《工作疲劳》PPT课件.ppt

1、1,第三章,人的生理特征,9.18,湖南科技大学工业工程系 蒋 熠,2,湖南科技大学工业工程系,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,7,3,湖南科技大学工业工程系,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,

2、 造成疲劳的积累。,4,湖南科技大学工业工程系,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；,5,湖南科技大学工业工程系,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，

3、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。,6,湖南科技大学工业工程系,（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4mi

4、n，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。,7,湖南科技大学工业工程系,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。,8,湖南科技大学工业工程系,疲劳部位与职业的关系,9,湖南科技大学工业

5、工程系,10,湖南科技大学工业工程系,疲劳部位与职业的关系,11,湖南科技大学工业工程系,(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。,12,湖南科技大学工业工程系,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

6、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(DJOborne)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。

7、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。,13,湖南科技大学工业工程系,(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

8、这种意义上，疲劳是对机体起保护作用的一种“信号”。,14,湖南科技大学工业工程系,(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

9、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。,15,湖南科技大学工业工程系,5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。,16,湖南科技大学工业工程系,(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

10、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。,17,湖南科技大学工业工程系,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

11、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 。,18,湖南科技大学工业工程系,19,湖南科技大学工业工程系,(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

12、的两点阈值可参考实验数据，温斯顿给出的实验结果 。,20,湖南科技大学工业工程系,21,湖南科技大学工业工程系,22,湖南科技大学工业工程系,(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。,23,湖南科技大学工业工程系,(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

13、，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22一2

14、7以下。,24,湖南科技大学工业工程系,(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。,25,湖南科技大学工业工程系,(8)反应时间测定法 反应时间，

15、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。,26,湖南科技大学工业工程系,(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

16、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：,27,湖南科技大学工业工程系,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,28,湖南科技大学工业工程系,2疲劳症状调查法,目前对作业疲劳还

17、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分析判断。,29,湖南科技大学工业工程系,六、疲劳的规律,1疲劳的一般规律 疲劳可以通过休息恢复。青年人比老年人休息恢复得快；体力疲劳比精神疲劳恢复得快；心理上造成的疲劳常与心理状态同步存在和消失。 疲劳有累积效应。未消除的疲劳能延续到次日。当人们在重度劳

18、累后，次日仍有疲劳症状，这就是疲劳积累效应的表现。 疲劳程度与生理周期有关。在生理周期中机能下降时发生疲劳较重，而在机能上升时发生疲劳较轻。 人对疲劳有一定的适应能力。机体疲劳后，仍能保持原有的工作能力，连续进行作业，这是体力上和精神上对疲劳的适应性。工作中有意识地留有余地，可以减轻作业疲劳。,30,湖南科技大学工业工程系,31,湖南科技大学工业工程系,2疲劳与休息恢复的关系 疲劳的产生和消除是人体正常生理过程。作业产生疲劳和休息恢复体力，这两者多次交替重复，使人体的机能和适应能力日趋完善，作业能力及水平不断提高。 人在作业过程中体力消耗的同时也进行着恢复。但是工作时要完全恢复是很困难的，精神

19、上的消耗同步恢复同样很困难。 疲劳与恢复相互作用是适应生理、心理过程的动力平衡。作业消耗体力越多，疲劳越快，刺激恢复的作用就越强。,32,湖南科技大学工业工程系,3疲劳的积累过程 按照疲劳的积累状况，工作过程一般分为四个阶段。 第一，工作开始阶段。人体的工作能力没有完全被激发出来，处于克服人体惰性的状态。这时不会产生疲劳。 第二，工作高效阶段。经过短暂的第一阶段后，人体逐渐适应工作条件，人体活动效率达到最佳状态并能持续较长时间。只要工作强度不太高，这一阶段不会产生明显疲劳。 第三，疲劳产生阶段。持续较长时间工作，伴随疲劳感增强，导致个体工作效率下降，出现了工作兴奋性降低等待征。进入这一阶段的时

20、间依据劳动强度和环境条件而有很大差别。劳动强度大、环境差时，人体保持最佳工作时间就短。反之，维持在这一阶段的时间就会延长。 第四，疲劳积累阶段。疲劳产生后，应采取相应的措施减轻疲劳；否则由于疲劳的过度积累，导致人体暂时丧失工作能力、工作被迫停止，严重时容易引起作业者的身心损伤。 疲劳的积累过程可用“容器”模型来说明，图是“容器”模型的示意图。,33,湖南科技大学工业工程系,疲劳积累的“容器”模型示意图,34,湖南科技大学工业工程系,七、降低工作疲劳的途径,1 合理设计作业的用力方法 (1)合理用力的一般原则 用力方法应当遵循解剖学、生理学和生物力学原理及动作经济原则。提高作业的准确性、及时性和

21、经济性。 随意性原则。 平衡性原则。 经济性原则。 第一，动作对称。第二，节奏约束。会避免由于动作减速而浪费能量。第三，动作自然。 降低动作等级原则。,35,湖南科技大学工业工程系,(2)正确的作业姿势和体位 任何一种作业都应选择适宜的姿势和体位，用以维持身体的平衡与稳定，避免把体力浪费在身体内耗和不合理的动作上。,36,湖南科技大学工业工程系,2合理安排作业休息制度,休息是消除疲劳最主要途径之一。 (1)休息时间 要按作业能力的动态变化适时安排工间休息时间。不能在作业能力已经下降时才安排休息。休息开始时间，最好在进入疲劳期之前。当劳动时间按等差级数递增时，恢复体力的时间按等比级数增加。延长劳

22、动时间不利于消除疲劳。要科学界定休息时间。 一般性的作业，在上下午各安排一次工间休息，大约20min； 在高温或强热辐射环境下的重体力劳动，需要多次的长时间休息，每次大约20一30min；劳动强度不大，但精神紧张的作业，应多次休息而每次时间可短暂。,37,湖南科技大学工业工程系,(2)休息方式 积极休息。亦叫交替休息。生理学认为，积极休息比消极休息使工作效率恢复快约60-70。 如脑力劳动疲劳后，可以做些轻便的体力活动或劳动，可使过分紧张的神经得到调节；久坐后，站立起慢走，可解除坐位疲劳；室内工作久了，去室外活动，将会心旷神怡。又如长时间低头弯腰，颈部前屈，流人脑部的血液减少，便产生疲劳，伸腰

23、活动改变血液循环的现状，可得到更多的养料相氧气，废物及时排除。腰部肌肉也能得到锻炼。 消极休息。也叫安静休息。重体力劳动一般采取这种休息方式。如静坐、静卧或适宜的文娱活动，令人轻松愉悦。,38,湖南科技大学工业工程系,3改善工作内容克服单调感 单调作业是指内容单一、节奏较快、高度重复的作业。单调作业所产生的枯燥、乏味和不愉快的心理状态，称为单调感。作业简单、变化少、刺激少，引不起兴趣；受制约多，缺乏自主性，容易丧失工作热情，对作业者技能、学识等要求不高，易造成作业者消极情绪；只完成工作的一小部分，对整个工作的目的、意义体验不到；作业只有少量单项动作，周期短，频率高，易引起身体局部出现疲劳和心理

24、厌烦。 (1)单调作业及其待点 单调作业种类： 各种流水线上的工作，如流水生产线上的检查作业和装配作业等； 使用机器和工具进行简单、重复操作，如冲压、锻造等作业； 自动化工厂控制室的检查、监视和控制作业等。,39,湖南科技大学工业工程系,单调作业,40,湖南科技大学工业工程系,(2)单调作业引起疲劳的原因 单调作业使人的兴奋始终集中于局部区域，而其周围很快会产生抑制状态，并在大脑皮质中扩散，经过一段时间。就会出现疲劳现象。 劳动分工越来越细，使作业在很小的范围内反复进行，这种高度单调的作业，压抑了作业者的工作兴趣，引起极度厌烦和消极情绪，产生心理疲劳。 其主要表现为感觉体力不支、注意力不集中、

25、思维迟缓、懒散、寂寞和欲睡等。,41,湖南科技大学工业工程系,(3)单调感的特点 单调感会使作业效率曲线发生改变。正常的效率曲线是上下午工作的开始阶段和结束阶段效率较低，中间阶段效率较高。单调作业却在上午工作1小时后，下午工作半小时后即出现工作效率下降的现象。而在工作日快结束时，作业效率反而会出现一次明显的提高，这种现象称为终末激发。,42,湖南科技大学工业工程系,(4)避免单调的措施 培养多面手。变换工种；从事基本作业的工人兼辅助作业或维修作业；工人兼做基层管理工作。 工作延伸。将工作进程延续扩展工作内容，如参与研究、开发、制造等，激发工作热情扣创造力。 操作再设计。在操作设计上根据人的生理和心理特点进行重组，如合并动作、合并工序，使工作多样化、丰富化。,43,湖南科技大学工业工程系,显示作业的终极目标。设立作业的阶段目标，使作业者意识到单项操作是最终产品的基本组成。中间目标的到达，会给人以鼓舞，增强信心。 动态信息报告。在工作地放置标识板，每隔相同时