第3章2工作疲劳

第三章人的生理特征9.18湖南科技大学工业工程系 蒋 熠1本章内容疲劳概述1疲劳的表象2疲劳的种类3疲劳产生的机理4疲劳的检测方法5疲劳的规律6降低工作疲劳的途径72早在本世纪二十年代 , 著名的疲劳研究学者K.X.凯科切耶夫就指出 :“ 疲劳者的劳动极不经济 , 为了达到某一种结果 , 疲劳的人要比精力充沛的人消耗更多的能量 ” 。 例如在第一次世界大战期间 , 英国的工业企业曾企图以延长工作日时间的办法增加产量 , 结果生产率却直线下降。 因为工作日时间的延长 , 缩短了工作之间的休息时间 , 疲劳的机体得不到恢复 , 造成疲劳的积累。3一、疲劳概述（ 1）疲劳：是指在劳动过程中，劳动者由于生理和心理状态的变化，产生某一个或某些器官及至整个机体力量自然衰竭的现象。（ 2）疲劳的反映：体现于人对疲劳主观体验的疲劳感；和作业效率下降的客观反映。（ 3）疲劳的害处：疲劳降低工作效率：劳动者在连续工作一段时间后，由于长时期的紧张的脑力或体力活动导致整个身体的机能降低，反映为思维的判断力和动作的灵敏性降低，作业效率下降。疲劳容易引发事故；长期疲劳容易造成身体和精神健康问题； 4二疲劳的表象（ 1）体力疲劳劳动者在劳动过程中，随着工作负荷的不断累积，使劳动机能衰退，作业能力下降，且伴有疲倦感的自觉症状出现的现象。表现：身体不适、头晕、头痛、注意力涣散、视觉不能追踪、工作效率降低。结果：这种感觉累积的结果，是在生理与心理机能上产生恶化倾向。感觉机能、运动机能、代谢机能均会发生不协调，造成体力不支，植物神经紊乱，作业效率下降，还会造成各种差错。疲劳的积累还会逐渐演化为器质性病变。 5（ 2）精神疲劳也叫脑力疲劳，即用脑过度，大脑神经活动处于抑制状态的现象。一般来说，脑重 1400g，只占全身重量 2，却拥有心脏流出血液的 20，作业者从事紧张的脑力劳动时，血耗量骤增，倘若供血中止 15s。即将神志昏迷，中止4min，大部分脑细胞受到破坏以致无法恢复。而过度的脑力疲劳。会使精神不集中，思维混乱，身体倦怠，亦影响感知速度及操作的准确性。6三疲劳的种类（ 1）局部疲劳在作业过程中，由于某些部位参与的活动强度大、活动频率高，在相应的局部首先产生疲劳的现象。例如：引体向上、跑步等。(2)全身性疲劳一般是全身参与较繁重的体力劳动所致，也会由于局部肌肉疲劳逐渐扩散而使其他肌肉疲劳连带产生的全身性反应。主观疲倦感为疲乏、关节酸痛；客观上产生操作迟钝、动作不协调、思维混乱、视觉不能追踪、错误增加、作业能力下降。7疲劳部位与职业的关系部位 职业 、作 业 及 环 境头 部 写作、 谈话 、 讲课 、听 课 等 为脑 程度 强 的工作， 环 境充斥 CO， CO2换 气不良眼部 监视 作 业 、 计 算机作 业 ， 显 微 镜 作 业 ，透视 、校正、 焊 接；在低照度条件下作 业颈 部 上下 观 察作 业耳部 听 诊 作 业 ， 铆 接等噪音大的作 业肩部 搬运，肩及上肢作 业 、使用 计 算机腕部 手 连续动 作的作 业 ： 钳 工、打字、手工研磨等手工作 业肘部 小臂 连续 性作 业胸部 吹气以及胸部支撑性作 业腹部 摩托 车 、三 轮车驾驶 ，腹部 牵 引及推 挡 作业89疲劳部位与职业的关系腰部 反复前屈、 举 重向上的作 业臀部 座位不适、座位 时间长背部 前屈及蹲下作 业手指部 打字、包装、写字、敲 击 、剪 纸 等 长时间 用手指的作 业膝部 蹲下 过 久的作 业大腿部 蹲下及重体力 劳动下腿部 站立作 业 及下肢 劳动手掌部 锤 工、石工等用力握 紧 的作 业 、 风钻足部 站立作 业 、步行作 业10(3)智力疲劳智力疲劳是指长时间从事紧张的思维活动所引起的头昏脑胀、失眠或贪睡、全身乏力、没精打采、心情烦躁、倦于工作、百无聊赖等现象。(4)技术疲劳技术疲劳是需要脑力、体力劳动并重，尤其神经系统相当紧张的劳动而引起的疲劳。如驾驶飞机、驾驶汽车、操纵设备、收发电讯等。其疲劳的倾向性由作业时脑体参与的程度而定，如卡车司机的疲劳以全身乏力为主，而电讯员则以头昏脑胀为主。11四疲劳产生的机理疲劳：是劳动过程中人体器官或机体发生的自然衰竭状态，是人体能量消耗与恢复相互交替。中枢神经产生 “ 自卫 ” 性抑制的正常生理过程。然而对于疲劳现象的解释在学术界未能达成共识。目前主要有下述几种论点。 (1)疲劳物质累积理论在劳动过程中。劳动者体力与脑力的不断消耗。在体内逐渐积累起某种疲劳物质 (有人称其为乳酸 )，这种物质在肌肉和血液中大量累积，使人的体力衰竭，不能再进行有效的作业。奥博尼 (D J Oborne)基于生物力学的理论对这一假说又作了进一步的分析：由于乳酸分解后会产生液体，滞留在肌肉组织中未被血液带走，使肌肉肿胀，进而压迫肌肉间血管，使得肌肉供血越发不足。倘若在紧张活动之后，能够及时休息，液体就会被带走。若休息不充分，继续活动又会促使液体增加。若在一段时间内持续使用某一块肌肉。肌肉间液体积累过多而使肌肉肿胀严重，后果是肌肉内纤维物质的形成，这会影响肌肉的正常收缩，甚至造成永久性损伤。12(2)力源消耗理论劳动者不论从事脑力劳动还是体力劳动，都需要不断消耗能量。轻微劳动，能量消耗较少，反之亦然。人体的能量供应是有限的，随着劳动过程的进行，体能被不断消耗，于是，由于一种可以转化为能量的能源物质 “ ATP”储备耗竭或来不及加以补充，人体就产生了疲劳。(3)中枢系统变化理论劳动过程中，人的中枢神经系统将会产生一种持殊的功能，即保护性抑制，使肌肉组织不因过度消耗而受损，保护神经细胞免于过分疲劳。如人体疲劳时，尽管想看书，却不能自制地瞌目而睡。在这种意义上，疲劳是对机体起保护作用的一种 “ 信号 ” 。13(4)生化变化理论在劳动中，由于作业及环境引起体内平衡紊乱状态而产生疲劳。即肌肉活动和收缩时，减少了体内淀粉的含量，分解为乳酸，放出热能 (121kJ克 )供肌肉活动，当体内淀粉含量不足或供不应求时，就产生明显的疲劳表象。当身体休整后，肝脏又源源不断地提供动物淀粉，肌肉本身也有能力将一部分乳酸恢复为淀粉，另一部分送回肝脏重新合成，使得劳动状态继续进行下去。(5)局部血流阻断理论静态作业 (如持重、把握工具等 )时，肌肉等长收缩来维持一定的体位，虽然能耗不多，但易发生局部疲劳。这是因为肌肉收缩的同时产生肌肉膨胀，且变得十分坚硬，内压很大，将会全部或部分阻滞通过收缩肌肉的血流，于是形成了局部血流阻断。人体经过休整、恢复，血液循环正常，疲劳消除。145疲劳产生的原因(1)工作条件因素泛指一切劳动者的劳动过程产生影响的工作环境。 管理：劳动制度和生产组织不合理。如作业时间过久、劳动强度过大、作业速度过快、工作体位欠佳。 机：机器设备和各种工具条件差，不良设计。如控制器、显示器不适合于人的心理及生理要求。 环：工作环境很差。如照明欠佳，噪音太强，振动、高温、高湿以及空气污染等。15(2)作业者本身的因素作业者因素包括熟练程度、操作技巧、身体素质及对工作的适应性。造成生理疲劳的诱因主要有：营养、年龄、休息、生活条件以及劳动情绪等。造成心理疲劳的诱因主要有： 劳动效果不佳。 劳动内容单调。 劳动环境缺少安全感。 劳动技能不熟练。 劳动者本人的思维方式及行为方式导致的精神状态欠佳、人际关系不好，上下级关系紧张，以及家庭生活的不顺。 16五、疲劳的检测方法（直接测定法和调查分析法）(1)膝腱反射机能测定法是一种通过测定由疲劳造成的反射机能钝化程度来判断疲劳的方法。不仅适于体力疲劳测定，也适宜判断精神疲劳。测量过程：让被试坐在椅子上，用医用小硬橡胶锤。按照规定的冲击力敲击被试者膝部，测定时观察落锤 (轴长 15cm，重 150g)落下使膝盖腱反射的最小落下角度 (称为膝腱反射阈值 )。当人体疲劳时，膝腱反射阈值 (即落锤落下角度 )增大，一般强度疲劳时，作业前后阈值差5-10 ；中度疲劳时为 10-15 ；重度疲劳时，可达15-30 。1718(2)触二点辨别阈值测定法用两个短距离的针状物同时刺激作业者皮肤上两点，当刺激的二点接近某种距离时，被试仅感到是一点，似乎只有一根针在刺激。这个敏感距离称作触二点辨别阈或两点阈。随着疲劳程度的增加，感觉机能钝化，皮肤的敏感距离也增大，根据两点阈限的变化可以判别疲劳程度。 双脚规的触觉计 测试的部位是右面颊上部，取水平方向。其他部位的两点阈值可参考实验数据，温斯顿给出的实验结果 。 192021(3)皮肤划痕消退时间测定法用类似于粗圆笔尖的尖锐物在皮肤上划痕，即刻显现一道白色痕迹，测量痕迹慢慢消退的时间，疲劳程度越大，消退得越慢。(4)皮肤电流反应测定法（肌电测试）测定时把电极任意安在人体皮肤的两处，以微弱电流通过皮肤，用电流计测定作业前后皮肤电流的变化情况，可以判断人体的疲劳程度。人体疲劳时皮肤电传导性增高，皮肤电流增加。22(5)心率值测定法心率，即是心脏每分钟跳动的次数。心率随人体的负荷程度而变化，因此，可以根据心率变化来判测疲劳程度。采用遥控心率仪可以使测试与作业过程同步进行。正常的心率是安静时的心率。一般成年人平均每分钟心跳 60-70次 (男)和 70-80次 (女 )。生理变动范围在 60-100次 min之间。在作业过程中，一定的劳动量给与作业者机体的负荷和由于精神紧张产生的负担都会增加心率。甚至有时体力负荷与精神负荷是同时发生的，因此心率可以作为疲劳研究的量化尺度，反映劳动负荷的大小及人体疲劳程度。可以用下述三种指标判断疲劳程度：作业时的平均心率；作业刚结束时的心率；从作业结束时起，到心率恢复为安静时止的恢复时间。德国的勃朗克研究所提出：作业时心率变化值最好在 30次以内，增加率在 22一 27以下 。23(6)色名呼出时间测定法这是通过检查作业者识别颜色并能正确呼出色名的能力，来判断作业者疲劳程度。测试者准备几种颜色板，在其上随机排列 100个红、黄、蓝、白、黑五种颜色，令被试按顺序辨认并快速呼出色名，记录呼出全部色名所需要时间和错误率。以时间长短和错误率的多少来判断疲劳程度。(7)勾消符号数目测定法将五种符号共 200个。随机排列，在规定的时间内只勾掉其中一种符号。要求正确无误。这是一个辨识、选择、判断的过程，敏锐快捷程度受制于体力、脑力状态。因此，从勾掉符号数目的多少可以判别疲劳程度。24(8)反应时间测定法反应时间，是指从呈现刺激到感知，直至做出反应动作的时间间隔。其长短受许多因素影响：如刺激信号的性质，被试的机体状态等。因此，反应时间的变化，可反映被试中枢系统机能的钝化和机体疲劳程度。当作业者疲劳时，大脑细胞的活动处于抑制状态，对刺激不十分敏感，反应时间就长。利用反应时测定装置可测定简单反应时和选择反应时。25(9)闪光融合值测定法闪光融合值是用以表示人的大脑意识水平的间接测定指标。融合：人对低频的闪光有闪烁感，当闪光频率增加到一定程度时，人就不再感到闪烁的现象。融合值：开始产生融合时的频率。闪光：光源从融合状态降低闪光频率，使人感到光源开始闪烁的现象。闪光值：开始产生闪光时的频率。闪光融合值：亦称为临界闪光融合值 (critical flicker fusion， cff)，是指融合值与闪光值的平均值，单位为 Hz，一般在 30Hz-55Hz之间。人在疲劳或困倦时， cff值下降，在紧张或不疲倦时则上升。一般采用闪光融合值的如下两项指标来表征疲劳程度：26标准：在较重的体力作业时，闪光融合值一天内最好降低 10左右。若降低率超过 20，就会发生显著疲劳。在较轻的体力作业或脑力作业中，一天内最好只降低5左右。无论何种作业，周间降低率最好是 3左右。闪光融合值评价标准作 业 种 类 日 间变 化率 /% 周 间变 化率 /%理想 值 允 许值 理想 值 允 许值体力 劳动脑 体 结 合脑 力 劳动-10-7-5-20-13-10-3-3-3-13-13-13272疲劳症状调查法目前对作业疲劳还不能直接准确地测定，除利用生理、心理等测定法间接判断疲劳，还可以通过对作业者本人的主观感受即自觉症状的调查统计，来判断作业疲劳程度。调查时应注意：调查的症状应真实、有代表性，尽可能调查全作业组人员；应当及时，避免因记不清楚而不能正确表述。在调查疲劳自觉症状的基础上，还应根据行业和作业的特点，结合其他指标的测定，综合对疲劳状况及疲劳程度进行