第九章 体力工作负荷与能耗

第九章体力工作负荷与能耗第四节疲劳一疲劳与疲劳积累（一）疲劳

概念：指工作过程中人体工作能力和绩效下降，错误和事故发生概率增大的现象。分类：1体力疲劳（生理疲劳）以肌肉疲劳为主

2心理疲劳（工作紧张或单调导致）本节主要讨论体力疲劳人体工作过程

工作启动阶段（工作能力不高，操作易错，适应上升）

最大能力阶段（工作能力极高，错误很少）

能力下降阶段（工作能力随时间逐渐降低）

工作结束阶段（工作能力丧失，极度疲劳）疲劳主要发生在第三阶段（二）疲劳的积累疲劳的诱因1作业强度（最直接因素）

作业强度越高，疲劳出现越早，程度越大，表现越明显2环境条件

恶劣的环境，如高温、高湿、严寒、噪声、眩光、震动。能加深作业强度引起的疲劳也能直接诱发疲劳3工作节奏

长时间重复单调操作会降低兴奋水平，不合理工作、休息周期不利于工作和休息4身体素质身体素质差异是影响疲劳程度差异的重要原因。力量、速度和耐力存在显著的个体差异。营养和训练是提高身体素质的重要途径。5睡眠好的睡眠能降低不良因素诱发的疲劳反应。少时不睡老时崩溃二疲劳产生的机制（一）中枢学说运用高级神经系统活动的兴奋-抑制规律解释疲劳神经冲动长时间重复兴奋引起某区域抑制性保护并扩散到周围邻近区域和其他部位（二）代谢物积累学说以作业时能量代谢产生的中间物导致人体内部平衡破坏来解释疲劳现象（乳酸引起酸中毒）（三）能源耗尽学说

疲劳过程与能源物质的消耗存在很高相关短时剧烈活动—肌肉疲劳剧烈运动--ATP、CP含量下降--肌糖元分解--乳酸累积--PH下降--ATP合成受阻长时间作业活动1血糖降低和大脑神经抑制性递质含量上升2体液和无机盐丢失（出汗）体液丢失使循环血液量减少，无机盐丢失影响血液渗透压和神经肌肉的兴奋性长时间持续作业产生疲劳是中枢和外周共同作用的结果三疲劳测定（一）作业绩效测定测定项目包括生产数量、质量、准确率和事故概率等，难以确定统一的疲劳指标（二）生理生化测定(详情请见第三节）（三）主观评定（具有较高信度、效度）（四）心理物理评定反应时测定、闪光融合频率测定（中枢神经疲劳敏感）、皮肤敏感距离测定、膝跳反射测定四疲劳后的恢复包括能源物质的重新贮存、血红蛋白的正常恢复、代谢物的进一步分解或清除以及体液、无机盐及其他成分的补充（一）特点1渐进性恢复初期恢复量大，后期回复量小；总量随时间增加，速率随时间降低。恢复所需时间与作业强度、疲劳程度、恢复时环境条件等因素有关2差异性

疲劳后恢复存在显著个体差异，同等体力负荷下个体产生疲劳程度不同。即使疲劳程度相同，由于体质、体型、训练水平、营养和心理状况等不同，恢复过程存在显著差异。3超量性“超量恢复”指各种组织机能并不简单地恢复到作业前水平，而能在一定时期内处于比以前更高的水平。一般情况下，这种“超量”会很快消失（二）休息时间合理安排1休息时间的长短一般来说体力负荷越高，疲劳积累越重恢复环境越不理想，休息时间越长。计算休息时间公式：R=T×(K－S)÷(K－1.5)2休息时间的分配休息时间应遵循“先少后多”原则在最大工作能力阶段合理安排休息，如果这时没充分休息，一旦进入工作能力下降阶段即使给予很多休息也难以抗拒疲劳。休息时间的安排还要考虑工作能力随季节、星期、时辰的变化。季节：冬季工作能力强，夏季弱星期：周一至周日，中间高两头低时辰：上午9~10点工作能力最强五疲劳的预防疲劳不可避免，重要的是减轻疲劳的积累和推迟疲劳的出现。（一）确定最大可接受负荷

最常用的负荷表示方法：每分钟耗氧量、心率值、最大耗氧量百分比（相对量）。耗氧量：350J/s

心率：110~115次/min

最大耗氧量百分比：33%（二）劳动强度分级

有助于管理者根据作业的实际情况安排休息时间劳动强度指数I计算公式：

I=(0.3×T＋0.7×M)×10T为劳动时间率M为工作日平均能量代谢率平均劳动时间率指一个工作日内净劳动时间（即除休息和工作中间持续一分钟以上的暂停时间外的全部活动时间）与工作日总时间的比，以百分率表示

体力劳动强度分级表体力劳动强度级别劳动强度指数Ⅰ<15Ⅱ～20Ⅲ～25Ⅳ>25Ⅰ级体力劳动

8小时工作日平均耗能值为3558．8千焦耳/人，劳动时间率为61%，即净劳动时间为293分钟，相当于轻劳动。Ⅱ级体力劳动

8小时工作日平均耗能值为5560．1千焦耳/人，劳动时间率为67%，即净劳动时间为320分钟，相当于中等强度劳动。

Ⅲ级体力劳动

8小时工作日平均耗能值为7310．2千焦耳/人，劳动时间率为73%，即净劳动时间为350分钟，相当于重强度劳动。Ⅳ级体力劳动

8小时工作日平均耗能值为11304．4千焦耳/人，劳动时间率为77%，即净劳动时间为370分钟，相当于“很重”强度劳动。体力劳动强度分级职业描述

轻劳动坐姿：手工作业或腿的轻度活动（如打字、缝纫、脚踏开关等）；立姿：操作仪器，控制、查看设备，上臂用力为主的装配工作中等劳动手持续动作（如锯木头）；腿的工作（如卡车、拖拉机或建筑设备等运输操作）；躯干的工作（如锻造、风动工具操作、粉刷、间断搬运中等重物、除草、锄田、摘水果和蔬菜等）重劳动臂和躯干负荷工作（如搬重物、铲、锤锻、锯刨或凿硬木、割草、挖掘等）。极重劳动大强度的挖掘、搬运，快到极限节律的极强活动（三）工作设计

1工作环境设计

对噪音、声明、颜色、温度和震动等环境变量加以精心设计

2工作台、椅的设计

设计不合理易造成局部肌肉疲劳，应设计合理坐垫、靠背、扶手，并让坐椅有一定倾斜度

3工作轮换

不同类型作业对个体施加压力不同，通过工作轮换方式获得的休息方式称为积极休息（四）保障睡眠

通过充足的睡眠，可以将操作者一天消耗的能源物质重新储备起来，消除积累的代谢物，获得新的体内平衡只要不是过