安全人机 第四节疲劳与恢复

1、第四节 疲劳与恢复安全一班王孟飞4.1 疲劳的概念1 疲劳的定义第一种：疲劳就是在人体发生可以概括为失去功能或打乱功能的变化，也就是发生机能变化、物质变化、自觉疲劳和效率变化的现象。第二种：疲劳是人体内的分解代谢和合成代谢平衡不能维持，即高位和低位的代谢反应平衡不正常的现象。 疲劳感是人对于疲劳的主观体验，而作业效率下降是疲劳的客观反映。2 疲劳的特点 （1）疲劳可能是将身体的一部分过度使用之后发生的，但并不是指发生在身体的这一部分，可能出现在整个身体上。 （2）疲劳不仅使作业能力降低，同时也有作业意志减弱的迹象，这种现象主要是人体自动无意识限值和对休息的需要而产生的。 （3）人体疲劳后，具有

2、恢复原状的能力，而不会留下损伤痕迹。 （4）有一种疲劳状态是由作业内容和作业环境变化太小引起的，当作业内容和环境发生改变时，疲劳可减弱或消失。 （5）从有疲劳到精疲力竭，感觉和疲劳有时并不一定同步发生。4.2疲劳的作用1.疲劳到积极作用 疲劳是劳动生理的一种正常表现，它起着预防机体过劳的警告作用。人的大脑皮层有保护自己的能力。当一个区域经过太久的兴奋过程后，兴奋区就会进入抑制状态引起整个机体失调，在血液和肌肉及其他许多器官中，产生一系列复杂的生理变化而达到保护大脑的作用。所以，疲劳是人所共有的现象，它是提醒人们应该休息，告诫人们不可过于劳累而影响身体健康。 2 疲劳的消极作用 疲劳引起工作效率

3、降低，甚至引发工伤事故 1.睡眠休息不足、困倦引起的事故睡眠休息不足、困倦引起的事故 如某矿的卷扬机司机，白天休息不充分，夜班时打盹，开动卷扬机后即进人半睡眠状态，以致造成过卷事故，拉断钢绳，坠人井底。 2.反应和动作迟钝引起的事故反应和动作迟钝引起的事故 如某矿井，三名工人因疲劳靠在矿定处休息，突然矿壁塌落，一名坐着休息的工人被砸死，二名立位工人受重伤。一方面是因为疲劳，没有正确选择休息地点；另一方面是因为疲劳后感官敏感度下降，不能及时觉察塌落预兆。 3.重体力劳动与省能心理引起的事故重体力劳动与省能心理引起的事故 例如，矿山井下工作空间有限、条件恶劣、照明不良、噪声水平过高等，走进工作场所

4、，已感几分疲倦，所以在作业动作上，常是粗放、简单的，搬运、移动设备时往往抛上摔下。 某煤厂冬季煤堆表面冻结，作业人员在装煤时贪图省力，挖空煤堆底部，造成的屋檐形、煤顶塌落，压死压伤多人。4.疲劳引发的精神恍惚导致事故疲劳引发的精神恍惚导致事故 疲劳常造成心绪不宁，思想不集中，心不在焉，疲劳常造成心绪不宁，思想不集中，心不在焉，对事物反应淡漠、不热心，视力听力减退等。对事物反应淡漠、不热心，视力听力减退等。 如某建筑工地拆除方形脚手架，事先约定，上部如某建筑工地拆除方形脚手架，事先约定，上部每扔下三根木杆，下部人员进人脚手架下抽取木每扔下三根木杆，下部人员进人脚手架下抽取木杆一次。但是因下部作业

5、的工人上班前通宵赌博，杆一次。但是因下部作业的工人上班前通宵赌博，过度疲劳，精神恍惚工作几个周期后下部没有过度疲劳，精神恍惚工作几个周期后下部没有反响，上部作业人员下来才发现下面的工人已被反响，上部作业人员下来才发现下面的工人已被脚手杆打死。脚手杆打死。4.3 疲劳的分类和产生机理1 疲劳的分类 1）按疲劳的原因： 生理性疲劳：新陈代谢平衡遭到破坏所致 心理性疲劳：受大脑边缘之感情形成中枢的影响所产生 2）按疲劳产生的部位： 精神疲劳、肌肉疲劳、 神经疲劳 3）按疲劳的程度： 一般疲劳：产生在机体的任何体力和心理劳累之后 过度疲劳：连续和过长的工作中形成的 重度疲劳：接近于病态，有造成创伤的危

6、险性 4）按时间长短分：急性疲劳、亚急性疲劳、慢性疲劳 5）按作业方式分：动态作业疲劳、静态作业疲劳2 疲劳产生的机理（1）疲劳物质累积机理。作业者短时间内从事大强度体力劳动，消耗较多能量，能量代谢需要的氧供应不足,产生无氧代谢，乳酸在肌肉和血液中储积，使人感到身体不适，即产生疲劳感。（2）力源耗竭机理。作业者从事轻或中等劳动强度作业，由于一时间较长，造成肌糖原耗竭，使人产生全身不适，即产生全身性疲劳。（3）中枢变化机理。前苏联学者认为，全身或中枢性疲劳是强烈或单调的劳动刺激引起大脑皮层细胞贮存的能源迅速消耗，这种消耗引起恢复过程的加强，当消耗占优势时，会出现保护性抑制，以避免神经细胞进一步损

7、耗并加速其恢复过程，这一机理称为中枢变化机理。（4）生化变化机理。美、英学者认为全身性疲劳是由于作业及其环境所引起的体内平衡紊乱，引起紊乱的原因除包含局部肌肉疲劳外，还有其他许多原因，如血糖水平下降、肝糖元耗竭、体液丧失、体温升高等，此机理称为生化变化机理。（5）局部血流阻断机理。作业时，肌肉收缩，肌肉变得坚硬，其内压增大，可达几十千帕，引起部分或全部血流阻断。能量代谢在缺氧或无氧状态下进行，血液中产生乳酸堆积，产生局部疲劳感。 一般认为机体疲劳是上述机理共同作用的结果。 4.4 影响疲劳程度的因素1 劳动速度、强度和时间。劳动速度大、强度大，疲劳出现较早；持续时间越长，疲劳越容易发生。2 照

8、明、气候、温湿度。这些环境条件都能对大脑皮层产生刺激作用，一旦超限，就出现疲劳。如在昏暗灯光下看书，视觉易疲劳，在高分贝噪声中，身心易疲劳；在温度高、湿度大的生产环境中，肌体易疲劳；因家务事多等易精神疲劳。3 精神面貌和工作动机。对工作厌倦、缺乏认识和兴趣而不安心工作，极易出现疲劳感。 有时工人可能觉得已经疲劳，但其工作表现并没有改变；有时工人的工作表现已经弱化，但本人却还是干劲十足，不觉疲劳。这和工人的劳动态度、精神境界有密切关系。4 劳动内容单调。单调作业容易引起心理性疲劳。而所做工作的效率也对疲劳的出现有影响。如工人在8h，随着工作时间的推移，工作效率逐渐下降；但在工作结束前的短时间内，

9、工作效率又一次出现回升，这说明效率会掩盖疲劳。5 性格和智力。性格差异和智力水平的高低使人们在工作中产生厌倦和疲劳的程度不同。如智商水平越高的人，对单调重复的事容易感到不满足而产生厌倦感；智商水平低的人则不易有那样的情绪。生性好动的人，工作中易感疲劳；性格沉静安分的人，工作中不易感疲劳。4.5疲劳症状调查和测量身体症状精神症状感觉症状(1）头晕头脑不清眼睛疲劳、恍惚(2）头痛思想不集中不愿思考眼睛发滞、发干(3)全身不适不爱说话动作笨拙、失误(4)身体局部不适或痛焦躁脚下不稳、摇晃(5)肩膀酸痛困倦味觉不灵(6)呼吸困难精神涣散眩晕(7)腿软对事冷漠眼皮及其他部位发抖(8)口粘、口干易忘事听觉

10、迟钝、耳鸣(9)打呵欠常出错手脚打颤(10)出冷汗对事放心不下动作不准疲劳的测量方法 疲劳的测量可以依据生理学、心理学、生化学等测量方法和指标进行，如血液、体温、尿，肌力、肌电图等。常见的测量方法有以下几种：1、心率(脉博数)测定法2、触两点辨别阈法3、反应时间测定法4、频闪融合阈值测定法5、皮肤电流测定法 测定疲劳的方法 1、心率(脉博数)测定法 2、触两点辨别阈法 3、反应时间测定法 4、频闪融合阈值测定法 5、皮肤电流测定法心率和劳动强度密切相关。在作业开始前1 min，由于心理作用，心率常稍有增加。作业开始后，为适应供氧要求，前3040 S内迅速增加，以后缓慢上升。一般经45min达到

11、与劳动强度适应的稳定水平。轻作业，心率增加不多；重作业能上升到150200次/min，这时，心脏每搏输出血液量由安静时的4070mL可增大到 150 mL，每分钟输出血量可达 1525 L，有锻炼的人可达 35 L/min。 作业停止后，心率可在几秒至十几秒内迅速减少，然后缓慢地降到原来水平。心率的恢复要滞后于氧耗的恢复，疲劳越重，氧债越多，心率恢复得越慢。其恢复时间的长短可作为疲劳程度的标志和人体素质（心血管方面）鉴定的依据。测定疲劳的方法 1、心率(脉博数)测定法 2、触两点辨别阈法 3、反应时间测定法 4、频闪融合阈值测定法 5、皮肤电流测定法当皮肤表面上的两个点同时受到刺激时，如果两点

12、间距离在50 mm以上；任何人都能清楚地感受到两点的刺激。但是，当两点距离缩短到一定值以后（正常情况下小臂约为20 mm），只感觉是一个刺激点，其值称为两点阈值。作业疲劳越甚，感觉越迟钝，此值上升越多。此外，还有反应时间测定和膝盖住反射阈测定。两者都可作为相对指标，判断作业人员疲劳的程度。不同身体部位的两点阀值测定疲劳的方法 1、心率(脉博数)测定法 3、触两点辨别阈法 3、反应时间测定法 4、频闪融合阈值测定法 5、皮肤电流测定法反应时间是指人外界刺激到作出反应的时间。人体疲劳后，人的感觉器官对光、声、电等的反应速度降低，显示出反应时间延长。可以用机械式或电子式反应时间测定仪测定人作业前后的

13、反应时间的长短作为疲劳判定的依据。测定疲劳的方法 1、心率(脉博数)测定法 2、触两点辨别阈法 3、反应时间测定法 4、频闪融合阈值测定法 5、皮肤电流测定法受试者观看一个频率可调的闪烁光源，记录工作前、后受试者可分辨出闪烁的频率数。具体做法是先从低频闪烁做起，这时视觉可见仪器内光点不断闪光。当增大频率，视觉刚刚出现闪光消失时的频率值叫闪光融合阈；光点从融合阈值以上降低闪光频率，当视觉刚刚开始感到光点闪烁的频率值叫闪光阈。闪光阈和融合阈的平均值叫临界闪光融合值（cff）。人越疲劳，闪光融合值越低，说明视觉神经出现钝化。这一方法对在视觉显示终端（VDT）前面的工作人员的疲劳测定最为适用。一般测定

14、日间或周间变化率，也可分时间段测定。测定疲劳的方法 1、心率(脉博数)测定法 2、触两点辨别阈法 3、反应时间测定法 4、频闪融合阈值测定法 5、皮肤电流测定法人体疲劳后，皮肤电传导性提高，电流增大，通过测定作业前后皮肤电流的变化情况，可以判断疲劳程度。4.6 疲劳与驾驶安全 我国汽车保有量只占全世界的23%，但事故死亡人数却占全世界的20左右，已成为世界上道路交通事故最为严重的国家，也是死亡人数最多的国家。引发交通事故的原因有多种，在我国，根据国家交通部门的相关统计，疲劳驾驶是绝对的头号杀手，每年造成数十万人的死亡和伤残，为无数家庭带来巨大痛苦！ 下面是两个实例：疲劳导致的事故1.黑龙江哈同

15、公路“3.19”交通事故 2009年3月19日下午16点到17点，黑龙江省哈同公路哈尔滨去往佳木斯447公里处发生一起重大交通事故，造成19人死亡，多人受重伤。当时哈同公路上首先是一辆轿车由于路滑撞到公路的护栏，随后一辆车号为“黑B29033”的货车发生轻微的碰撞，停在路边，这辆车停车以后设置了标志，但是一辆从哈尔滨开往方正县方向车号是“KL49970”的大客车，因司机疲劳驾驶打瞌睡，直接和货车相撞，造成了19人死亡的重大交通事故。 2. 2008年9月4日零时20分许，浙江省金丽温高速公路丽水段发生一起特大交通事故，当场死亡10人，多人受伤。事故车是一辆从福建莆田开往浙江义乌的大巴，初步了解

16、车上有司乘人员46名。零时20分许，当车子行驶至金丽温高速公路丽水段俞庄隧道，由于事发午夜时分，司机疲劳驾驶神志恍惚，大巴车撞上隧道口，导致大巴车从车头的中间部位开始，被隧道“劈”成两半，车子的左侧被撞粉碎，当时情形极为惨烈！ 4.7 疲劳的改善和消除 经验表明，要完全消除疲劳是困难的，但减轻疲劳程度和由疲劳引起的伤害是可能的，也是大有潜力可挖的。 改善和消除疲劳的方法1）工间休息。长时间作业能使工作效率降低、伤害事故的可能性大大提高。有人对化铁炉操作工人进行的研究结果表明，用工作1h的方法来安排工作，把全班分成四段，中间穿插四次休息时间，实行这种“一小时休息制”以后，平均心律恢复曲线在下午曲线的水平就显著降低。若工作半小时后，休息30min,把整个班分为8个，中间穿插8次休息，实现这种“半小时定期休息制”，能够得到满意的效果。 工间休息应该在劳动者感到疲劳前开始；劳动者越感劳累，工间休息时间就应相应长一些。2）合理的膳食。过重的体力活动要消耗大量的蛋白质和糖，饮食中应该注意加以补充。3）坚持正常的作息时间，合理安排休息时间。这样既符合人体生物规律