1、华北煤炭医学院,第三节 劳动负荷与作业能力work load and work capacity,华北煤炭医学院,劳动可看作是人为了一定目的而从事的一切活动。,劳动（labor）,华北煤炭医学院,一、作业类型(work types),根据肌肉收缩状态，参与劳动肌肉量的多少以及是否做功将作业分为两种类型。 静态作业（static work） 动态作业 (dynamic work),华北煤炭医学院,（一）静态作业（static work）,即主要依靠肌肉等长性收缩来维持一定体位，使机体和四肢保持不动所进行的作业，也称静力作业。 特征：能消耗水平不高 氧需通常不超过1L/min 易疲劳,华北煤炭医学
2、院,维持较长时间的静态作业 肌肉张力在最大随意收缩的15-20%以下时，不管此时参与的肌肉有多少，只要收缩的张力是相对稳定的，这种静力作业可维持较长时间。,（一）静态作业（static work）,华北煤炭医学院,（一）静态作业（static work）,维持较长时间的静态作业,华北煤炭医学院,致疲劳性等长收缩 当等长收缩的肌张力超过最大随意收缩力的20%时，易产生疲劳，因此称致疲劳性等长收缩。 当肌张力在最大随意收缩力的50%时，作业能维持1分钟，如果以最大肌张力收缩只能维持6秒。,（一）静态作业（static work）,华北煤炭医学院,（一）静态作业（static work）,华北煤炭医
3、学院,静态作业持续时间与肌肉收缩力的关系,华北煤炭医学院,静态作业的特点1、能消耗水平不高：因为在静态作业时并没有做功。2、氧消耗水平较低：氧需通过常不超过1L/min。3、乳酸在局部堆积易引起疼痛和疲劳。4、作业停止后数分钟内，氧消耗反而先升高后再逐渐下降到原水平。,（一）静态作业（static work）,华北煤炭医学院,原因： 1、静力作业时，一定肌群持续收缩压迫小血管，使血流发生障碍，肌肉在无氧条件下工作形成氧债，当停止作业后血流一旦畅通，立即开始补偿氧债，故呈现出作业停止后，氧消耗反而增高的现象。 2、静力作业时由于局部肌肉的持续收缩、不断刺激大脑皮层而引起局限强烈兴奋灶，使皮层和皮
4、层下中枢的其他兴奋灶受到抑制，例如能代谢的抑制;当作业停止后，即出现后继性功能的加强，产生氧消耗反而升高的现象。,（一）静态作业（static work）,华北煤炭医学院,在保持肌张力不变，即等张性收缩的情况下，经肌肉交替收缩和舒张，使关节活动来进行的作业，也称动力作业。,（二）动态作业 (dynamic work),重动态作业轻动态作业,华北煤炭医学院,（二）动态作业 (dynamic work),重动态作业 参与重动态作业的多是大肌群，因此能量消耗高是它的特点之一。,华北煤炭医学院,轻动态作业（反复性作业） 参与作业的是一组或多组小肌群，参与活动的肌肉量小于全身肌肉总量的1/7，肌肉收缩频
5、率高于15次/分钟。 特点：能耗不高，但易疲劳或受损。,（二）动态作业 (dynamic work),操作键盘输入汉字，手指击键可高达1O0次/分钟以上，,华北煤炭医学院,劳动系统,（一）基本概念 1、劳动系统 (work system): 指相互作用的某些元素构成的一个体系。,二、劳动负荷评价,劳动者,劳动对象,劳动工具,产品,劳动环境,华北煤炭医学院,2、负荷 （load）： 是指劳动体系对机体生理、心理的需求和产生的压力。负荷强调外部的因素和情形。 3、应激（strain）: 指负荷对个体的影响，它强调在负荷作用下机体内部的生物过程和反应。,（一）基本概念,华北煤炭医学院,4、劳动负荷的
6、适宜水平： 劳动负荷的适宜水平可理解为在该负荷下能够连续劳动8小时，不至于疲劳，长期劳动时也不损害健康的卫生限值。 一般认为劳动负荷的适宜水平约为最大摄氧量的1/3。,（一）基本概念,最大摄氧量（未经锻炼）： 男子 女子 3.3L/min 2.3L/ mi 适宜负荷水平（耗氧量）：1.1L/min 0.8L/min 以能量代谢计：17KJ/min 12KJ/min心率表示适宜水平： 不超过基础心率+40次/min,华北煤炭医学院,1、最大摄氧量 (maximum oxygen uptake,VO2max) 劳动时消耗的能量，主要靠有氧代谢供给，每消耗1L氧约产生20.92kJ能量。在不断增加劳
7、动负荷下可测得人的最大摄氧量 (L/min)，它表示一个人体力劳动能力的大小。此外，某项工作任务下测得的耗氧量可反应其劳动负荷的高低。,（二）评价方法与指标,客观方法,华北煤炭医学院,1、心率 (heart rate，HR) 劳动负荷逐渐增加，心率和耗氧量均随之渐增，呈线性关系。但心率低于100次/min和高于175次/min时，则线性偏离。 适宜心率（靶心率）=(最高心率-安静心率)40%+安静心率 最高心率随年龄的增长而降低: 最高心率=220-年龄 (岁),（二）评价方法与指标,客观方法,华北煤炭医学院,3、PWC170 (physical work capacity at a hear
8、t rate of 170) 是指当心率达170次/min时人的体力劳动能力。是一种己广泛用于研究循环-呼吸系统生理负荷的运动试验。 受试者在定量劳动负荷下，身体功能动员起来，处于稳定状态下，心率为170次/min时所做的功，单位用W表示。,（二）评价方法与指标,客观方法,华北煤炭医学院,（二）评价方法与指标,PWC170测定法: 1）先训练受试者在自行车功率计 上踏车运动，熟练后静息半小时以上 。,华北煤炭医学院,2）正式踏车运动，负荷递增至功率66.8-100.2W时，尽力踏车3-4min，踏速应达每分60转，此时的功率为N1，心率达110次/min左右。,（二）评价方法与指标,华北煤炭医
9、学院,3）休息5min，再踏车3-4min，这次功率N2为167-200.4W，心率达180次/min左右。两次踏车末，均用心电描记器测算稳态心率。,（二）评价方法与指标,华北煤炭医学院,分别以f1、f2表示N1、N2时的稳态心率，代入下式: 170- f1PWC170（W）= N1+ ( N2 -N1) f2 - f1 我国健康男青年的PWC170“正常水平”为151.6419.20W 最大摄氧量的计算公式： VO2max(L/min)=(13.1 PWC170+1070)/1000,（二）评价方法与指标,华北煤炭医学院,4、手工搬运提举限值 手工搬运提举限值，可用来预测搬举重物劳动的负荷应
10、该在何数值内，评价实测负荷是否安全，是否应采取改进措施。,（二）评价方法与指标,客观方法,华北煤炭医学院,（二）评价方法与指标,体力搬运重量限制（GB/T12330-1990）,华北煤炭医学院,5、肌电活动 肌电活性与肌肉的力量或负荷存在一定比例关系，可用于静态和动态作业的劳动负荷评价。肌电谱在肌肉疲劳时发生明显的变化，振幅增大而频率降低，因此可直接反应局部肌肉的疲劳。,（二）评价方法与指标,客观方法,华北煤炭医学院,6、直肠温度 中心体温 (如直肠温度)则反应机体自环境受热和自身产热的总和，而且它十分稳定。常用于高温作业时机体的应激指标。 7、血乳酸、肌酸激酶、肌红蛋白等指标用于评价机体应激
11、程度。,（二）评价方法与指标,客观方法,客观方法,华北煤炭医学院,8、脑诱发电位 其幅度和潜伏期可用于反映脑力工作负荷，随着负荷的增加其幅度降低，潜伏其延长。 9、瞳孔测量 通过测量瞳孔直径反映执行任务时注意力的高低。工作负荷越大，瞳孔的直径就越大。常用于评价脑力劳动负荷。,（二）评价方法与指标,客观方法,客观方法,华北煤炭医学院,主观方法:应用各种量表 1、Borg量表 Borg量表根据功率车活动强度与心率关系的研究结果而制定，可用于实验室体力活动时负荷的主观评估。Borg量表还可用于疲劳、痛疼、精神紧张等的实验室评价研究。,（二）评价方法与指标,主观方法,华北煤炭医学院,Borg量表具体做
12、法: 每项活动后，让受试者就其感受到的负荷参照该量表做出评判，结果以分值表示。这些分值与当时活动的心率呈线性关系。 由于工人缺乏不同级别负荷的即时感受作为参照来比较评分，Borg量表用于劳动负荷的现场调查受到限制。,（二）评价方法与指标,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,2、Cooper-Harper量表 根据任务的难易及作业人员的应激状况以及决策形式将脑力劳动负荷由低 (1)到高 (10)划分为十个等级。主要评价脑力劳动工作负荷。,（二）评价方法与指标,主观方法,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,观察方法: (observation method) 1、AFT工作分析法 :有216项观察项目，内
13、容涉及整个劳动系统的方方面面:体力劳动、脑力劳动、静力作业、动力作业和劳动环境等。 2、OWAS(the Ovako work posture analyzing system):则专门用于观察分析劳动姿势负荷。,（二）评价方法与指标,观察方法,华北煤炭医学院,三、作业能力 (work capacity),劳动者在从事劳动过程中，完成特定工作的能力称作业能力(Work Capacity)。更确切地讲，作业能力是指在不降低作业质量指标的前提下，尽可能长时间内维持一定作业强度的能力。,华北煤炭医学院,三、作业能力(work capacity),（一）体力劳动作业能力的测定1、单位作业时间内产品的质
14、和量来直接观察。2、通过测定劳动者的某些生理指标的变动来衡量 (握力、耐力、心率、视运动反应时等) 。,华北煤炭医学院,（二）劳动过程中作业能力的动态,2 3 1 2 4 劳 1 3 动 生 产 率 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4,午休,1入门期 2高效稳定期3疲劳期 4终末激发期,华北煤炭医学院,（三）疲劳（fatigue）,疲劳是体力和功能性效率暂时减弱，它取决于工作负荷的强度和持续时间，经适当休息又可恢复。 疲劳也可理解为一种状态：原来可轻松完成的工作，现在却感到要花费很大精力才能应付，且取得的成果越来越小。,华北煤炭医学院,疲劳状态（fatigue-like states） 它
15、是由工作任务或环境变动大所致个体的应激状态，包括单调乏味，警觉性降低和厌烦。工作或环境变化后，疲劳状态可迅速消失。,（三）疲劳（fatigue）,华北煤炭医学院,疲劳的三个阶段 第一阶段： 疲倦感轻微，作业能力不受影响或稍下降。此时，浓厚兴趣、强烈刺激、个人意志等可战胜疲劳，维持工作效率，但有导致过劳的危险。,（三）疲劳（fatigue）,华北煤炭医学院,（三）疲劳（fatigue）,第二阶段： 作业能力下降趋势明显，但仅涉及产品的质量，对产量的产量影响不大。 第三阶段： 疲倦感强烈，作业能力急剧下降或有起伏，最终感精疲力竭、操作发生紊乱而无法继续工作。,又做错啦！,太疲劳啦！不想干啦！,华北
16、煤炭医学院,疲劳发生机制 短时间大强度体力劳动和静力作业所引起的疲劳主要是乳酸在肌肉和血液中蓄积所致。 较长时间轻或中等强度劳动所出现的疲劳主要与糖原消耗有关，但也有人观察到日常8小时工作后也感到疲劳感，但肝糖原及血糖水平并没有变化。,（三）疲劳（fatigue）,华北煤炭医学院,中枢神经系统保护性抑制：强烈、单调的劳动刺激会引起大脑皮层细胞储存的能源迅速消耗，导致恢复过程的加强，但消耗占优势时就出现保护性抑制。以保证皮层细胞不至于遭受进一步耗损，此时就出现疲倦感和疲劳。 内环境平衡破坏：ATP消耗、糖原消耗、血糖下降、乳酸增加、PH 下降。,（三）疲劳（fatigue）,华北煤炭医学院,1、
17、社会心理因素 社会地位决定了劳动者的地位和分配制度，这直接影响劳动者的工作态度。另处理好家庭关系、上下及关系、同事关系，健全各种保障体系，增加工作满意感等对提高作业能力会起到重要作用。,四、影响作业能力的主要因素,华北煤炭医学院,四、影响作业能力的主要因素,2、个体因素 体力劳动作业能与年龄、性别、身材、健康状况、营养状况等有关。以脑力劳动为主的作业与个人的文化程度、思维、创新能力有关。 3、环境因素 作业场所的噪声、空气污染、高温、寒冷、照明不足等对体力劳动和体力劳动能力都有较大影响。,华北煤炭医学院,4、生产设备与工具 应符合人类工效学要求。5、劳动组织 包括劳动强度、工间休息、轮换班制度、工作时间等。6、锻炼和练习 （training and exercise),四、影响作业能力的主要因素,华北煤炭医学院,思考题,1动态作业和静态作业的概念及特点2作业能力的评价方法有哪些？,华北煤炭医学院,谢谢大家!,
