1、第八章第八章 體力工作負荷體力工作負荷 n一、人體活動力量和耐力一、人體活動力量和耐力n二、體力工作負荷及測定二、體力工作負荷及測定n三、體力工作時的能量消耗三、體力工作時的能量消耗n四、作業時的氧耗動態四、作業時的氧耗動態n五、勞動強度分級五、勞動強度分級n六、體力疲勞及其消除六、體力疲勞及其消除 第一節第一節 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：人體活動的最基本特征有三個：力量、耐力和能量代謝力量、耐力和能量代謝，三者聯系密，三者聯系密切。切。 一、人體活動力量一、人體活動力量 人能夠發揮出力的大小，決定于人能夠發揮出力的大小，決定于人體的姿勢、人體的姿勢、著

2、力部位以及力的作用方向著力部位以及力的作用方向。 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、腳手部力量、腳（含腿）部力量、背部力量和頸部力量（含腿）部力量、背部力量和頸部力量。 第一節第一節 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）握力：握力的大小在很大程度上反映手的用力能力。握力大小因上反映手的用力能力。握力大小因年齡、年齡、性別性別等因素的變化而有很大的差異。等因素的變化而有很大的差異。 第一節第一節 人體活動力量與耐力人體活動力量與耐力 （2）手的操縱力。手的操縱力與人的作業）

3、手的操縱力。手的操縱力與人的作業姿勢、用力方向姿勢、用力方向等因素有關。等因素有關。1）坐姿手操縱力（圖）坐姿手操縱力（圖8-1 坐姿工作時不同角度坐姿工作時不同角度得比例測定）得比例測定）一般規律：一般規律：右手右手對于左手；側面下方，推拉力對于左手；側面下方，推拉力較弱，但向上向下力較大；向內的力大于向外較弱，但向上向下力較大；向內的力大于向外的力。的力。 第一節第一節 人體活動力量與耐力人體活動力量與耐力2）立姿手操縱力（圖）立姿手操縱力（圖8-2 立姿操立姿操縱時手的拉力和推力）縱時手的拉力和推力）3）臥姿手操縱力（圖）臥姿手操縱力（圖8-3 臥姿時臥姿時不同肘角伸臂的臂力測定）不同肘

4、角伸臂的臂力測定）n右手右手150推力推力329.29N，120拉力拉力382.2N；60 內外力最大；內外力最大；90 上下力最上下力最大。大。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為為常見手部操作動作及其力量極限推薦值）單位常見手部操作動作及其力量極限推薦值）單位9.8N（二）腳部力量（二）腳部力量 腳產生的力的大小與下肢的腳產生的力的大小與下肢的位置、姿勢和位置、姿勢和方向方向有關。有關。 一般一般坐姿坐姿時，右腳最大蹬力平均可達時，右腳最大蹬力平均可達2568N,左腳為左腳為2362N；膝部伸展角度膝部伸展角度在在130o150o或或160o180

5、o之間時，腳蹬力最大。之間時，腳蹬力最大。 一般來說，一般來說，右腳右腳腳力大于左腳；腳力大于左腳；男性男性腳力大腳力大于女性腳力。腳力控制器的操縱力最大不應超于女性腳力。腳力控制器的操縱力最大不應超過過264N。否則易疲勞。右腳使用力的。否則易疲勞。右腳使用力的大小、大小、速度和準確性速度和準確性都優于左腳。都優于左腳。 操作頻繁的作業應考慮雙腳操作頻繁的作業應考慮雙腳交叉交叉作業。作業。 一般把人體能夠在一般把人體能夠在較長時間內保持特定工作較長時間內保持特定工作水平的能力稱為耐力。水平的能力稱為耐力。 研究表明，隨著活動持續時間的增加，人研究表明，隨著活動持續時間的增加，人體力量出現下降

6、。人體力量與持續時間之間存體力量出現下降。人體力量與持續時間之間存在一種在一種非線性的反比非線性的反比關系，如圖關系，如圖8-5所示。所示。二、人體活動的耐力二、人體活動的耐力 第二節第二節 體力工作負荷及其測定體力工作負荷及其測定 體力工作負荷是指人體體力工作負荷是指人體單位時間內承受的體力單位時間內承受的體力工作量的大小工作量的大小。工作量越大，人體承受的體力工。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作負荷強度越大。人體的工作能力是有一定限度限度的。的。 對操作者承受負荷的狀況進行對操作者承受負荷的狀況進行準確評定準確評定，既能，既能保證工作量，又能防止操作者在

7、最佳工作負荷水保證工作量，又能防止操作者在最佳工作負荷水平外超負荷工作，是人機系統設計的一項重要任平外超負荷工作，是人機系統設計的一項重要任務。務。一、體力工作負荷的定義一、體力工作負荷的定義 第二節第二節 體力工作負荷及其測定體力工作負荷及其測定 可運用生理指標和生化指標的變化測定人體可運用生理指標和生化指標的變化測定人體工作負荷水平，體力工作負荷可以從工作負荷水平，體力工作負荷可以從生理變化、生理變化、生化變化、主觀感覺生化變化、主觀感覺等三個方面進行測定。等三個方面進行測定。二、二、 體力工作負荷的測定體力工作負荷的測定 （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

8、測定主要通過吸氧量、肺通氣量、吸氧量、肺通氣量、心率、血壓和肌電圖心率、血壓和肌電圖等生理變量的變化來測定體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力工作負荷。生理變化的測定也可以使用某些派派生生的吸氧量和心率指標。的吸氧量和心率指標。 第二節第二節 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 經常的測定項目：經常的測定項目：乳酸和糖原乳酸和糖原的含量。體力的含量。體力負荷對人體負荷對人體尿蛋白尿蛋白含量有明顯的影響，即所謂的含量有明顯的影響，即所謂的“運動性尿蛋白運動性尿蛋白”現象。現象。 （三）主觀感覺測定（三）主觀感覺測定 主觀

9、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自認勞累分級量表累分級量表進行評價進行評價(P147)。經過多次修改，目。經過多次修改，目前普遍使用的是前普遍使用的是15點（點（620點）點）量表，該量表量表，該量表的特征是要求操作者根據工作中的主觀體驗對承的特征是要求操作者根據工作中的主觀體驗對承受的負荷程度進行評判。受的負荷程度進行評判。67891011121314151617181920非常非常輕非常非常輕非常輕非常輕比較輕比較輕有點重有點重重重非常重非常重非常非常重非常非常重圖圖8-6 自認勞累分級量表自認勞累分級量表 第三節第三節 體力工作時的能量消耗體力工作時的能量

10、消耗 體內能量的體內能量的產生、轉移和消耗叫做能量代謝產生、轉移和消耗叫做能量代謝。能量代謝按機體所處狀態，可以分為三種：能量代謝按機體所處狀態，可以分為三種：基礎基礎代謝量、安靜代謝量、能量代謝量。代謝量、安靜代謝量、能量代謝量。一、基礎代謝量一、基礎代謝量 基礎代謝量，是人在絕對安靜下基礎代謝量，是人在絕對安靜下(平臥狀態平臥狀態)維持生命所維持生命所必須必須消耗的能量。消耗的能量。 正常人的基礎代謝率比較穩定，一般不超過正正常人的基礎代謝率比較穩定，一般不超過正常平均值的常平均值的15%。 表表84我國人體表面積的公式為：我國人體表面積的公式為：n體表面積體表面積(m2)=0.0061身

11、高身高(cm)+0.0128體重體重(kg)-0.1529 n基礎代謝量基礎代謝量=基礎代謝率平均值基礎代謝率平均值(B)人體表面積人體表面積(S) 持續時持續時間間(t)=BSt 第三節第三節 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保持安靜代謝量是指機體為了保持各部位的平各部位的平衡及某種姿勢衡及某種姿勢所消耗的能量。所消耗的能量。 安靜代謝量包括基礎代謝量和為維持體位安靜代謝量包括基礎代謝量和為維持體位平衡及某種姿勢所增加的代謝量兩部分。通常平衡及某種姿勢所增加的代謝量兩部分。通常以基礎代謝量的以基礎代謝量的20作為維持體位平衡及某種作

12、為維持體位平衡及某種姿勢所增加的代謝量，因此，安靜代謝量應為姿勢所增加的代謝量，因此，安靜代謝量應為基礎代謝量的基礎代謝量的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式中，式中，R為安靜代謝率（為安靜代謝率（kJ/(m2h)；S為人體為人體表面積（）；表面積（）；t為持續時間（為持續時間（h）。）。 第三節第三節 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 人體進行作業或運動時所消耗的人體進行作業或運動時所消耗的總能量總能量，叫能量代謝量。叫能量代謝量。 能量代謝量包括基礎代謝量，維持體位增能量代謝量包括基礎代謝量

13、，維持體位增加的代謝量和作業時增加的代謝量加的代謝量和作業時增加的代謝量三部分三部分。也。也可以表示為安靜代謝量與作業時增加的代謝量可以表示為安靜代謝量與作業時增加的代謝量之和。能量代謝率記為之和。能量代謝率記為M。 能量代謝量能量代謝量=MSt式中，式中，M為能量代謝率（為能量代謝率（kJ/ h m2 ）；）；S為人為人體表面積（體表面積（m2）；）；t為測定時間（為測定時間（h）。）。 第三節第三節 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 為了為了消除作業者之間的差異因素消除作業者之間的差異因素，常用相，常用相對代謝率這一相對指標衡量勞動強度。相對代對

14、代謝率這一相對指標衡量勞動強度。相對代謝率記為謝率記為RMR。1.21.2MB RMRRB RMRBRMRBRM R能 量 代 謝 量安 靜 代 謝 量基 礎 代 謝 量MRRM RB能 量 代 謝 率安 靜 代 謝 率基 礎 代 謝 率1.2RMRRMR能量代謝量基礎代謝量+1.2 基礎代謝量基礎代謝量見例8-1 第三節第三節 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，專家們已經積累了大量的系相對代謝率資料，專家們已經積累了大量的系統的相對代謝率數據。可以對研究的某項具

15、體統的相對代謝率數據。可以對研究的某項具體作業，觀察分析作業者的動作、負荷和疲勞等作業，觀察分析作業者的動作、負荷和疲勞等方面的特征，然后與現有的資料加以對照比較，方面的特征，然后與現有的資料加以對照比較，即可以即可以判斷確定該項作業的判斷確定該項作業的RMR值值。有關判定。有關判定生產作業活動的資料見表生產作業活動的資料見表8-5(P150)。日常作業。日常作業活動的活動的RMR值參考資料見表值參考資料見表8-6 (P151)。 第四節第四節 作業時氧耗動態作業時氧耗動態 能量產生和消耗可以從人體能量產生和消耗可以從人體消耗的氧量上反消耗的氧量上反應出來應出來。作業時人體所需的氧量。作業時人

16、體所需的氧量取決于勞動強度取決于勞動強度大小，勞動強度越大，需要氧量也越多。因此，大小，勞動強度越大，需要氧量也越多。因此，以體力為主的作業，可以利用人在作業中的耗氧以體力為主的作業，可以利用人在作業中的耗氧量計算作業時耗能量。量計算作業時耗能量。一、一、氧債氧債及其補償及其補償 氧需氧需：單位時間所需的氧量（氧需能否得到：單位時間所需的氧量（氧需能否得到滿足主要取決于滿足主要取決于循環系統和呼吸系統的功能循環系統和呼吸系統的功能） 。 氧上限氧上限：血液在單位時間內所能供應的最大：血液在單位時間內所能供應的最大氧量（成年人的氧上限一般不超過氧量（成年人的氧上限一般不超過3L/min，有，有鍛

17、煉者可達到鍛煉者可達到4L/min） 。 第四節第四節 作業時氧耗動態作業時氧耗動態 氧債氧債：氧需和供氧量之差（如圖）。：氧需和供氧量之差（如圖）。b)氧需超過氧上限氧需超過氧上限a)氧需小于氧上限氧需小于氧上限二、靜態作業的氧需二、靜態作業的氧需 靜態作業的特征是能量消耗水平不高，但靜態作業的特征是能量消耗水平不高，但容容易發生疲勞易發生疲勞。即使勞動強度很大，氧需也達不到。即使勞動強度很大，氧需也達不到氧上限，通常每分鐘氧上限，通常每分鐘不超過不超過1L。但在作業停止后。但在作業停止后數分鐘內，氧耗不像動態作業那樣迅速降低，而數分鐘內，氧耗不像動態作業那樣迅速降低，而是先升高，然后再逐漸

18、降低到安靜水平。具體如是先升高，然后再逐漸降低到安靜水平。具體如圖圖8-8所示。所示。 第四節第四節 作業時氧耗動態作業時氧耗動態三、氧耗量的測定與計算三、氧耗量的測定與計算 相對代謝率相對代謝率(RMR)指標通過作業中氧耗量來計指標通過作業中氧耗量來計算，計算公式如下：（要注意，對恢復期算，計算公式如下：（要注意，對恢復期還氧債部分還氧債部分的氧耗量不能忽略的氧耗量不能忽略）R M R作 業 時 的 氧 耗 量安 靜 時 的 氧 耗 量基 礎 代 謝 氧 消 耗 量 其中作業時的氧耗量直接作業過程中測得其中作業時的氧耗量直接作業過程中測得 基礎代謝氧的消耗量可以通過由體重、身高計算的體表面積

19、基礎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值查表求出 安靜時氧的消耗量，一般以基礎代謝氧消耗量的安靜時氧的消耗量，一般以基礎代謝氧消耗量的1.2倍來計算倍來計算 第五節第五節 勞動強度分級勞動強度分級 勞動強度是指作業者在生產過程中勞動強度是指作業者在生產過程中體力消耗及緊體力消耗及緊張程度張程度。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，以能量代謝為以能量代謝為標準進行分級標準進行分級是比較合適的。這種分級法可以把千是比較合適的。這種分級法可以把千差萬別的作業，從能量代謝角度進

20、行統一的定義。差萬別的作業，從能量代謝角度進行統一的定義。 目前，國內外對勞動強度分級的能量消耗指標主目前，國內外對勞動強度分級的能量消耗指標主要有要有兩種兩種： 相對相對指標，即指標，即相對代謝率相對代謝率RMR。該指標在國外。該指標在國外應用比較普遍，目前在我國已開始使用；應用比較普遍，目前在我國已開始使用； 絕對絕對指標，如指標，如8h的能量消耗量的能量消耗量，勞動強度指數等。，勞動強度指數等。 第五節第五節 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 依作業時的相對代謝率指標評價勞動強度標準的典依作業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

21、會的劃分標準，它將勞動強度劃型代表是日本能率協會的劃分標準，它將勞動強度劃分為分為5個等級。如表個等級。如表8-8所示所示(P154)。 作業的作業的RMR值越高，規定的作業率應越低。值越高，規定的作業率應越低。 2.7適宜的作業；適宜的作業； 4的作業不能連續進行；的作業不能連續進行； 7的作業應實行機械化。的作業應實行機械化。 第五節第五節 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不同勞動強度的能耗量與相對代謝率指標對照資料見表照資料見表8-9。該資料為日本勞動研究所發表。該資料為日本勞動研究所發表。 性別性別等級等級主作業的

22、主作業的 RMR8h8h勞動能耗量勞動能耗量/kJ/kJ一天能耗量一天能耗量/kJ/kJ男男A AB BC CD DE E0 01 11 12 22 24 44 47 77 7111123032303385238523852385252345234523452347327732773277327908590859085908510844108447746774692119211921192111067610676106761067612770127701277012770146541465414654146541632916329女女A AB BC CD DE E0 01 1l l2 22 2

23、4 44 47 77 7111119261926301430143014301442704270427042705945594559455945745374537453891874538918690869088039803980398039929592959295929510970109701097010970124771247712477124771394213942 第五節第五節 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分級，該標準以勞動強度指數分級，1997年重新確定標準（年重新確

24、定標準（GB3869-1997）代替）代替GB 3869-83，標準規定了體力勞動強度分級的劃，標準規定了體力勞動強度分級的劃分原則和級別，是勞動安全衛生和管理的依據。分原則和級別，是勞動安全衛生和管理的依據。 1定義定義 本標準采用下列定義。本標準采用下列定義。（1）能量代謝率）能量代謝率energy metabolic rate（M）（2）勞動時間率）勞動時間率working time rate (T) （3）體力勞動性別系數）體力勞動性別系數sex coefficient of physical work (S)（4）體力勞動方式系數）體力勞動方式系數way coefficient of

25、 physical work (W)（5）體力勞動強度指數）體力勞動強度指數 intensity index of physical work (I)三、以勞動強度指數分級三、以勞動強度指數分級 第五節第五節 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。三、以勞動強度三、以勞動強度指數指數分級分級 體力勞動強度級別體力勞動強度級別 體力勞動強度指數體力勞動強度指數151520202525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： 1

26、gM0.0945x 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。上式中，上式中，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。 第五節第五節 勞動強度分級勞動強度分級3能量代謝率、勞動時間率和體力勞動強度指數的計算方法能量代謝率、勞動時間率和體力勞動強度指數的計算方法三、以勞動強度指數分級三、以勞動強度指數分級（1） 平均能量代謝率平均能量代謝率M

27、計算方法計算方法 第五節第五節 勞動強度分級勞動強度分級3能量代謝率、勞動時間率和體力勞動強度指數的計算方法能量代謝率、勞動時間率和體力勞動強度指數的計算方法三、以勞動強度指數分級三、以勞動強度指數分級（2）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。每個測定對象應連續記錄整個工作從事各種勞動與休息的時間。每個測定對象應連續記錄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)。 工作日內純凈勞動時間（工作日內純凈勞動時間（min） T (%)

28、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） 第五節第五節 勞動強度分級勞動強度分級3能量代謝率、勞動時間率和體力勞動強度指數的計算方法能量代謝率、勞動時間率和體力勞動強度指數的計算方法三、以勞動強度指數分級三、以勞動強度指數分級（3）體力勞切強度指數計算方法）體力勞切強度指數計算方法體力勞動強度指數計算公式：體力勞動強度指數計算公式： I=TMSW10 式中：式中：I體力勞動強度指數；體力勞動強度指數； T勞動時間率，；勞動時間率，； M8h工作日平均能量代謝率，工作日平均能量代謝率，KJmi

29、nm2； S性別系數：男性性別系數：男性1，女性，女性1.3； W體力勞動方式系數：搬體力勞動方式系數：搬1，扛，扛0.40，推，推/拉拉0.05； 10計算常數。計算常數。其中，凈作業時間比率可通過抽樣測定，取其平均值。其中，凈作業時間比率可通過抽樣測定，取其平均值。 第五節第五節 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 根據研究表明，以能量消耗為指標劃分勞動強根據研究表明，以能量消耗為指標劃分勞動強度時，度時，耗氧量、心率、直腸溫度、出汗率、乳酸濃耗氧量、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義度和相對代謝率等具有相同意義。勞動強度等

30、級勞動強度等級很輕很輕輕輕中等中等重重很重很重極重極重耗氧量耗氧量/(l/min)/(l/min)O O5 5O.5O.51.01.01.01.01.51.51.51.52.02.02.O2.O2.52.52.52.5能量消耗能量消耗/(kJ/min)/(kJ/min)lO.5lO.510.5-10.5-20.920.920.920.931.431.431.431.441.941.941.941.952.352.352.352.3心率心率/(beats/min)/(beats/min)7575100100100100125125125125150150150150175175175175直腸溫

31、度直腸溫度/37.537.53838383838.538.538.538.539393939排汗率排汗率/(ml/h)/(ml/h)200200400400400400600600600600800800800800 第五節第五節 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 一般，人體的最佳工作負荷是指在正常情境中，人體工一般，人體的最佳工作負荷是指在正常情境中，人體工作作8h不產生過度疲勞的最大工作負荷值不產生過度疲勞的最大工作負荷值。最大工作負荷值通常。最大工作負荷值通常以以能量消耗界限、心率界限以及最大攝氧量能量消耗界限、心率界限以及最大攝氧量的百分數表示。的百分數

32、表示。 國外一般認為，國外一般認為，能量消耗能量消耗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最佳負荷。左右時的工作負荷為最佳負荷。 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，只有增加工間休強度勞動，只有增加工間休息時間即通過勞動時間率來調整工作日中的總能耗，使息時間即通過勞動時間率來調整工作日中的總能耗，使8h的能的能耗量不超過最佳能耗界限。為了補充體內的能量貯備，就必須耗量不超過最佳能耗界限。為了補充體內的能量貯備，就必須在作業過程中，插入在作業過程中，插入必要的休息時間必

33、要的休息時間。 第六節第六節 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，出現的體力疲勞是指勞動者在勞動過程中，出現的勞動機能衰退，作業能力下降，有時伴有疲倦感勞動機能衰退，作業能力下降，有時伴有疲倦感等自覺癥狀的現象。等自覺癥狀的現象。 體力疲勞根據身體使用部位可分為體力疲勞根據身體使用部位可分為局部疲勞局部疲勞和全身疲勞和全身疲勞。根據活動時間長短和活動強度的高。根據活動時間長短和活動強度的高低，可分為低，可分為短時間劇烈活動后產生的疲勞和長時短時間劇烈活動后產生的疲勞和長時間中等強度作業后產生的疲勞間中等強度作業后產生的疲勞，

34、后一種疲勞在人，后一種疲勞在人機系統中比較普遍。機系統中比較普遍。 第六節第六節 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除二、疲勞的產生與積累二、疲勞的產生與積累 體力疲勞是隨工作過程的推進體力疲勞是隨工作過程的推進逐漸產生和發逐漸產生和發展展的。按照疲勞的的。按照疲勞的積累積累狀況，工作過程一般分為狀況，工作過程一般分為四個階段：四個階段： （1）工作適應期。）工作適應期。 （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。 第六節第六節 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除 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

35、-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。 第六節第六節 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除二、疲勞的產生與積累二、疲勞的產生與積累 （1）勞動強度與工作持續時間勞動強度與工作持續時間。勞動強度。勞動強度是決定疲勞出現時間以及疲勞積累程度的是決定疲勞出現時間以及疲勞積累程度的主要因主要因素。素。 （2）作業）作業環境環境條件。環境條件包括許多方條件。環境條件包括許多方面，如照明，噪聲、振動、微氣候、空氣污染、面，如照明，噪聲、振動、微氣候、空氣污染、色彩布置色

36、彩布置等。等。 （3）勞動制度和生產組織方式勞動制度和生產組織方式。不合理的。不合理的勞動制度和生產組織方式不利于人體保持最佳工勞動制度和生產組織方式不利于人體保持最佳工作能力。作能力。 第六節第六節 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除二、疲勞的產生與積累二、疲勞的產生與積累 （4）身體素質身體素質。不同的作業者身體素質不。不同的作業者身體素質不同同 。 （5）營養、睡眠營養、睡眠等。營養和睡眠是影響操等。營養和睡眠是影響操作者疲勞狀況的另一類因素，生活條件差，營養作者疲勞狀況的另一類因素，生活條件差，營養不良，長期睡眠不足的個體，其工作能力受到明不良，長期睡眠不足的個體，其工作能力受到明顯的影

37、響，容易產生疲勞。顯的影響，容易產生疲勞。 （6）其他作業者本身的因素，如）其他作業者本身的因素，如熟練程度、熟練程度、操作技巧、對工作的適應性、年齡以及勞動情緒操作技巧、對工作的適應性、年齡以及勞動情緒等影響因素也都會帶來生理疲勞。等影響因素也都會帶來生理疲勞。三、疲勞產生的機理三、疲勞產生的機理 疲勞的類型不同，發生的機理也不同。對于疲勞的類型不同，發生的機理也不同。對于疲勞現象的解釋在學術界未能達成共識，目前主疲勞現象的解釋在學術界未能達成共識，目前主要有下述幾種論點。要有下述幾種論點。 1.物質累積理論物質累積理論 短時間大強度作業產生的疲勞，主要是肌肉短時間大強度作業產生的疲勞，主要

38、是肌肉疲勞。大量研究表明，短時間大強度作業后，肌疲勞。大量研究表明，短時間大強度作業后，肌肉中的肉中的ATP、CP含量明顯下降。含量明顯下降。 ATP、CP濃度濃度下降至一定水平時必定導致肌肉進行糖酵解以再下降至一定水平時必定導致肌肉進行糖酵解以再合成合成ATP。糖酵解伴隨乳酸的產生和積累糖酵解伴隨乳酸的產生和積累。這種。這種物質在肌肉和血液中大量累積，使人的體力衰竭，物質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。不能再進行有效的作業。 三、疲勞產生的機理三、疲勞產生的機理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，人體隨著勞動過程的進行，能量不斷消耗，

39、人體內的內的 ATP、CP濃度和肌糖原含量下降。人體的能濃度和肌糖原含量下降。人體的能量供應是有限的，當量供應是有限的，當可以轉化為能量的能源物質可以轉化為能量的能源物質“肌糖原肌糖原”儲備耗竭或來不及加以補充儲備耗竭或來不及加以補充時，人體時，人體就產生了疲勞。就產生了疲勞。 三、疲勞產生的機理三、疲勞產生的機理3.中樞系統變化理論中樞系統變化理論 作業過程中，除了作業過程中，除了ATP、CP濃度和肌糖原含濃度和肌糖原含量不斷下降以外，同時還伴隨著量不斷下降以外，同時還伴隨著血糖的降低和大血糖的降低和大腦神經抑制性遞質含量上升。腦神經抑制性遞質含量上升。由于血糖是大腦活由于血糖是大腦活動的能

40、力供應源，它的降低將引起大腦活動水平動的能力供應源，它的降低將引起大腦活動水平的降低，即引起中樞神經疲勞。的降低，即引起中樞神經疲勞。 三、疲勞產生的機理三、疲勞產生的機理4.生化變化理論生化變化理論 全身性體力疲勞是由于作業及環境引起的體內全身性體力疲勞是由于作業及環境引起的體內平衡狀態紊亂。人體在長時活動過程中必會出汗。平衡狀態紊亂。人體在長時活動過程中必會出汗。出汗導致體液丟失出汗導致體液丟失。一旦體液減少到一定程度，則。一旦體液減少到一定程度，則循環的血量也將減少，從而引起活動能力下降循環的血量也將減少，從而引起活動能力下降。同。同時，汗液排出時還伴隨著時，汗液排出時還伴隨著鹽的丟失，

41、這會影響血液鹽的丟失，這會影響血液的滲透壓和神經肌肉的興奮性，結果導致疲勞的滲透壓和神經肌肉的興奮性，結果導致疲勞。 三、疲勞產生的機理三、疲勞產生的機理5.局部血流阻斷理論局部血流阻斷理論 靜態作業時，肌肉等長收縮來維持一定的體靜態作業時，肌肉等長收縮來維持一定的體位，雖然能耗不多，但易發生局部疲勞。這是因位，雖然能耗不多，但易發生局部疲勞。這是因為為肌肉收縮的同時產生肌肉膨脹肌肉收縮的同時產生肌肉膨脹，且變得十分堅，且變得十分堅硬，內壓很大，將會全部或部分阻滯通過收縮肌硬，內壓很大，將會全部或部分阻滯通過收縮肌肉的血流，于是形成了肉的血流，于是形成了局部血流阻斷局部血流阻斷。人體經過。人體

42、經過休整、恢復，血液循環正常，疲勞消除。休整、恢復，血液循環正常，疲勞消除。 三、疲勞產生的機理三、疲勞產生的機理 事實上，疲勞產生的機理，可能會是如上事實上，疲勞產生的機理，可能會是如上5種種理論的理論的綜合影響綜合影響所致。人的中樞神經系統主管人所致。人的中樞神經系統主管人的注意力、思考、判斷等功能，不論腦力勞動還的注意力、思考、判斷等功能，不論腦力勞動還是體力勞動，是體力勞動，最先、最敏感地反映出來的是中樞最先、最敏感地反映出來的是中樞神經的疲勞神經的疲勞，繼之反射運動神經系統也相應出現，繼之反射運動神經系統也相應出現疲勞，表現為血液循環的阻滯、肌肉能量的耗竭、疲勞，表現為血液循環的阻滯

43、、肌肉能量的耗竭、乳酸的產生、動力定型的破壞。乳酸的產生、動力定型的破壞。 第六節第六節 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）（一）疲勞測定方法應滿足的條件疲勞測定方法應滿足的條件 為了測定疲勞，必須有一系列能夠表征疲勞的為了測定疲勞，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滿足：指標。作為測定疲勞的方法應滿足： 測定結果應當是客觀的表達，而不依賴于測定結果應當是客觀的表達，而不依賴于作業者的主觀解釋。作業者的主觀解釋。 測定的結果應當定量化表示疲勞的程度。測定的結果應當定量化表示疲勞的程度。 測定方法不能導致附加疲勞，或使被測者分測定方法不能導

44、致附加疲勞，或使被測者分神。神。 測定疲勞時，測定疲勞時，不能導致被測者不愉快或造成不能導致被測者不愉快或造成心理負擔或病態感覺心理負擔或病態感覺。 第六節第六節 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 （二）疲勞特征及測定方法（二）疲勞特征及測定方法疲勞可以從疲勞可以從三種特征三種特征上表露出來：上表露出來： 身體的身體的生理狀態生理狀態發生特殊變化。例如：心發生特殊變化。例如：心率、血壓、呼吸及血液中的乳酸含量等發生變化。率、血壓、呼吸及血液中的乳酸含量等發生變化。 進行特定作業時的進行特定作業時的作業能力下降作業能力下降。例如：。例如：對特定信號的反映速度、正確

45、率、感受能力下降，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。工作績效下降等。 疲勞的疲勞的自我體驗自我體驗。 第六節第六節 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 （二）疲勞特征及測定方法（二）疲勞特征及測定方法1生化法生化法 通過檢查作業者的血、尿、汗及唾液等液體中通過檢查作業者的血、尿、汗及唾液等液體中乳酸、乳酸、蛋白質、血糖等成分含量的變化蛋白質、血糖等成分含量的變化來判斷疲勞。來判斷疲勞。2. 工作效績工作效績測定測定 隨著疲勞程度的加深，操作者的工作能力明顯下降。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，包括完成

46、產品的這樣，操作者的工作效績，包括完成產品的數量、質量數量、質量以及出現錯誤或發生事故的概率以及出現錯誤或發生事故的概率等，都可作為疲勞評定等，都可作為疲勞評定的指標。的指標。 第六節第六節 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除3.生理心理測試法生理心理測試法 （1）膝腱反射膝腱反射機能測定法。機能測定法。 這是通過測定由疲勞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。造成的反射機能鈍化程度來判斷疲勞的方法。 （2）觸二點辨別閾值觸二點辨別閾值測定法。用兩個短距離的針測定法。用兩個短距離的針狀物同時刺激作業者皮膚上二點，當刺激的二點接近狀物同時刺激作業者皮膚上二點，當刺激的二點接近某

47、種距離時，被試僅感到是一點，似乎只有一根針在某種距離時，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別閾或兩點閾。刺激。這個敏感距離稱作觸二點辨別閾或兩點閾。 第六節第六節 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除 （3）皮膚劃痕消退時間皮膚劃痕消退時間測定法。用類似于粗圓測定法。用類似于粗圓筆尖的尖銳物在皮膚上劃痕，即刻顯現一道白色痕筆尖的尖銳物在皮膚上劃痕，即刻顯現一道白色痕跡，測量痕跡慢慢消退的時間，疲勞程度越大，消跡，測量痕跡慢慢消退的時間，疲勞程度越大，消退得越慢。退得越慢。 （4）皮膚電流反應皮膚電流反應測定法。測定時把電極任意測定法。測定時把電極任意安在人體皮膚的兩處

48、，以微弱電流通過皮膚，用電安在人體皮膚的兩處，以微弱電流通過皮膚，用電流計測定作業前后皮膚電流的變化情況，可以判斷流計測定作業前后皮膚電流的變化情況，可以判斷人體的疲勞程度。人體人體的疲勞程度。人體疲勞時皮膚電傳導性增高，疲勞時皮膚電傳導性增高，皮膚電流增加。皮膚電流增加。 第六節第六節 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除 （5）心率心率值測定法。心率，即是心臟每分鐘跳動值測定法。心率，即是心臟每分鐘跳動的次數。心率隨人體的負擔程度而變化，因此，可以的次數。心率隨人體的負擔程度而變化，因此，可以根據心率變化來測定疲勞程度。根據心率變化來測定疲勞程度。 （6）色名呼叫時間色名呼叫時間測定法。這是通

49、過檢查作業者測定法。這是通過檢查作業者識別顏色并能正確呼出色名的能力，來判斷作業者疲識別顏色并能正確呼出色名的能力，來判斷作業者疲勞程度。勞程度。 （7）勾消符號數目勾消符號數目測定法。將五種符號共測定法。將五種符號共200個，個，隨機排列，在規定的時間內只勾掉其中一種符號，要隨機排列，在規定的時間內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。因此，從勾掉符銳快捷程度受制于體力、腦力狀態。因此，從勾掉符號數目的多少可以判別疲勞程度。號數目的多少可以判別疲勞程度。 第六節第六節 體力疲勞及其消除

50、體力疲勞及其消除 （8）反應時間反應時間測定法。反應時間，是指從呈測定法。反應時間，是指從呈現刺激到感知，直至做出反應動作的時間間隔。現刺激到感知，直至做出反應動作的時間間隔。反應時間的變化，可反映被試中樞系統機能的鈍反應時間的變化，可反映被試中樞系統機能的鈍化和機體疲勞程度。化和機體疲勞程度。 （9）閃光融合值閃光融合值測定法。融合值與閃光值的測定法。融合值與閃光值的平均值稱為閃光融合值平均值稱為閃光融合值 ，一般在，一般在30Hz55Hz之之間。人的視覺系統的靈敏度，與人的大腦興奮水間。人的視覺系統的靈敏度，與人的大腦興奮水平有關。疲勞后，興奮水平降低，亦即中樞系統平有關。疲勞后，興奮水平

51、降低，亦即中樞系統機能鈍化，視覺靈敏度降低。機能鈍化，視覺靈敏度降低。 第六節第六節 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 （二）疲勞特征及測定方法（二）疲勞特征及測定方法4. 疲勞癥狀調查法疲勞癥狀調查法 該法通過對作業者本人的該法通過對作業者本人的主觀感受即自覺主觀感受即自覺癥狀的調查統計癥狀的調查統計，來判斷作業疲勞程度。該方，來判斷作業疲勞程度。該方法簡易、省時，不僅切實可行，且具有較高的法簡易、省時，不僅切實可行，且具有較高的精確性。值得強調的是，調查的癥狀應真實，精確性。值得強調的是，調查的癥狀應真實，有代表性，盡可能調查全作業組人員。另外，有代表性，盡

52、可能調查全作業組人員。另外，選擇量表時應注意量表的信度和效度。選擇量表時應注意量表的信度和效度。 第六節第六節 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除五、疲勞的一般規律五、疲勞的一般規律 （1）疲勞）疲勞可以通過休息恢復可以通過休息恢復。 （2）疲勞有）疲勞有累積效應累積效應。 （3）疲勞程度）疲勞程度與生理周期有關與生理周期有關。 （4）人對疲勞有一定的）人對疲勞有一定的適應能力適應能力。 第六節第六節 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除六、降低疲勞的途徑六、降低疲勞的途徑 1.合理設計工作合理設計工作環境環境 工作環境包括：照明、色彩、噪聲、振動、微氣工作環境包括：照明、色彩、噪聲、振動、微氣候條

53、件、粉塵及有害氣體等。候條件、粉塵及有害氣體等。2.改進改進設備和工具設備和工具 采用先進的生產技術和工藝，提高設備的機械化、采用先進的生產技術和工藝，提高設備的機械化、自動化水平，是提高勞動生產率，減輕勞動強度，徹自動化水平，是提高勞動生產率，減輕勞動強度，徹底改善勞動條件的根本措施。底改善勞動條件的根本措施。 工具和輔助設備的改進，工具和輔助設備的改進，可以減少靜態作業，可以減少靜態作業，減輕勞動強度，提高工作效率。減輕勞動強度，提高工作效率。（一）（一） 改善工作條件改善工作條件 第六節第六節 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除 3. 改進工作改進工作方法方法 （1）采用合適的工作）采用合

54、適的工作姿勢姿勢。需要設計合理的工作。需要設計合理的工作場地和工作位置，研究合理的工作姿勢。設備、工具場地和工作位置，研究合理的工作姿勢。設備、工具的安置要合理。的安置要合理。 （2）采用經濟作業）采用經濟作業速度速度。經濟速度，就是進行某。經濟速度，就是進行某項作業時消耗最小能量的作業速度。在這個速度下，項作業時消耗最小能量的作業速度。在這個速度下，作業者不易疲勞，持續工作時間最長。作業者不易疲勞，持續工作時間最長。 （3）選擇最佳的作業）選擇最佳的作業方法方法。操作者作業過程中的。操作者作業過程中的用力原則是：將力投入到完成某種動作的用力原則是：將力投入到完成某種動作的有用功有用功上去。上

55、去。這樣可以延緩疲勞的到來或者在某種程度上減少疲勞。這樣可以延緩疲勞的到來或者在某種程度上減少疲勞。 第六節第六節 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除六、降低疲勞的途徑六、降低疲勞的途徑 1.疲勞后身體的恢復疲勞后身體的恢復 疲勞恢復過程包括體內疲勞恢復過程包括體內產能物質及體液產能物質及體液等等其他成分的恢復；其他成分的恢復；疲勞物質的消除疲勞物質的消除等。等。 （二）合理確定（二）合理確定休息休息時間和休息方式時間和休息方式2.休息時間的確定休息時間的確定 （1）以能耗指標確定。）以能耗指標確定。 設作業時實際能耗量為設作業時實際能耗量為M，工作日總工時為，工作日總工時為T，其中實際勞動時間為，其中實際勞動時間為T勞勞，休息時間為，休息時間為T休休，則，則 /rTTT勞休（%）/wTTT勞（%）TTT勞休 第六節第六節 體力疲勞及其消除體力疲勞及其消除 因為在一