人的生理因素與安全的關(guān)系.doc

人的生理因素與安全的關(guān)系1)、常見的幾種視覺現(xiàn)象暗適應(yīng)與明適應(yīng)能力。人眼對光亮度變化的順應(yīng)性，稱為適應(yīng)，適應(yīng)有明適應(yīng)和暗適應(yīng)兩種。暗適應(yīng)是指人從光亮處進入黑暗處，開始時一切都看不見，需要經(jīng)過一定時間以后才能逐漸看清被視物的輪廓。暗適應(yīng)的過渡時間較長，約需要30min才能完全適應(yīng)。明適應(yīng)是指人從暗處進入亮處時，能夠看清視物的適應(yīng)過程，這個過渡時間很短，約需1min，明適應(yīng)過程即趨于完成。人在明暗急劇變化的環(huán)境中工作，會因受適應(yīng)性的限制，使視力出現(xiàn)短暫的下降，若頻繁地出現(xiàn)這種情況，會產(chǎn)生視覺疲勞，井容易引起事故發(fā)生。為此，在需要頻繁改變光亮度的場所，應(yīng)采用緩和照明，避免光亮度的急劇變化。2眩光。當(dāng)人的視野中有極強的亮度對比時，由光源直射或由光滑表面的反射出的刺激或耀眼的強烈光線，稱為眩光。眩光可使人眼感到不舒服，使可見度下降，并引起視力的明顯下降。眩光造成的有害影響主要有，使暗適應(yīng)破壞，產(chǎn)生視覺后像；降低視網(wǎng)膜上的照度；減弱觀察物體與背景的對比度；觀察物體時產(chǎn)生模糊感覺等，這些都將影響操作者的正常作業(yè)。3視錯覺。人在觀察物體時，由于視網(wǎng)膜受到光線的刺激，光線不僅使神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生反應(yīng)，而且會在橫向產(chǎn)生擴大范圍的影響，使得視覺印象與物體的實際大小、形狀存在差異，這種現(xiàn)象稱為視錯覺。視錯覺是普遍存在的現(xiàn)象，其主要類型有形狀錯覺、色彩錯覺及物體運動錯覺等。其中常見的形狀錯覺有長短錯覺、方向錯覺、對比錯覺、大小錯覺、遠近錯覺及透視錯覺等。色彩錯覺有對比錯覺、大小錯覺、溫度錯覺、距離錯覺及疲勞錯覺等。在工程設(shè)計時，為使設(shè)計達到預(yù)期的效果，應(yīng)考慮視錯覺的影響。2)、視覺損傷與視覺疲勞視覺損傷。在生產(chǎn)過程中，除切屑顆粒、火花、飛沫、熱氣流、煙霧、化學(xué)物質(zhì)等有形物質(zhì)會造成對眼的傷害之外，強光或有害光也會造成對眼的傷害。眼睛能承受的可見光的最大亮度值約為106cdm2。如越過此值，人眼視網(wǎng)膜就會受到損傷。300m以下的短波紫外線可引起紫外線眼炎。紫外線照射45h后眼睛便會充血，l012h后會使眼睛劇痛而不能睜眼，這一般是暫時性癥狀，大多可以治愈。常受紅外線照射可引起白內(nèi)障。直視高亮度光源(如激光、太陽光等)、，會引起黃斑燒傷，有可能造成無法恢復(fù)的視力減退。低照度或低質(zhì)量的光環(huán)境，會引起各種眼的折光缺陷或提早形成老花。眩光或照度劇烈而頻繁變化的光可引起視覺機能的降低。視覺疲勞。長期從事近距離工作和精細(xì)作業(yè)的工作者，由于長時間看近物或細(xì)小物體，睫狀肌必須持續(xù)地收縮以增加晶狀體的白度。這將引起視覺疲勞，甚至導(dǎo)致睫狀肌萎縮，使其調(diào)節(jié)能力降低。長期在劣質(zhì)光照環(huán)境下工作，會引起眼睛局部疲勞和全身性疲勞。全身性疲勞表現(xiàn)為疲倦、食欲下降、肩上肌肉僵硬發(fā)麻等自律神經(jīng)失調(diào)癥狀；眼部疲勞表現(xiàn)為眼痛、頭痛、視力下降等癥狀。此外，作為眼睛調(diào)節(jié)筋的睫狀肌的疲勞，還可能形成近視。3)、視覺的運動規(guī)律人們在觀察物體時，視線的移動對看清和看準(zhǔn)物體有一定規(guī)律。掌握這些規(guī)律，有利于在工程設(shè)計中滿足人機工程學(xué)的設(shè)計要求。眼睛的水平運動比垂直運動快，即先看到水平方向的東西，后看到垂直方向的東西。所以，一般機器的外形常設(shè)計成橫向長方形。視線運動的順序習(xí)慣于從左到右，從上到下，順時針進行。3對物體尺寸和比例的估計，水平方向比垂直方向準(zhǔn)確、迅速，且不易疲勞。4當(dāng)眼睛偏離視中心時，在偏離距離相同的情況下，觀察率優(yōu)先的順序是左上、右上、左下、右下。在視線突然轉(zhuǎn)移的過程中，約有3的視覺能看清目標(biāo)，其余97的視覺都是不真實的，所以在工作時，不應(yīng)有突然轉(zhuǎn)移視線的要求，否則會降低視覺的準(zhǔn)確性。如需要人的視線突然轉(zhuǎn)動時，也應(yīng)要求慢一些才能引起視覺注意。為此，應(yīng)給出一定標(biāo)志，如利用箭頭或顏色預(yù)先引起人的注意，以便把視線轉(zhuǎn)移放慢?；蛘卟捎糜泄?jié)奏的結(jié)構(gòu)。6對于運動的目標(biāo)，只有當(dāng)角速度大于ls2s時，且雙眼的焦點同時集中在同一個目標(biāo)上，才能鑒別出其運動狀態(tài)。人眼看個目標(biāo)要得到視覺印象，最短的注視時間為0.070.3s，這里與照明的亮度有關(guān)。人眼視覺的暫停時間平均需要017s。2聽覺聽覺的功能有分辨聲音的高低和強弱，還可以判斷環(huán)境中聲源的方向和遠近。1)、聽覺特性(1)、聽覺絕對閾限。聽覺的絕對閾限是人的聽覺系統(tǒng)感受到最弱聲音和痛覺聲音的強度。它與頻率和聲壓有關(guān)。在閾限以外的聲音，人耳感受性降低，以至不能產(chǎn)生聽覺。聲波刺激作用的時間對聽覺閾值有重要的影響，一般識別聲音所需要的最短持續(xù)時間為2050ms。聽覺的絕對閾限包括頻率閾限、聲壓閾限和聲強閾限。聲強是指在垂直于聲波傳播方向上，單位時間內(nèi)通過單位面積的平均聲能，單位為Wm2。頻率為20Hz、聲壓為210-5Pa、聲強為10-12wm2的為聽閾。低于這些值的聲音不能產(chǎn)生聽覺。(2)、聽覺的辨別閾限。入耳具有區(qū)分不同頻率和不同強度聲音的能力。辨別閾限是指聽覺系統(tǒng)能分辨出兩個聲音的最小差異。辨別閾限與聲音的頻率和強度都有關(guān)系。入耳對頻率的感覺最靈敏，常常能感覺出頻率微小的變化，而對強度的感覺次之，不如對頻率的感覺靈敏。不過二者都是在低頻、低強度時，辨別閾值較高。(3)、辨別聲音的方向和距離。在正常情況下，人的兩耳的聽力是一致的。因此，根據(jù)聲音到達兩耳的強度和時間先后之差可以判斷聲源的方向。例如，聲源在右側(cè)時，距左耳稍遠，聲波到達左耳所需時間就稍長。聲源與兩耳間的距離每相差1cm，傳播時間就相差0029ms。這個時間差足以給判斷聲源的方位提供有效的信息。另外，由于頭部的屏蔽作用及距離之差會使兩耳感受到聲強的差別，因此，同樣可以判斷聲源的方位。以上這兩種判斷方法，只有聲源恰好在聽者的左方或右方時，才能確切判斷聲源的方位。如果聲源在聽者的上、下方或前、后方，就較難確定其方位。這時通過轉(zhuǎn)達頭部，以獲得較明顯的時差及聲強差，加之頭部轉(zhuǎn)過的角度可判斷其方位，在危險情況下，除了聽到警戒聲之外，如能識別出聲源的方向，往往會避免事故的發(fā)生。判斷聲源的距離主要依靠聲壓和主觀經(jīng)驗。一般在自由空間，距離每增加一倍，聲壓級將減少6B。2)、聽覺的掩蔽當(dāng)幾種聲強不同的聲音傳到入耳時，只能聽到最強的聲音，而較弱的聲音就聽不到了，即弱聲被掩蓋了。一個聲音被其他聲音的干擾而聽覺發(fā)生困難，只有提高該聲音的強度才能產(chǎn)生聽覺這種現(xiàn)象稱為聽覺的掩蔽。被掩蔽聲音的聽閾提高的現(xiàn)象，稱為掩蔽效應(yīng)。3.人的感覺反應(yīng)人們在操縱機械或觀察識別事物時，從開始操縱、觀察、識別到采取動作，存在一個感知時間過程，即存在一段反應(yīng)時間。1)、反應(yīng)時間反應(yīng)時間是指人從機器或外界獲得信息，經(jīng)過大腦加工分析發(fā)出指令到運動器官開始執(zhí)行動作所需的時間。反應(yīng)時間是從包括感覺反應(yīng)時間(從信息開始刺激到感覺器官有感覺所用時間)、到開始動作所用時間(信息加工、決策、發(fā)令開始執(zhí)行所用時間)、的總和。由于人的生理心理因素的限制，人對刺激的反應(yīng)速度是有限的。一般條件下，反應(yīng)時間約為0105s。對于復(fù)雜的選擇性反應(yīng)時間達l3s，要進行復(fù)雜判斷和認(rèn)識的反應(yīng)時間平均達35s，具體的帶有判別的反應(yīng)時間t可用下式求得：t=klog2(n+1)、(41)、式中，k為常數(shù)；n為等概率出現(xiàn)的選擇對象數(shù)；(n十1)、是考慮判明是否出現(xiàn)刺激。為了保證安全作業(yè)，一方面在機器設(shè)計中，應(yīng)使操縱速度低于人的反應(yīng)速度。另一方面應(yīng)設(shè)法提高人的反應(yīng)速度。2)、減少反應(yīng)時間的途徑般來說，機器設(shè)備的情況、信息的強弱和信息狀況等外界條件是影響反映時間的重要因素；而機器的外觀造型和操縱機構(gòu)是否適宜于人的操作要求，以及操作者的生物力學(xué)特性等，則是直接影響動作時間的重要因素。(1)、合理地選擇感知類型。比較各類感覺的反應(yīng)時間，發(fā)現(xiàn)聽覺和知覺反應(yīng)時間最短，約0102s，其次是觸覺和視覺。所以在設(shè)計各類機器時，應(yīng)根據(jù)操縱控制情況，合理選擇感覺通道，盡量選用反應(yīng)時間短的通道去控制和調(diào)節(jié)機器。(2)、適應(yīng)人的生理心理要求，按人機工程學(xué)原則設(shè)計機器。(3)、操作者操作技術(shù)的熟練程度直接影響反應(yīng)速度，應(yīng)通過訓(xùn)練來提高入的反應(yīng)速度。(二)、人體的特性參數(shù)1、人體特性參數(shù)與產(chǎn)品設(shè)計和操縱機器有關(guān)的人體特性參數(shù)很多，歸納起來有如下4類：1)、靜態(tài)參數(shù)靜態(tài)參數(shù)是指人體在靜止?fàn)顟B(tài)下測得的形態(tài)參數(shù)，也稱人體的基本尺度，如人體高度及各部分長度尺寸。我國6大區(qū)域人體尺寸及體重見表41。2)、動態(tài)參數(shù)表41我國6大區(qū)域人體尺寸及體重注：人的年齡為1860歲。動態(tài)參數(shù)是指在人體運動狀態(tài)下，人體的動作范圍，主要包括肢體的活動角度和肢體所能達到的距離等兩方面的參數(shù)。如手臂、腿腳活動時測得的參數(shù)。3)、生理學(xué)參數(shù)生理學(xué)參數(shù)主要是指有關(guān)的人體各種活動和工作引起的生理變化，反映人在活動和工作時負(fù)荷大小的參數(shù)，包括人體耗氧量、心臟跳動頻率、呼吸頻率及人體表面積和體積等。4)、生物力學(xué)參數(shù)生物力學(xué)參數(shù)主要指人體各部分(如手掌、前臂、上臂、軀干(包括頭、頸)、大腿和小腿、腳等)、出力大小的參數(shù)，如握力、拉力、推力、推舉力、轉(zhuǎn)動慣量等。能量代謝率=勞動代謝率基礎(chǔ)代謝率所謂基礎(chǔ)代謝率是指勞動者在絕對安靜橫臥狀態(tài)下，為維持生命，在單位時間內(nèi)所需的最低能量消耗量。勞動代謝率是指勞動者在勞動時的能量消耗量與安靜時的能量消耗量之差除以勞動時間。安靜時的能量消耗量大體為基礎(chǔ)代謝量的120。能量消耗量可通過測定勞動時呼出氣中的O2及CO2的比例，算出勞動者O2的消耗量折算得到。能量代謝率RMR的經(jīng)驗計算公式為：LogRMR00945x-O53794(44)、log(1326-RMR)、=11648-00125x(45)、式中x-每平方米體表面積每分鐘呼氣量，即x每分鐘呼氣量每平方米體表面積。按上式分別求出各項勞動與休息時的能量代謝率，分別乘以相應(yīng)的累積時間，最后得出一個工作日各種活動和休息時的能量消耗值，再把各項能量消耗值總計除以工作日總工時，即得出工作日平均能量代謝謝率。b耗氧量(單位Lmin)、。人在作業(yè)時因耗能量增加，需氧量也必增多，每分鐘的需氧量稱為耗氧需。人體每分鐘內(nèi)能供應(yīng)的最大氧量稱為最大耗氧量，正常*一般不超過3L，常鍛煉者可達到4L以上。人的最大耗氧量為：Omax=(56592-0398A)、W10-5(46)、Omax可作為允許最大體力消耗的標(biāo)志。c.心率F(單位min-1)、。在其他條件相同時，有時也用心率的變化來評價勞動強度，人的最大心跳速率為：Fmax=2092094A3：(4一7)、d勞動強度指數(shù)I。勞動強度指數(shù)I是區(qū)分體力勞動強度等級的指標(biāo)，指數(shù)大反映勞動強度大，指數(shù)小反映勞動強度小。體力勞動強度按I大小分為4級：級(I15)、為輕勞動；級(I1520)、為中等強度勞動；級(I2025)、為重強度勞動；級(I25)、為“很重”體力勞動。I的經(jīng)驗計算公式為：I3T+7M(48)、式中T勞動時間率工作日凈勞動時間(min)、工作日總工時(min)、，；M8h工作日能量代謝率；3勞動時間的計算系數(shù)；7能量代謝率的計算系數(shù)。通過以上經(jīng)驗公式計算的I，基本上能正確反映生理負(fù)荷大小。能量代謝率、耗氧量、心率及勞動強度指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)見表420表42勞動強度分級分級能量消耗(大于基礎(chǔ)代謝頻率倍數(shù))、耗氧量(Lmin-1)、相當(dāng)于Omax的百分率心率(Lmin-D勞動強度指標(biāo)I輕3102510015中34510145012420重467015207515025很重70207515025(三)、疲勞1疲勞的定義疲勞分為肌肉疲勞(或稱體力疲勞)、和精神疲勞(或稱腦力疲勞)、兩種。肌肉疲勞是指過度緊張的肌肉局部出現(xiàn)酸痛現(xiàn)象，一般只涉及大腦皮層的局部區(qū)域。而精神疲勞則與中樞神經(jīng)活動有關(guān)它是一種彌散的、不愿意再作任何活動和懶惰的感覺，意味著肌體迫切需要休息。2產(chǎn)生疲勞的原因及消除途經(jīng)1)、疲勞的原因超過生理負(fù)荷的激烈動作和持久的體力或腦力勞動、作業(yè)環(huán)境不良、單調(diào)乏味的工作、不良的精神因素、肌體狀況不良以及長期勞逸安排不當(dāng)?shù)热说纳?、心理因素及管理方面的因素，都是造成疲勞的原因。另外，機器本身在設(shè)計制造時，沒有按人機工程學(xué)理論設(shè)汁或設(shè)計不周，也是人體過早出現(xiàn)疲勞的原因。2)、消除疲勞的途徑消除疲勞的途徑歸納起來有以下幾方面；在進行顯示器和控制器設(shè)計時應(yīng)充分考慮人的生理心理因素；通過改變操作內(nèi)容、播放音樂等手段克服單調(diào)乏味的作業(yè)；改善工作環(huán)境，科學(xué)地安排環(huán)境色彩、環(huán)境裝飾及作業(yè)場所布局，合理的溫濕度，充足的光照等；避免超負(fù)荷的體力或腦力勞動，合理安排作息時間，注意勞逸結(jié)合等。環(huán)球職業(yè)教育在線蔡瑞申主講3)、疲勞的測定主觀感覺調(diào)查表法。列一個由若干兩種截然相反狀態(tài)組成的表，讓勞動者作出回答記號以表明他在特定瞬間的主觀感覺。分析腦電圖。利用腦電圖儀觀測并記錄大腦部分腦電波(，和等5種波形)、的周期(波率)、振幅波幅)、和相位，以及波形分布、對稱性、節(jié)率性等，可以判斷勞動者肌體處于何種機能狀態(tài)。通常把波、波增加，波減少，作為疲勞和思睡的指標(biāo)。這種腦電圖分析法，目前，由于遙控和遙測技術(shù)的發(fā)展，腦電圖已能用于現(xiàn)場調(diào)查，并以成功地用于追蹤坐姿操作，如對車輛駕駛?cè)藛T的疲勞研究。3測定閃頻值(CFF)、。對于工作期間精神一直處于高度緊張狀態(tài)的工種(如電話員、機場調(diào)度員等)、視力高度緊張的工種以及枯燥無味單調(diào)重復(fù)的工種，其工作前后的閃頻值有不同程度的變化，一般可達0.56HZ。故可以此來判斷一個人的疲勞程度。智能測驗。智能測驗