(dòng)過程中，出現(xiàn)的勞動(dòng)機(jī)能衰退，作業(yè)能力下降，有時(shí)伴有疲倦感等自覺癥狀的現(xiàn)象。 體力疲勞根據(jù)身體使用部位可分為局部疲勞和全身疲勞。根據(jù)活動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短和活動(dòng)強(qiáng)度的高低，

28、可分為短時(shí)間劇烈活動(dòng)后產(chǎn)生的疲勞和長(zhǎng)時(shí)間中等強(qiáng)度作業(yè)后產(chǎn)生的疲勞，后一種疲勞在人機(jī)系統(tǒng)中比較普遍。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,二、疲勞的產(chǎn)生與積累,體力疲勞是隨工作過程的推進(jìn)逐漸產(chǎn)生和發(fā)展的。按照疲勞的積累狀況，工作過程一般分為四個(gè)階段： （1）工作適應(yīng)期。 （2）最佳工作期。 （3）疲勞期。 （4）疲勞過度積累期。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,二、疲勞的產(chǎn)生與積累,疲勞的積累過程可用

29、“容器”模型來說明，圖8-9為“容器”模型示意圖。從圖中可以看到，操作者的疲勞受很多因素影響，最典型的是以下五個(gè)方面。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,二、疲勞的產(chǎn)生與積累,（1）勞動(dòng)強(qiáng)度與工作持續(xù)時(shí)間。勞動(dòng)強(qiáng)度是決定疲勞出現(xiàn)時(shí)間以及疲勞積累程度的主要因素。 （2）作業(yè)環(huán)境條件。環(huán)境條件包括許多方面，如照明，噪聲、振動(dòng)、微氣候、空氣污染、色彩布置等。 （3）勞動(dòng)制度和生產(chǎn)組織方式。不合理的勞動(dòng)制度和生產(chǎn)組織

30、方式不利于人體保持最佳工作能力。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,二、疲勞的產(chǎn)生與積累,（4）身體素質(zhì)。不同的作業(yè)者身體素質(zhì)不同 。 （5）營(yíng)養(yǎng)、睡眠等。營(yíng)養(yǎng)和睡眠是影響操作者疲勞狀況的另一類因素，生活條件差，營(yíng)養(yǎng)不良，長(zhǎng)期睡眠不足的個(gè)體，其工作能力受到明顯的影響，容易產(chǎn)生疲勞。 （6）其他作業(yè)者本身的因素，如熟練程度、操作技巧、對(duì)工作的適應(yīng)性、年齡以及勞動(dòng)情緒等影響因素也都會(huì)帶來生理疲勞。,第六節(jié) 體

31、力疲勞及其消除,三、疲勞產(chǎn)生的機(jī)理,疲勞的類型不同，發(fā)生的機(jī)理也不同。對(duì)于疲勞現(xiàn)象的解釋在學(xué)術(shù)界未能達(dá)成共識(shí)，目前主要有下述幾種論點(diǎn)。,1.物質(zhì)累積理論 短時(shí)間大強(qiáng)度作業(yè)產(chǎn)生的疲勞，主要是肌肉疲勞。大量研究表明，短時(shí)間大強(qiáng)度作業(yè)后，肌肉中的ATP、CP含量明顯下降。 ATP、CP濃度下降至一定水平時(shí)必定導(dǎo)致肌肉進(jìn)行糖酵解以再合成ATP。糖酵解伴隨乳酸的產(chǎn)生和積累。這種物質(zhì)在肌肉和血液中大量累積，使人的體力衰竭，不能再進(jìn)行有

32、效的作業(yè)。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,三、疲勞產(chǎn)生的機(jī)理,疲勞的類型不同，發(fā)生的機(jī)理也不同。對(duì)于疲勞現(xiàn)象的解釋在學(xué)術(shù)界未能達(dá)成共識(shí)，目前主要有下述幾種論點(diǎn)。,2.力源消耗理論 隨著勞動(dòng)過程的進(jìn)行，能量不斷消耗，人體內(nèi)的 ATP、CP濃度和肌糖原含量下降。人體的能量供應(yīng)是有限的，當(dāng)可以轉(zhuǎn)化為能量的能源物質(zhì)“肌糖原”儲(chǔ)備耗竭或來不及加以補(bǔ)充時(shí)，人體就產(chǎn)生了疲勞。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,三、疲勞產(chǎn)生的機(jī)理,疲勞

33、的類型不同，發(fā)生的機(jī)理也不同。對(duì)于疲勞現(xiàn)象的解釋在學(xué)術(shù)界未能達(dá)成共識(shí)，目前主要有下述幾種論點(diǎn)。,3.中樞系統(tǒng)變化理論 作業(yè)過程中，除了ATP、CP濃度和肌糖原含量不斷下降以外，同時(shí)還伴隨著血糖的降低和大腦神經(jīng)抑制性遞質(zhì)含量上升。由于血糖是大腦活動(dòng)的能力供應(yīng)源，它的降低將引起大腦活動(dòng)水平的降低，即引起中樞神經(jīng)疲勞。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,三、疲勞產(chǎn)生的機(jī)理,疲勞的類型不同，發(fā)生的機(jī)理也不同。對(duì)于疲勞現(xiàn)象的解釋在學(xué)

34、術(shù)界未能達(dá)成共識(shí)，目前主要有下述幾種論點(diǎn)。,4.生化變化理論 全身性體力疲勞是由于作業(yè)及環(huán)境引起的體內(nèi)平衡狀態(tài)紊亂。人體在長(zhǎng)時(shí)活動(dòng)過程中必會(huì)出汗。出汗導(dǎo)致體液丟失。一旦體液減少到一定程度，則循環(huán)的血量也將減少，從而引起活動(dòng)能力下降。同時(shí)，汗液排出時(shí)還伴隨著鹽的丟失，這會(huì)影響血液的滲透壓和神經(jīng)肌肉的興奮性，結(jié)果導(dǎo)致疲勞。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,三、疲勞產(chǎn)生的機(jī)理,疲勞的類型不同，發(fā)生的機(jī)理也不同。對(duì)于疲勞現(xiàn)象的

35、解釋在學(xué)術(shù)界未能達(dá)成共識(shí)，目前主要有下述幾種論點(diǎn)。,5.局部血流阻斷理論 靜態(tài)作業(yè)時(shí)，肌肉等長(zhǎng)收縮來維持一定的體位，雖然能耗不多，但易發(fā)生局部疲勞。這是因?yàn)榧∪馐湛s的同時(shí)產(chǎn)生肌肉膨脹，且變得十分堅(jiān)硬，內(nèi)壓很大，將會(huì)全部或部分阻滯通過收縮肌肉的血流，于是形成了局部血流阻斷。人體經(jīng)過休整、恢復(fù)，血液循環(huán)正常，疲勞消除。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,三、疲勞產(chǎn)生的機(jī)理,疲勞的類型不同，發(fā)生的機(jī)理也不同。對(duì)于疲勞現(xiàn)象的解釋

36、在學(xué)術(shù)界未能達(dá)成共識(shí)，目前主要有下述幾種論點(diǎn)。,事實(shí)上，疲勞產(chǎn)生的機(jī)理，可能會(huì)是如上5種理論的綜合影響所致。人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)主管人的注意力、思考、判斷等功能，不論腦力勞動(dòng)還是體力勞動(dòng)，最先、最敏感地反映出來的是中樞神經(jīng)的疲勞，繼之反射運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)也相應(yīng)出現(xiàn)疲勞，表現(xiàn)為血液循環(huán)的阻滯、肌肉能量的耗竭、乳酸的產(chǎn)生、動(dòng)力定型的破壞。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,四、疲勞測(cè)定方法,（一）疲勞測(cè)定方法應(yīng)滿足的條件 為了測(cè)定疲勞，

37、必須有一系列能夠表征疲勞的指標(biāo)。作為測(cè)定疲勞的方法應(yīng)滿足： ① 測(cè)定結(jié)果應(yīng)當(dāng)是客觀的表達(dá)，而不依賴于作業(yè)者的主觀解釋。 ②測(cè)定的結(jié)果應(yīng)當(dāng)定量化表示疲勞的程度。 ③測(cè)定方法不能導(dǎo)致附加疲勞，或使被測(cè)者分神。 ④測(cè)定疲勞時(shí)，不能導(dǎo)致被測(cè)者不愉快或造成心理負(fù)擔(dān)或病態(tài)感覺。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,四、疲勞測(cè)定方法,（二）疲勞特征及測(cè)定方法 疲勞可以從

38、三種特征上表露出來： ①身體的生理狀態(tài)發(fā)生特殊變化。例如：心率、血壓、呼吸及 血液中的乳酸含量等發(fā)生變化。 ②進(jìn)行特定作業(yè)時(shí)的作業(yè)能力下降。例如：對(duì)特定信號(hào)的反映 速度、正確率、感受能力下降，工作績(jī)效下降等。 ③疲勞的自我體驗(yàn)。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,四、疲勞測(cè)定方法,（二）疲勞特征及測(cè)定方法,下面介紹幾種主要方法：,1．生化法 通過檢查作

39、業(yè)者的血、尿、汗及唾液等液體中乳酸、蛋白質(zhì)、血糖等成分含量的變化來判斷疲勞。 2. 工作效績(jī)測(cè)定 隨著疲勞程度的加深，操作者的工作能力明顯下降。這樣，操作者的工作效績(jī)，包括完成產(chǎn)品的數(shù)量、質(zhì)量以及出現(xiàn)錯(cuò)誤或發(fā)生事故的概率等，都可作為疲勞評(píng)定的指標(biāo)。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,四、疲勞測(cè)定方法,（二）疲勞特征及測(cè)定方法,3.生理心理測(cè)試法,（1）膝腱反射機(jī)能測(cè)定法。 這是通過測(cè)定由疲勞造成的反射機(jī)能鈍化程

40、度來判斷疲勞的方法。 （2）觸二點(diǎn)辨別閾值測(cè)定法。用兩個(gè)短距離的針狀物同時(shí)刺激作業(yè)者皮膚上二點(diǎn)，當(dāng)刺激的二點(diǎn)接近某種距離時(shí)，被試僅感到是一點(diǎn)，似乎只有一根針在刺激。這個(gè)敏感距離稱作觸二點(diǎn)辨別閾或兩點(diǎn)閾。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,四、疲勞測(cè)定方法,（二）疲勞特征及測(cè)定方法,3.生理心理測(cè)試法,（3）皮膚劃痕消退時(shí)間測(cè)定法。用類似于粗圓筆尖的尖銳物在皮膚上劃痕，即刻顯現(xiàn)一道白色痕跡，測(cè)量痕跡慢慢消退的時(shí)間，疲勞程度越

41、大，消退得越慢。 （4）皮膚電流反應(yīng)測(cè)定法。測(cè)定時(shí)把電極任意安在人體皮膚的兩處，以微弱電流通過皮膚，用電流計(jì)測(cè)定作業(yè)前后皮膚電流的變化情況，可以判斷人體的疲勞程度。人體疲勞時(shí)皮膚電傳導(dǎo)性增高，皮膚電流增加。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,四、疲勞測(cè)定方法,（二）疲勞特征及測(cè)定方法,3.生理心理測(cè)試法,（5）心率值測(cè)定法。心率，即是心臟每分鐘跳動(dòng)的次數(shù)。心率隨人體的負(fù)擔(dān)程度而變化，因此，可以根據(jù)心率變化來測(cè)定疲勞程度。

42、 （6）色名呼叫時(shí)間測(cè)定法。這是通過檢查作業(yè)者識(shí)別顏色并能正確呼出色名的能力，來判斷作業(yè)者疲勞程度。 （7）勾消符號(hào)數(shù)目測(cè)定法。將五種符號(hào)共200個(gè)，隨機(jī)排列，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)只勾掉其中一種符號(hào)，要求正確無誤。這是一個(gè)辨識(shí)、選擇、判斷的過程，敏銳快捷程度受制于體力、腦力狀態(tài)。因此，從勾掉符號(hào)數(shù)目的多少可以判別疲勞程度。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,四、疲勞測(cè)定方法,（二）疲勞特征及測(cè)定方法,3.生理心理測(cè)試法,（8）

43、反應(yīng)時(shí)間測(cè)定法。反應(yīng)時(shí)間，是指從呈現(xiàn)刺激到感知，直至做出反應(yīng)動(dòng)作的時(shí)間間隔。反應(yīng)時(shí)間的變化，可反映被試中樞系統(tǒng)機(jī)能的鈍化和機(jī)體疲勞程度。 （9）閃光融合值測(cè)定法。融合值與閃光值的平均值稱為閃光融合值 ，一般在30Hz～55Hz之間。人的視覺系統(tǒng)的靈敏度，與人的大腦興奮水平有關(guān)。疲勞后，興奮水平降低，亦即中樞系統(tǒng)機(jī)能鈍化，視覺靈敏度降低。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,四、疲勞測(cè)定方法,（二）疲勞特征及測(cè)定方法,4

44、. 疲勞癥狀調(diào)查法,該法通過對(duì)作業(yè)者本人的主觀感受即自覺癥狀的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，來判斷作業(yè)疲勞程度。該方法簡(jiǎn)易、省時(shí)，不僅切實(shí)可行，且具有較高的精確性。值得強(qiáng)調(diào)的是，調(diào)查的癥狀應(yīng)真實(shí)，有代表性，盡可能調(diào)查全作業(yè)組人員。另外，選擇量表時(shí)應(yīng)注意量表的信度和效度。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,五、疲勞的一般規(guī)律,（1）疲勞可以通過休息恢復(fù)。 （2）疲勞有累積效應(yīng)。 （3）疲勞程度與生理周期有關(guān)。 （4）人對(duì)疲勞有一定的適應(yīng)能力。,第

45、六節(jié) 體力疲勞及其消除,六、降低疲勞的途徑,1.合理設(shè)計(jì)工作環(huán)境 工作環(huán)境包括：照明、色彩、噪聲、振動(dòng)、微氣候條件、粉塵及有害氣體等。2.改進(jìn)設(shè)備和工具 采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和工藝，提高設(shè)備的機(jī)械化、自動(dòng)化水平，是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，徹底改善勞動(dòng)條件的根本措施。 工具和輔助設(shè)備的改進(jìn)，可以減少靜態(tài)作業(yè)，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。,（一） 改善工作條件,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,六、降

46、低疲勞的途徑,3. 改進(jìn)工作方法 （1）采用合適的工作姿勢(shì)。需要設(shè)計(jì)合理的工作場(chǎng)地和工作位置，研究合理的工作姿勢(shì)。設(shè)備、工具的安置要合理。 （2）采用經(jīng)濟(jì)作業(yè)速度。經(jīng)濟(jì)速度，就是進(jìn)行某項(xiàng)作業(yè)時(shí)消耗最小能量的作業(yè)速度。在這個(gè)速度下，作業(yè)者不易疲勞，持續(xù)工作時(shí)間最長(zhǎng)。 （3）選擇最佳的作業(yè)方法。操作者作業(yè)過程中的用力原則是：將力投入到完成某種動(dòng)作的有用功上去。這樣可以延緩疲勞的到來或者在某種程度上減少疲勞

47、。,（一） 改善工作條件,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,六、降低疲勞的途徑,1.疲勞后身體的恢復(fù) 疲勞恢復(fù)過程包括體內(nèi)產(chǎn)能物質(zhì)及體液等其他成分的恢復(fù)；疲勞物質(zhì)的消除等。,（二）合理確定休息時(shí)間和休息方式,2.休息時(shí)間的確定 （1）以能耗指標(biāo)確定。 設(shè)作業(yè)時(shí)實(shí)際能耗量為M，工作日總工時(shí)為T，其中實(shí)際勞動(dòng)時(shí)間為T勞，休息時(shí)間為T休，則,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,因?yàn)樵谝粋€(gè)周期中，實(shí)際勞動(dòng)時(shí)間為100.

48、47 kJ能量貯備被耗盡的時(shí)間，所以,六、降低疲勞的途徑,（二）合理確定休息時(shí)間和休息方式,2.休息時(shí)間的確定 （1）以能耗指標(biāo)確定。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,六、降低疲勞的途徑,（二）合理確定休息時(shí)間和休息方式,2.休息時(shí)間的確定,（2）綜合各因素考慮確定。 綜合考慮休息時(shí)間的長(zhǎng)短、次數(shù)和時(shí)刻，還與作業(yè)性質(zhì)、緊張程度、作業(yè)環(huán)境等相關(guān)因素。,3.休息方式 休息方式可分為：積極休息（交替休息），積極

49、休息比消極休息使工作效率恢復(fù)快約60%～70%；消極休息（安靜休息 ），重體力勞動(dòng)一般采取這種休息方式。,第六節(jié) 體力疲勞及其消除,六、降低疲勞的途徑,（三）改進(jìn)生產(chǎn)組織與勞動(dòng)制度,1.休息日制度 休息日制度直接影響勞動(dòng)者的休息質(zhì)量與疲勞的消除。2.輪班制度 輪班制分為單班制、兩班制、三班制或四班制等。應(yīng)當(dāng)根據(jù)行業(yè)的特點(diǎn)、勞動(dòng)性質(zhì)及勞動(dòng)者身心需要安排輪班方式 。,案例：煤礦工人體能負(fù)荷與工傷事故關(guān)系研究,

50、1.1調(diào)查對(duì)象及方法 北京XX煤礦,對(duì)該礦井下212名礦工做了一般身體檢查與測(cè)定，即心電圖、血壓等生理指標(biāo)及疲勞問卷調(diào)查。工人平均年齡34. 6歲。對(duì)其中有代表性的36名井下礦工做了心臟負(fù)荷能力的測(cè)定。 采用瑞士產(chǎn)BHL6000心率儀測(cè)定工人工作時(shí)心血管負(fù)荷水平(%CVL)等指標(biāo)，確定其心臟負(fù)荷情況與疲勞的關(guān)系。同時(shí)做工時(shí)記錄，記錄的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，用相應(yīng)的軟件處理。1.2使用負(fù)荷、疲勞的標(biāo)準(zhǔn)化問詢表，調(diào)查工人對(duì)工作環(huán)

51、境、工作負(fù)荷的反映，推算出其主觀勞動(dòng)負(fù)荷1.3調(diào)查該礦近5年各類工傷事故發(fā)生資料、情況，內(nèi)容包括事故發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、傷亡人數(shù)、傷亡程度。,1.資料與方法,案例：煤礦工人體能負(fù)荷與工傷事故關(guān)系研究,2.結(jié)果分析,2.1受測(cè)工人總的負(fù)荷強(qiáng)度與疲勞水平在不同的工種差異很大，采煤工、巖石掘進(jìn)工的負(fù)荷最大，疲勞較為嚴(yán)重，而井下機(jī)電工與運(yùn)輸工種則相對(duì)較輕。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖1和圖2。,圖1 不同工種人群主觀疲勞指數(shù)(FIX)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),圖2 不同上

52、種人群心血管負(fù)荷指數(shù)(%CVL)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)比研究,2.2分析該礦千人死亡率與千人受傷率在不同工種的分布。表明不同工種的作業(yè)的員工，其井下事故的發(fā)生率有較大差異。與各工種的疲勞水平呈一定的相關(guān)性，其中對(duì)于疲勞程度高的工種，事故發(fā)生頻率也高，反之則低;而疲勞程度對(duì)事故發(fā)生的危險(xiǎn)性有影響(見表1和圖3)。,案例：煤礦工人體能負(fù)荷與工傷事故關(guān)系研究,表1 不同工種事故發(fā)生危險(xiǎn)性與疲勞關(guān)系分析,案例：煤礦工人體能負(fù)荷與工傷事故關(guān)系研究,相關(guān)分析的

53、數(shù)據(jù)表明，千人死亡率和%CVL的相關(guān)系數(shù)為:r= 0.911（p < 0.005）。進(jìn)一步分析表明，事故發(fā)生的頻度在班中不同的時(shí)間也有較大差異，班后的1小時(shí)逐漸增加，4小時(shí)達(dá)到高峰，以后又逐漸下降。而工時(shí)記錄與%CVL測(cè)定分析表明，從2 ,3小時(shí)到5 ,6小時(shí)是工作量最緊張、負(fù)荷最大又最容易疲勞的時(shí)間。 調(diào)查分析還顯，當(dāng)?shù)V土井下工作時(shí)間超出8小時(shí)后，更易出現(xiàn)疲勞，而隨著超時(shí)間的增加，礦工的疲勞程度也隨之加重。,

54、案例：煤礦工人體能負(fù)荷與工傷事故關(guān)系研究,導(dǎo)致煤礦井下事故發(fā)生的原因很復(fù)雜，有投入不足、執(zhí)法不力、管理水平較低等諸多原因。煤礦的過度開采，導(dǎo)致作業(yè)條件不斷惡劣，超時(shí)工作高強(qiáng)度勞動(dòng)時(shí)負(fù)荷嚴(yán)重超限，造成的疲勞也是導(dǎo)致事故發(fā)生的不可忽視的原因之一。 在疲勞的生理狀態(tài)下，礦工的動(dòng)作失調(diào)，反應(yīng)遲緩，失誤概率增加和預(yù)警能力下降，這些生理反應(yīng)都會(huì)增加事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn).分析數(shù)據(jù)也表明，疲勞狀態(tài)下事故發(fā)生的危險(xiǎn)性大大增加，因此，科學(xué)合理安排開

55、采進(jìn)度，減輕體力過負(fù)荷，避免疲勞對(duì)預(yù)防事故發(fā)生，保證勞動(dòng)安全具有十分重要的意義。,3.討論,案例：煤礦工人體能負(fù)荷與工傷事故關(guān)系研究,謝謝！,第一節(jié) 人體活動(dòng)力量與耐力,表8-1 男女握力平均值,,返回,第一節(jié) 人體活動(dòng)力量與耐力,圖8-1 坐姿工作時(shí)不同角度的臂力測(cè)定,圖8-2 立姿操縱時(shí)手的拉力和推力,返回,第一節(jié) 人體活動(dòng)力量與耐力,,表8-3 臥姿不同肘角時(shí)手的最大臂力,圖8-4 常見手部操作動(dòng)作及其力量極