人因工程課件-第8章體力工作負荷

1、第八章第八章 體力工作負荷體力工作負荷 第一節(jié)第一節(jié) 人體活動力量與耐力人體活動力量與耐力 人體活動的最基本特征有三個：力量、耐力和能量人體活動的最基本特征有三個：力量、耐力和能量代謝，三者聯(lián)系密切。代謝，三者聯(lián)系密切。 本節(jié)將著重介紹人體活動的力量特征和耐力特征。本節(jié)將著重介紹人體活動的力量特征和耐力特征。 一、人體活動力量一、人體活動力量 人能夠發(fā)揮出力的大小，決定于人體的人能夠發(fā)揮出力的大小，決定于人體的姿勢、著力部位以姿勢、著力部位以及力的作用方向及力的作用方向。 施力部位可把人體力量分為施力部位可把人體力量分為手部力量、腳（含腿）部力量、手部力量、腳（含腿）部力量、背部力量和頸部力量

2、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。在所有各類力量中起著重要的作用。 第一節(jié)第一節(jié) 人體活動力量與耐力人體活動力量與耐力 一、人體活動力量一、人體活動力量 （一）手部力量（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）握力：握力的大小在很大程度上反映手的用力能力。握力大小因能力。握力大小因年齡、性別年齡、性別等因素的變化而有很大的等因素的變化而有很大的差異。差異。 第一節(jié)第一節(jié) 人體活動力量與耐力人體活動力量與耐力 一、人體活動力量一、人體活動力量 （2）手的操

3、縱力。手的操縱力與人的）手的操縱力。手的操縱力與人的作業(yè)姿勢、用力方向作業(yè)姿勢、用力方向等因素有關(guān)。等因素有關(guān)。1）坐姿手操縱力（圖）坐姿手操縱力（圖8-1 ）2）立姿手操縱力（圖）立姿手操縱力（圖8-2）3）臥姿手操縱力（圖）臥姿手操縱力（圖8-3）4）常見手部操作動作及其力量極限（圖）常見手部操作動作及其力量極限（圖8-4為常見手部操作為常見手部操作動作及其力量極限推薦值）動作及其力量極限推薦值） 第一節(jié)第一節(jié) 人體活動力量與耐力人體活動力量與耐力 一、人體活動力量一、人體活動力量 （二）腳部力量（二）腳部力量 腳產(chǎn)生的力的大小與下肢的腳產(chǎn)生的力的大小與下肢的位置、姿勢和方向位置、姿勢和方

4、向有關(guān)。坐姿時：有關(guān)。坐姿時：右腳最大蹬力平均可達右腳最大蹬力平均可達2568N,左腳為左腳為2362N；腳蹬力最大時膝部展角：腳蹬力最大時膝部展角：130150 或或160 180 一般來說，右腳腳力大于左腳；男性腳力大于女性腳力。、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)超過腳力控制器的操縱力最大不應(yīng)超過264N。否則易疲勞。否則易疲勞。右腳使用力的大小、速度和準確性都優(yōu)于左腳。右腳使用力的大小、速度和準確性都優(yōu)于左腳。 操作頻繁的作業(yè)應(yīng)考慮雙腳交叉作業(yè)。操作頻繁的作業(yè)應(yīng)考慮雙腳交叉作業(yè)。 第一節(jié)第一節(jié) 人體活動力量與耐力人體活動力量與耐力二、人體活動

5、的耐力二、人體活動的耐力 一般把人體能夠在較長時間內(nèi)保持特定工作水平的能力稱為耐一般把人體能夠在較長時間內(nèi)保持特定工作水平的能力稱為耐力。力。 研究表明，隨著活動持續(xù)時間的增加，人體力量出現(xiàn)下降。研究表明，隨著活動持續(xù)時間的增加，人體力量出現(xiàn)下降。人體力量與持續(xù)時間之間存在一種非線性的反比關(guān)系，如圖人體力量與持續(xù)時間之間存在一種非線性的反比關(guān)系，如圖8-5所所示。示。 第一節(jié)第一節(jié) 人體活動力量與耐力人體活動力量與耐力 第二節(jié)第二節(jié) 體力工作負荷及其測定體力工作負荷及其測定 體力工作負荷是指體力工作負荷是指人體單位時間內(nèi)承受的體力工作量的大人體單位時間內(nèi)承受的體力工作量的大小小。工作量越大，人

6、體承受的體力工作負荷強度越大。人體的。工作量越大，人體承受的體力工作負荷強度越大。人體的工作能力是有一定限度的。工作能力是有一定限度的。 對操作者對操作者承受負荷的狀況進行準確評定承受負荷的狀況進行準確評定，既能保證工作量，既能保證工作量，又能防止操作者在最佳工作負荷水平外超負荷工作，是人機系又能防止操作者在最佳工作負荷水平外超負荷工作，是人機系統(tǒng)設(shè)計的一項重要任務(wù)。統(tǒng)設(shè)計的一項重要任務(wù)。一、體力工作負荷的定義一、體力工作負荷的定義 第二節(jié)第二節(jié) 體力工作負荷及其測定體力工作負荷及其測定二、二、 體力工作負荷的測定體力工作負荷的測定 體力工作負荷可以從生理變化、生化變化、主觀感覺體力工作負荷可

7、以從生理變化、生化變化、主觀感覺等三個方面進行測定。等三個方面進行測定。 （一）生理變化測定（一）生理變化測定 生理變化測定主要通過生理變化測定主要通過吸氧量、肺通氣量、心率、吸氧量、肺通氣量、心率、血壓和肌電圖血壓和肌電圖等生理變量的變化來測定體力工作負荷。生等生理變量的變化來測定體力工作負荷。生理變化的測定也可以使用某些理變化的測定也可以使用某些派生的吸氧量和心率指標派生的吸氧量和心率指標，例如氧債指標等。例如氧債指標等。 第二節(jié)第二節(jié) 體力工作負荷及其測定體力工作負荷及其測定 （二）生化變化測定（二）生化變化測定 經(jīng)常的測定項目：乳酸和糖原的含量，另外體力負荷對人體尿蛋經(jīng)常的測定項目：乳

8、酸和糖原的含量，另外體力負荷對人體尿蛋白含量有明顯的影響，即所謂的白含量有明顯的影響，即所謂的“運動性尿蛋白運動性尿蛋白”現(xiàn)象。現(xiàn)象。二、二、 體力工作負荷的測定體力工作負荷的測定 （三）主觀感覺測定（三）主觀感覺測定 主觀感覺測定是通過如圖主觀感覺測定是通過如圖8-6所示的所示的自認勞累分級量表自認勞累分級量表進行評價進行評價(P147)。經(jīng)過多次修改，目前普遍使用的是。經(jīng)過多次修改，目前普遍使用的是15點（點（620點）量表，點）量表，該量表的特征是要求操作者根據(jù)工作中的主觀體驗對承受的負荷程度該量表的特征是要求操作者根據(jù)工作中的主觀體驗對承受的負荷程度進行評判。進行評判。 第三節(jié)第三節(jié)

9、體力工作時的能量消耗體力工作時的能量消耗 體內(nèi)能量的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)移和消耗叫做能量代謝。能量代謝按機體所體內(nèi)能量的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)移和消耗叫做能量代謝。能量代謝按機體所處狀態(tài)，可以分為三種：基礎(chǔ)代謝量、安靜代謝量、能量代謝量。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)代謝量一、基礎(chǔ)代謝量 基礎(chǔ)代謝量，是人在基礎(chǔ)代謝量，是人在絕對安靜下絕對安靜下(平臥狀態(tài)平臥狀態(tài))維持生命所必須消耗的能量。維持生命所必須消耗的能量。 基礎(chǔ)代謝量基礎(chǔ)代謝量=基礎(chǔ)代謝率平均值基礎(chǔ)代謝率平均值(B)人體表面積人體表面積(S) 持續(xù)時間持續(xù)時間(t) = BSt 我國人體表面積的公式為：我國人體表面積的公式為

10、： 體表面積體表面積(m2)=0.0061身高身高(cm)+0.0128體重體重(kg)-0.1529 第三節(jié)第三節(jié) 體力工作時的能量消耗體力工作時的能量消耗二、安靜代謝量二、安靜代謝量 安靜代謝量是指機體為了安靜代謝量是指機體為了保持各部位的平衡及某種保持各部位的平衡及某種姿勢姿勢所消耗的能量。所消耗的能量。 安靜代謝量安靜代謝量=基礎(chǔ)代謝量基礎(chǔ)代謝量+為維持體位平衡及某種為維持體位平衡及某種姿勢所增加的代謝量姿勢所增加的代謝量 通常以基礎(chǔ)代謝量的通常以基礎(chǔ)代謝量的20作為維持體位平衡及某作為維持體位平衡及某種姿勢所增加的代謝量，因此，安靜代謝量應(yīng)為基礎(chǔ)代種姿勢所增加的代謝量，因此，安靜代謝

11、量應(yīng)為基礎(chǔ)代謝量的謝量的120。安靜代謝率記為。安靜代謝率記為R，R1.2B。 安靜代謝量安靜代謝量= RSt1.2BSt 第三節(jié)第三節(jié) 體力工作時的能量消耗體力工作時的能量消耗三、能量代謝量三、能量代謝量 人體進行人體進行作業(yè)或運動作業(yè)或運動時所消耗的總能量，叫能量代謝量。時所消耗的總能量，叫能量代謝量。 能量代謝量能量代謝量=基礎(chǔ)代謝量基礎(chǔ)代謝量+維持體位增加的代謝量維持體位增加的代謝量+作業(yè)時增加的代謝作業(yè)時增加的代謝 =安靜代謝量安靜代謝量+作業(yè)時增加的代謝量作業(yè)時增加的代謝量 M為能量代謝率（為能量代謝率（kJ/ hm2 ） S為人體表面積（為人體表面積（m2） t為測定時間（為測定

12、時間（h） 能量代謝量能量代謝量=MSt 能量代謝量是計算作業(yè)者一天的能量消耗和需要補給熱量的依據(jù)，能量代謝量是計算作業(yè)者一天的能量消耗和需要補給熱量的依據(jù)，是評價作業(yè)負荷的重要指標。是評價作業(yè)負荷的重要指標。 第三節(jié)第三節(jié) 體力工作時的能量消耗體力工作時的能量消耗 四、相對代謝率四、相對代謝率RMR 為了消除作業(yè)者之間的差異因素，常用相對代謝率這一相對為了消除作業(yè)者之間的差異因素，常用相對代謝率這一相對指標衡量勞動強度。相對代謝率記為指標衡量勞動強度。相對代謝率記為RMR。1.21.2MB RMRRB RMRBRMRBR M R能 量 代 謝 量安 靜 代 謝 量基 礎(chǔ) 代 謝 量MRR M

13、 RB能 量 代 謝 率安 靜 代 謝 率基 礎(chǔ) 代 謝 率1.2RMRRMR能量代謝量基礎(chǔ)代謝量+1.2 基礎(chǔ)代謝量基礎(chǔ)代謝量見例8-1 第三節(jié)第三節(jié) 體力工作時的能量消耗體力工作時的能量消耗五、相對代謝率資料五、相對代謝率資料 計算能量代謝量時，首先必須準備必要的相對代謝計算能量代謝量時，首先必須準備必要的相對代謝率資料，專家們已經(jīng)積累了大量的系統(tǒng)的相對代謝率數(shù)率資料，專家們已經(jīng)積累了大量的系統(tǒng)的相對代謝率數(shù)據(jù)?？梢詫ρ芯康哪稠椖烤唧w作業(yè)，觀察分析作業(yè)者的據(jù)?？梢詫ρ芯康哪稠椖烤唧w作業(yè)，觀察分析作業(yè)者的動作、負荷和疲勞等方面的特征，然后與現(xiàn)有的資料加動作、負荷和疲勞等方面的特征，然后與現(xiàn)有

14、的資料加以對照比較，即可以判斷確定該項作業(yè)的以對照比較，即可以判斷確定該項作業(yè)的RMR值。值。有關(guān)判定生產(chǎn)作業(yè)活動的資料見表有關(guān)判定生產(chǎn)作業(yè)活動的資料見表8-5(P157)日常作業(yè)活動的日常作業(yè)活動的RMR值參考資料見表值參考資料見表8-6 (P158) 第四節(jié)第四節(jié) 作業(yè)時氧耗動態(tài)作業(yè)時氧耗動態(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)時人體所需的氧量取決于勞動強度大小，來。作業(yè)時人體所需的氧量取決于勞動強度大小，勞強度越大，需要氧量也越多。因此，勞強度越大，需要氧量也越多。因此，以體力為主以體力為主的作業(yè)，可以利用人在作業(yè)中的耗氧量計算作

15、業(yè)時的作業(yè)，可以利用人在作業(yè)中的耗氧量計算作業(yè)時耗能量耗能量。一、氧債及其補償一、氧債及其補償氧需：氧需：單位時間所需的氧量（氧需能否得到滿單位時間所需的氧量（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）足主要取決于循環(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的功能） 。 氧上限：氧上限：血液在單位時間內(nèi)所能供應(yīng)的最大氧血液在單位時間內(nèi)所能供應(yīng)的最大氧量（成年人的氧上限一般不超過量（成年人的氧上限一般不超過3L/min，有，有鍛煉者可達到鍛煉者可達到4L/min） 。氧債：氧債：氧需和供氧量之差（如圖）。氧需和供氧量之差（如圖）。 第四節(jié)第四節(jié) 作業(yè)時氧耗動態(tài)作業(yè)時氧耗動態(tài)b)氧需超過氧上限a)氧需小于氧上限

16、第四節(jié)第四節(jié) 作業(yè)時氧耗動態(tài)作業(yè)時氧耗動態(tài)二、靜態(tài)作業(yè)的氧需二、靜態(tài)作業(yè)的氧需 靜態(tài)作業(yè)：靠肌張力維持一定體位所進行的作業(yè)。靜態(tài)作業(yè)：靠肌張力維持一定體位所進行的作業(yè)。能量消耗水平不高，但容易發(fā)生疲勞。能量消耗水平不高，但容易發(fā)生疲勞。即使勞動強度很大，氧需也達不到氧上限，通常每分鐘不超過即使勞動強度很大，氧需也達不到氧上限，通常每分鐘不超過1L。但在作業(yè)停止后數(shù)分鐘內(nèi)，氧耗不像動態(tài)作業(yè)那樣迅速降低，。但在作業(yè)停止后數(shù)分鐘內(nèi)，氧耗不像動態(tài)作業(yè)那樣迅速降低，而是先升高，然后再逐漸降低到安靜水平。而是先升高，然后再逐漸降低到安靜水平。 第四節(jié)第四節(jié) 作業(yè)時氧耗動態(tài)作業(yè)時氧耗動態(tài)三、氧耗量的測定與計

17、算三、氧耗量的測定與計算 相對代謝率相對代謝率(RMR)指標可以通過作業(yè)中氧耗量來計算，計算指標可以通過作業(yè)中氧耗量來計算，計算公式如下：（要注意，對恢復期還氧債部分的氧耗量不能忽略）公式如下：（要注意，對恢復期還氧債部分的氧耗量不能忽略）RMR作業(yè)時的氧耗量 安靜時的氧耗量基礎(chǔ)代謝氧消耗量作業(yè)時的氧耗量直接作業(yè)過程中測得作業(yè)時的氧耗量直接作業(yè)過程中測得基礎(chǔ)代謝氧的消耗量可以通過由體重、身基礎(chǔ)代謝氧的消耗量可以通過由體重、身高計算的體表面積值查表求出（高計算的體表面積值查表求出（p160)安靜時氧的消耗量，一般以基礎(chǔ)代謝氧消安靜時氧的消耗量，一般以基礎(chǔ)代謝氧消耗量的耗量的1.2倍來計算倍來計算

18、 第五節(jié)第五節(jié) 勞動強度分級勞動強度分級勞動強度是指作業(yè)者在生產(chǎn)過程中勞動強度是指作業(yè)者在生產(chǎn)過程中體力消體力消耗及緊張程度耗及緊張程度。勞動強度不同，單位時間人體所消耗的能勞動強度不同，單位時間人體所消耗的能量也不同。從勞動生理學方面來看，量也不同。從勞動生理學方面來看，以能量以能量代謝為標準進行分級代謝為標準進行分級是比較合適的。這種分是比較合適的。這種分級法可以把千差萬別的作業(yè)，從能量代謝角級法可以把千差萬別的作業(yè)，從能量代謝角度進行統(tǒng)一的定義。度進行統(tǒng)一的定義。 目前，勞動強度分級的能量消耗指標主要有目前，勞動強度分級的能量消耗指標主要有兩種：兩種： 相對指標相對指標: 相對代謝率相對

19、代謝率RMR 該指標在國外應(yīng)用比較普遍，目該指標在國外應(yīng)用比較普遍，目 前在我國已開始使用前在我國已開始使用 絕對指標絕對指標: 8h的能量消耗量的能量消耗量勞動強度指數(shù)勞動強度指數(shù)耗氧、心率等指標耗氧、心率等指標 第五節(jié)第五節(jié) 勞動強度分級勞動強度分級一、以相對代謝率指標分級一、以相對代謝率指標分級 依作業(yè)時的相對代謝率指標評價勞動強度標準的典型代表是日本依作業(yè)時的相對代謝率指標評價勞動強度標準的典型代表是日本能率協(xié)會的劃分標準，它將勞動強度劃分為能率協(xié)會的劃分標準，它將勞動強度劃分為5個等級。如表個等級。如表8-8所示所示(P161)。從該分級水平中可以看出：。從該分級水平中可以看出： 作

20、業(yè)的作業(yè)的RMR越高，規(guī)定的作業(yè)率應(yīng)越低。越高，規(guī)定的作業(yè)率應(yīng)越低。 2.7: 適宜的作業(yè)適宜的作業(yè); 4: 作業(yè)不能連續(xù)進行；作業(yè)不能連續(xù)進行； 7: 作業(yè)應(yīng)實行機械化作業(yè)應(yīng)實行機械化 第五節(jié)第五節(jié) 勞動強度分級勞動強度分級二、以能耗量指標分級二、以能耗量指標分級 不同勞動強度的能耗量與相對代謝率指標對照資料不同勞動強度的能耗量與相對代謝率指標對照資料見表見表8-9。該資料為日本勞動研究所發(fā)表。該資料為日本勞動研究所發(fā)表。 性別等級主作業(yè)的 RMR8h勞動能耗量/kJ一天能耗量/kJ男ABCDE0112244771123033852385252345234732773279085908510

21、84477469211921110676106761277012770146541465416329女ABCDE01l224477111926301430144270427059455945745374538918690880398039929592951097010970124771247713942 第五節(jié)第五節(jié) 勞動強度分級勞動強度分級 我國于我國于1984年頒布了體力勞動強度分級標準年頒布了體力勞動強度分級標準(GB 3869-83)，該標準以勞動強度指數(shù)分級，該標準以勞動強度指數(shù)分級，1997年重新年重新確定標準（確定標準（GB3869-1997）代替）代替GB 3869-83，標準

22、，標準規(guī)定了體力勞動強度分級的劃分原則和級別，是勞動安規(guī)定了體力勞動強度分級的劃分原則和級別，是勞動安全衛(wèi)生和管理的依據(jù)。全衛(wèi)生和管理的依據(jù)。 三、以勞動強度指數(shù)分級三、以勞動強度指數(shù)分級1定義定義體力勞動強度指數(shù)體力勞動強度指數(shù) (I)8h平均能量代謝率（平均能量代謝率（M）；）； KJminm2勞動時間率勞動時間率(T) ；% 體力勞動性別系數(shù)體力勞動性別系數(shù)(S)；男性；男性1，女性，女性1.3體力勞動方式系數(shù)體力勞動方式系數(shù)(W)；搬；搬1，扛，扛0.40，推，推/拉拉0.0510計算常數(shù)計算常數(shù) I=TMSW10（1）勞動時間率）勞動時間率T計算方法計算方法 每天選擇接受測定的工人每

23、天選擇接受測定的工人23名，記錄自上工開始至下工為止名，記錄自上工開始至下工為止整個工作從事各種勞動與休息的時間。每個測定對象應(yīng)連續(xù)記錄整個工作從事各種勞動與休息的時間。每個測定對象應(yīng)連續(xù)記錄3天，天，取平均值，求出勞動時間率取平均值，求出勞動時間率(T)。 工作日內(nèi)純凈勞動時間（工作日內(nèi)純凈勞動時間（min） T (%) 100 工作日總工時（工作日總工時（min） 各單項勞動占用的時間（各單項勞動占用的時間（min） 100 工作日總工時（工作日總工時（min） 單項勞動能量代謝率計算如下：單項勞動能量代謝率計算如下：每分鐘肺通氣量每分鐘肺通氣量3.07.3L時采用式：時采用式： 1gM0

24、.0945x 0.537 94 每分鐘肺通氣量每分鐘肺通氣量8.030.9L時采用式：時采用式： lg(13.26)1.1648 -0.0125x 每分鐘肺通氣量每分鐘肺通氣量7.38.0L時采用上面兩式的平均值。時采用上面兩式的平均值。M為能量代謝率（為能量代謝率（kJminm2）；）；x為單位體表面積氣體體積為單位體表面積氣體體積(Lminm2)。 第五節(jié)第五節(jié) 勞動強度分級勞動強度分級（2） 平均能量代謝率平均能量代謝率M計算方法計算方法 第五節(jié)第五節(jié) 勞動強度分級勞動強度分級2體力勞動強度分級體力勞動強度分級 體力勞動強度分為四級，如表體力勞動強度分為四級，如表8-10所示。所示。體力

25、勞動強度級別體力勞動強度指數(shù)151520202525 第五節(jié)第五節(jié) 勞動強度分級勞動強度分級四、以氧耗、心率等指標分級四、以氧耗、心率等指標分級 根據(jù)研究表明，以能量消耗為指標劃分勞動強度時，耗氧量、根據(jù)研究表明，以能量消耗為指標劃分勞動強度時，耗氧量、心率、直腸溫度、出汗率、乳酸濃度和相對代謝率等具有相同意心率、直腸溫度、出汗率、乳酸濃度和相對代謝率等具有相同意義。典型代表是國際勞工局義。典型代表是國際勞工局1983年的劃分標準，它將工農(nóng)業(yè)生年的劃分標準，它將工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動強度劃分為產(chǎn)的勞動強度劃分為6個等級，個等級，見表見表8-11。勞動強度等級很輕輕中等重很重極重耗氧量/(l/min)

26、O5O.51.01.01.51.52.02.O2.52.5能量消耗/(kJ/min)lO.510.5-20.920.931.431.441.941.952.352.3心率/(beats/min)75100100125125150150175175直腸溫度/37.5383838.538.53939排汗率/(ml/h)200400400600600800800 第五節(jié)第五節(jié) 勞動強度分級勞動強度分級五、最大能量消耗界限五、最大能量消耗界限 人體的最佳工作負荷是指在正常情境中，人體工作人體的最佳工作負荷是指在正常情境中，人體工作8h不產(chǎn)生過不產(chǎn)生過度疲勞的最大工作負荷值。最大工作負荷值通常以能量消耗

27、界限、度疲勞的最大工作負荷值。最大工作負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數(shù)表示。心率界限以及最大攝氧量的百分數(shù)表示。 國外一般認為，能量消耗國外一般認為，能量消耗20.93kJ/min、心率、心率(110115) beats /min、吸氧量為最大攝氧量的、吸氧量為最大攝氧量的33%左右時的工作負荷為左右時的工作負荷為最佳負荷。最佳負荷。 對于重強度勞動和極重對于重強度勞動和極重(很重很重)強度勞動，只有增加工間休息強度勞動，只有增加工間休息時間即通過勞動時間率來調(diào)整工作日中的總能耗，使時間即通過勞動時間率來調(diào)整工作日中的總能耗，使8h的能耗量的能耗量不超過最佳能耗界限。為

28、了補充體內(nèi)的能量貯備，就必須在作業(yè)不超過最佳能耗界限。為了補充體內(nèi)的能量貯備，就必須在作業(yè)過程中，插入必要的休息時間。過程中，插入必要的休息時間。 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除一、體力疲勞及其分類一、體力疲勞及其分類 體力疲勞是指勞動者在勞動過程中，出現(xiàn)的勞動機能衰退，作體力疲勞是指勞動者在勞動過程中，出現(xiàn)的勞動機能衰退，作業(yè)能力下降，有時伴有疲倦感等自覺癥狀的現(xiàn)象。業(yè)能力下降，有時伴有疲倦感等自覺癥狀的現(xiàn)象。 根據(jù)身體使用部位可分為：根據(jù)身體使用部位可分為：局部疲勞和全身疲勞局部疲勞和全身疲勞根據(jù)活動時間長短和活動強度的高低：根據(jù)活動時間長短和活動強度的高低：短時間劇烈活動

29、后產(chǎn)生的疲短時間劇烈活動后產(chǎn)生的疲勞、長時間中等強度作業(yè)后產(chǎn)生的勞、長時間中等強度作業(yè)后產(chǎn)生的（后一種疲勞在人機系統(tǒng)中比較（后一種疲勞在人機系統(tǒng)中比較普遍）普遍） 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除二、疲勞的產(chǎn)生與積累二、疲勞的產(chǎn)生與積累 體力疲勞是隨工作過程的推進逐漸產(chǎn)生和發(fā)展的。按照疲勞的體力疲勞是隨工作過程的推進逐漸產(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階段：積累狀況，工作過程一般分為四個階段： （1）工作適應(yīng)期。）工作適應(yīng)期。 （2）最佳工作期。）最佳工作期。 （3）疲勞期。）疲勞期。 （4）疲勞過度積累期。）疲勞過度積累期。 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消除

30、體力疲勞及其消除二、疲勞的產(chǎn)生與積累二、疲勞的產(chǎn)生與積累 疲勞的積累過程可用疲勞的積累過程可用“容器容器”模型來說明，圖模型來說明，圖8-9為為“容器容器”模模型示意圖。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方面。型的是以下五個方面。 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除疲勞產(chǎn)生的影響因素疲勞產(chǎn)生的影響因素（1）勞動強度與工作持續(xù)時間勞動強度與工作持續(xù)時間。勞動強度是決定疲勞出現(xiàn)時間以及疲勞積累程度的主要因素。（2）作業(yè)環(huán)境條件作業(yè)環(huán)境條件。環(huán)境條件包括許多方面，如照明，噪聲、振動、微氣候、空氣污染、色

31、彩布置等。 （3）勞動制度和生產(chǎn)組織方式勞動制度和生產(chǎn)組織方式。不合理的勞動制度和生產(chǎn)組織方式不利于人體保持最佳工作能力。（4）身體素質(zhì)身體素質(zhì)。不同的作業(yè)者身體素質(zhì)不同 。（5）營養(yǎng)、睡眠營養(yǎng)、睡眠等。營養(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，營養(yǎng)不良，長期睡眠不足的個體，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)者本身的因素其他作業(yè)者本身的因素，如熟練程度、操作技巧、對工作的適應(yīng)性、年齡以及勞動情緒等影響因素也都會帶來生理疲勞。 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除三、疲勞產(chǎn)生的機理三、疲勞產(chǎn)生的機理 疲勞的類型不同，發(fā)生的機理也不同。對于疲勞現(xiàn)象的解釋

32、在疲勞的類型不同，發(fā)生的機理也不同。對于疲勞現(xiàn)象的解釋在學術(shù)界未能達成共識，目前主要有下述學術(shù)界未能達成共識，目前主要有下述5種論點。種論點。 1.物質(zhì)累積理論物質(zhì)累積理論 短時間大強度作業(yè)產(chǎn)生的疲勞，主要是肌肉疲勞。大量研究表明，短時間大強度作業(yè)產(chǎn)生的疲勞，主要是肌肉疲勞。大量研究表明，短時間大強度作業(yè)后，肌肉中的短時間大強度作業(yè)后，肌肉中的ATP、CP含量明顯下降。含量明顯下降。 ATP、CP濃度下降至一定水平時必定導致肌肉進行糖酵解以再合成濃度下降至一定水平時必定導致肌肉進行糖酵解以再合成ATP。糖酵。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，使人解伴隨乳酸的產(chǎn)生和積累

33、。這種物質(zhì)在肌肉和血液中大量累積，使人的體力衰竭，不能再進行有效的作業(yè)。的體力衰竭，不能再進行有效的作業(yè)。 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除三、疲勞產(chǎn)生的機理三、疲勞產(chǎn)生的機理2.力源消耗理論力源消耗理論 隨著勞動過程的進行，能量不斷消耗，人體內(nèi)的隨著勞動過程的進行，能量不斷消耗，人體內(nèi)的 ATP、CP濃度和濃度和肌糖原含量下降。人體的能量供應(yīng)是有限的，當可以轉(zhuǎn)化為能量的能肌糖原含量下降。人體的能量供應(yīng)是有限的，當可以轉(zhuǎn)化為能量的能源物質(zhì)源物質(zhì)“肌糖原肌糖原”儲備耗竭或來不及加以補充時，人體就產(chǎn)生了疲勞。儲備耗竭或來不及加以補充時，人體就產(chǎn)生了疲勞。 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消

34、除體力疲勞及其消除三、疲勞產(chǎn)生的機理三、疲勞產(chǎn)生的機理3.中樞系統(tǒng)變化理論中樞系統(tǒng)變化理論 作業(yè)過程中，除了作業(yè)過程中，除了ATP、CP濃度和肌糖原含量不斷下降以外，同濃度和肌糖原含量不斷下降以外，同時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。由于血糖是時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的能力供應(yīng)源，它的降低將引起大腦活動水平的降低，即引大腦活動的能力供應(yīng)源，它的降低將引起大腦活動水平的降低，即引起中樞神經(jīng)疲勞。起中樞神經(jīng)疲勞。 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除三、疲勞產(chǎn)生的機理三、疲勞產(chǎn)生的機理4.生化變化理論生化變化理論 全身性體力疲勞

35、是由于作業(yè)及環(huán)境引起的體內(nèi)平衡狀態(tài)紊亂。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。人體在長時活動過程中必會出汗。出汗導致體液丟失。一旦體液減少人體在長時活動過程中必會出汗。出汗導致體液丟失。一旦體液減少到一定程度，則循環(huán)的血量也將減少，從而引起活動能力下降。同時，到一定程度，則循環(huán)的血量也將減少，從而引起活動能力下降。同時，汗液排出時還伴隨著鹽的丟失，這會影響血液的滲透壓和神經(jīng)肌肉的汗液排出時還伴隨著鹽的丟失，這會影響血液的滲透壓和神經(jīng)肌肉的興奮性，結(jié)果導致疲勞。興奮性，結(jié)果導致疲勞。 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除三、疲勞產(chǎn)生的機理三、疲勞產(chǎn)生的機理5.局部血流阻

36、斷理論局部血流阻斷理論 靜態(tài)作業(yè)時，肌肉等長收縮來維持一定的體位，雖然能耗不多，靜態(tài)作業(yè)時，肌肉等長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。這是因為肌肉收縮的同時產(chǎn)生肌肉膨脹，且變得但易發(fā)生局部疲勞。這是因為肌肉收縮的同時產(chǎn)生肌肉膨脹，且變得十分堅硬，內(nèi)壓很大，將會全部或部分阻滯通過收縮肌肉的血流，于十分堅硬，內(nèi)壓很大，將會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，血液循環(huán)正常，疲勞是形成了局部血流阻斷。人體經(jīng)過休整、恢復，血液循環(huán)正常，疲勞消除。消除。 事實上，疲勞產(chǎn)生的機理，可能會是如上事實上，疲勞產(chǎn)生的機理，可能會是如上5種理論的綜合影響

37、所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，不論腦力勞動還是體力勞動，最先、最敏感地反映出來的是中樞神經(jīng)的疲勞，力勞動還是體力勞動，最先、最敏感地反映出來的是中樞神經(jīng)的疲勞，繼之反射運動神經(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、肌繼之反射運動神經(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、動力定型的破壞。肉能量的耗竭、乳酸的產(chǎn)生、動力定型的破壞。 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除四、疲勞測定方法四、疲勞測定方法 （一）疲勞測定方法應(yīng)滿足的條件（一）疲勞測定方法應(yīng)

38、滿足的條件 為了測定疲勞，必須有一系列能夠表征疲勞的指標。作為測定疲勞為了測定疲勞，必須有一系列能夠表征疲勞的指標。作為測定疲勞的方法應(yīng)滿足：的方法應(yīng)滿足： 測定結(jié)果應(yīng)當是測定結(jié)果應(yīng)當是客觀客觀的表達，而不依賴于作業(yè)者的主觀解釋。的表達，而不依賴于作業(yè)者的主觀解釋。 測定的結(jié)果應(yīng)當測定的結(jié)果應(yīng)當定量化定量化表示疲勞的程度。表示疲勞的程度。 測定方法測定方法不能導致附加疲勞，或使被測者分神不能導致附加疲勞，或使被測者分神。 測定疲勞時，測定疲勞時，不能導致被測者不愉快或造成心理負擔或病態(tài)感覺不能導致被測者不愉快或造成心理負擔或病態(tài)感覺。 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除四、疲勞測定

39、方法四、疲勞測定方法 （二）疲勞特征及測定方法（二）疲勞特征及測定方法1、疲勞特征：疲勞可以從三種特征上表露出來、疲勞特征：疲勞可以從三種特征上表露出來 身體的生理狀態(tài)發(fā)生特殊變化。例如：心率、血壓、呼吸及身體的生理狀態(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。血液中的乳酸含量等發(fā)生變化。 進行特定作業(yè)時的作業(yè)能力下降。例如：對特定信號的反映進行特定作業(yè)時的作業(yè)能力下降。例如：對特定信號的反映速度、正確率、感受能力下降，工作績效下降等。速度、正確率、感受能力下降，工作績效下降等。 疲勞的自我體驗。疲勞的自我體驗。 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除四、疲勞測

40、定方法四、疲勞測定方法 2、疲勞測定方法、疲勞測定方法（1）生化法）生化法 通過檢查作業(yè)者的血、尿、汗及唾液等液體中乳酸、蛋白質(zhì)、通過檢查作業(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。血糖等成分含量的變化來判斷疲勞。（2）工作效績測定）工作效績測定 隨著疲勞程度的加深，操作者的工作能力明顯下降。這樣，隨著疲勞程度的加深，操作者的工作能力明顯下降。這樣，操作者的操作者的工作效績工作效績，包括完成產(chǎn)品的數(shù)量、質(zhì)量以及出現(xiàn)錯誤或，包括完成產(chǎn)品的數(shù)量、質(zhì)量以及出現(xiàn)錯誤或發(fā)生事故的概率等，都可作為疲勞評定的指標。發(fā)生事故的概率等，都可作為疲勞評定的指標。 第六節(jié)第六節(jié) 體

41、力疲勞及其消除體力疲勞及其消除四、疲勞測定方法四、疲勞測定方法（3）生理心理測試法）生理心理測試法 1）膝腱反射機能測定法。）膝腱反射機能測定法。 這是通過測定由疲勞造成的反射這是通過測定由疲勞造成的反射機能鈍化程度來判斷疲勞的方法。機能鈍化程度來判斷疲勞的方法。 2）觸二點辨別閾值測定法。用兩個短距離的針狀物同時刺）觸二點辨別閾值測定法。用兩個短距離的針狀物同時刺激作業(yè)者皮膚上二點，當刺激的二點接近某種距離時，被試僅感激作業(yè)者皮膚上二點，當刺激的二點接近某種距離時，被試僅感到是一點，似乎只有一根針在刺激。這個敏感距離稱作觸二點辨到是一點，似乎只有一根針在刺激。這個敏感距離稱作觸二點辨別閾或兩

42、點閾。疲勞程度增加，敏感距離增大。別閾或兩點閾。疲勞程度增加，敏感距離增大。 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除四、疲勞測定方法四、疲勞測定方法 3）皮膚劃痕消退時間測定法。用類似于粗圓筆尖的尖銳物）皮膚劃痕消退時間測定法。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，測量痕跡慢慢消退的時在皮膚上劃痕，即刻顯現(xiàn)一道白色痕跡，測量痕跡慢慢消退的時間，疲勞程度越大，消退得越慢。間，疲勞程度越大，消退得越慢。 4）皮膚電流反應(yīng)測定法。測定時把電極任意安在人體皮膚）皮膚電流反應(yīng)測定法。測定時把電極任意安在人體皮膚的兩處，以微弱電流通過皮膚，用電流計測定作業(yè)前后皮膚電流的兩處，

43、以微弱電流通過皮膚，用電流計測定作業(yè)前后皮膚電流的變化情況，可以判斷人體的疲勞程度。人體疲勞時皮膚電傳導的變化情況，可以判斷人體的疲勞程度。人體疲勞時皮膚電傳導性增高，皮膚電流增加。性增高，皮膚電流增加。 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除四、疲勞測定方法四、疲勞測定方法 5）心率值測定法。心率，即是心臟每分鐘跳動的次數(shù)。心）心率值測定法。心率，即是心臟每分鐘跳動的次數(shù)。心率隨人體的負擔程度而變化，因此，可以根據(jù)心率變化來測定疲率隨人體的負擔程度而變化，因此，可以根據(jù)心率變化來測定疲勞程度。勞程度。 6）色名呼叫時間測定法。這是通過檢查作業(yè)者識別顏色并）色名呼叫時間測定法。這是通過

44、檢查作業(yè)者識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。能正確呼出色名的能力，來判斷作業(yè)者疲勞程度。 7）勾消符號數(shù)目測定法。將五種符號共）勾消符號數(shù)目測定法。將五種符號共200個，隨機排列，個，隨機排列，在規(guī)定的時間內(nèi)只勾掉其中一種符號，要求正確無誤。這是一個在規(guī)定的時間內(nèi)只勾掉其中一種符號，要求正確無誤。這是一個辨識、選擇、判斷的過程，敏銳快捷程度受制于體力、腦力狀態(tài)。辨識、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，從勾掉符號數(shù)目的多少可以判別疲勞程度。因此，從勾掉符號數(shù)目的多少可以判別疲勞程度。 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除四、疲勞測定方法四、疲

45、勞測定方法 8）反應(yīng)時間測定法。反應(yīng)時間，是指從呈現(xiàn)刺激到感知，）反應(yīng)時間測定法。反應(yīng)時間，是指從呈現(xiàn)刺激到感知，直至做出反應(yīng)動作的時間間隔。反應(yīng)時間的變化，可反映被試中直至做出反應(yīng)動作的時間間隔。反應(yīng)時間的變化，可反映被試中樞系統(tǒng)機能的鈍化和機體疲勞程度。樞系統(tǒng)機能的鈍化和機體疲勞程度。 9）閃光融合值測定法。融合值與閃光值的平均值稱為閃光融）閃光融合值測定法。融合值與閃光值的平均值稱為閃光融合值合值 ，一般在，一般在30Hz55Hz之間。之間。通常采用日間變化率、周間變化率兩個指標來表征疲勞狀態(tài)。 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除四、疲勞測定方法四、疲勞測定方法（4） 疲勞癥

46、狀調(diào)查法疲勞癥狀調(diào)查法 該法通過對作業(yè)者本人的主觀感受即自覺癥狀的調(diào)查統(tǒng)計，該法通過對作業(yè)者本人的主觀感受即自覺癥狀的調(diào)查統(tǒng)計，來判斷作業(yè)疲勞程度。該方法簡易、省時，不僅切實可行，且具來判斷作業(yè)疲勞程度。該方法簡易、省時，不僅切實可行，且具有較高的精確性。值得強調(diào)的是，調(diào)查的癥狀應(yīng)真實，有代表性，有較高的精確性。值得強調(diào)的是，調(diào)查的癥狀應(yīng)真實，有代表性，盡可能調(diào)查全作業(yè)組人員。另外，選擇量表時應(yīng)注意量表的信度盡可能調(diào)查全作業(yè)組人員。另外，選擇量表時應(yīng)注意量表的信度和效度和效度。 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除五、疲勞的一般規(guī)律五、疲勞的一般規(guī)律 （1）疲勞可以通過休息恢復。）疲

47、勞可以通過休息恢復。 （2）疲勞有累積效應(yīng)。）疲勞有累積效應(yīng)。 （3）疲勞程度與生理周期有關(guān)。）疲勞程度與生理周期有關(guān)。 （4）人對疲勞有一定的適應(yīng)能力。）人對疲勞有一定的適應(yīng)能力。六、降低疲勞的途徑六、降低疲勞的途徑改善工作條件改善工作條件合理確定休息時間和休息方式合理確定休息時間和休息方式改進生產(chǎn)組織與勞動制度改進生產(chǎn)組織與勞動制度 第六節(jié)第六節(jié) 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除 1.合理設(shè)計工作環(huán)境合理設(shè)計工作環(huán)境 工作環(huán)境包括：照明、色彩、噪聲、振動、微氣候條件、粉塵工作環(huán)境包括：照明、色彩、噪聲、振動、微氣候條件、粉塵及有害氣體等。及有害氣體等。2.改進設(shè)備和工具改進設(shè)備和工具 采用先進的生產(chǎn)技術(shù)和工藝，提高設(shè)備的機械化、自動化水平，采用先進的生產(chǎn)技術(shù)和工藝，提高設(shè)備的機械化、自動化水平，是提高勞動生產(chǎn)率，減輕勞動強度，徹底改善勞動條件的根本措施。是提高勞動生