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1、第二章 劳动能量与作业疲劳,第一节 能量代谢,第二节 劳动时的能量消耗,第三节 劳动强度分级,第四节 劳动时机体的调节,第五节 作业能力,第六节 疲劳与安全生产,第七节 劳动过程中引起的有关疾患及预防,第一节 能量代谢,人体与外界环境之间以及人体内物质与能量的转变过程叫做新陈代谢，它是人体生长、发育、繁殖、运动等生命活动得以进行的基础。,新陈代谢包括两个方面：（1）是把从外界摄入体内的营养物质(食物和氧气)综合组成自身的物质，或暂时储存起来，叫同化作用。是吸收能量的过程；（2）把组成自身的物质或储存于体内的物质分解掉，叫异化作用。是释放能量的过程。,第二章 劳动能量与作业疲劳,一、能量的来源,
2、人体能量来源主要由摄入体内的物质(糖、脂肪、蛋白质)在体内的氧化分解过程供给。有机物在生物体内的氧化分解，称为生物氧化。糖、脂肪、蛋白质在体内的氧化途径，各不相同，但它们的共同终产物都是C02和H20，产生能量的基本过程相似。,生物体内物质代谢中伴随着的能量的释放、转移和利用，称为能量代谢,1糖代谢 人们膳食中80以上是糖类。a.生理功能：供给人体所需的能量（70以上），每克葡萄糖在体内完全氧化可产热17.22KJ(4.1kcal)。,(1)无氧酵解：糖在无氧情况下分解成乳酸的过程称为无氧酵解，它是释放能量的反应。1分子葡萄糖产生2分子乳酸，2分子ATP。当激烈 运动时，能量需要增加，心肌、骨
3、骼肌对ATP的需要量也增加，这时即使增加呼吸和血循环仍不能满足需要，肌肉处于相对缺氧状态，糖酵解可以补充所需能量。,b.分解代谢的主要途径：无氧酵解、有氧氧化以及磷酸戊糖通路。,（2）有氧氧化：葡萄糖或糖元在有氧条件下彻底氧化产生CO2和H2O，称有氧氧化。1分子葡萄糖在有氧氧化中产生36分子ATP，比糖酵解时产生的ATP要多十几倍,2脂类代谢 脂肪在体内的主要功能是氧化供能，1g脂肪在体内完全氧化释放的能量为39.06kJ(9.3kcal)，比1g糖或蛋白质氧化时所释放的能量大1倍多。同时脂肪在体内便于储存，空腹时，体内所需能量的50以上来自脂肪的氧化,3蛋白质代谢 蛋白质是人体各种组织细胞
4、的基本组成成分，是生命现象的物质基础。蛋白质在分解代谢中氧化释放能量供机体利用，每克蛋白质在体内氧化可释放能量16.8kJ(4kcal)，这种供能作用可被糖和脂肪所代替，含氮的蛋白质在体内分解成氨基酸后，经脱氨基或转氨基作用生成非氮物质，它们和糖、脂肪一样氧化，脱下的氨基作为尿氮(尿素和NH4)排出体外,二、ATP与能量的储存、转换,ATP生成后，为各种生理活动(如肌肉收缩、神经肌肉生物电现象中的离子转运、各种腺体分泌和消化管细胞各种物质的转动)提供能量，并把它的高能磷酸键转移给肌酸，生成磷酸肌酸(CP)，生成机体内的贮存库。CP多含于肌细胞中，其贮存量是ATP的5倍，当细胞内ATP消耗时，由
5、CP和生成的ATP加以补充，使ATP在细胞内的量保持恒定,能量的利用,食物中的能量,ATP,各种功能活动,热量,热量,肌肉收宿腺体分泌神经冲动物质运输、,ATP 是机体能量直接供应者（货币、载体）磷酸肌酸 是ATP的暂时能量储备者,第二节 劳动时的能量消耗,劳动时，全身各器官系统都要消耗能量，由于骨骼肌约占体重的40，所以体力劳动的能量消耗较大。,一、体力劳动的能量消耗 体力劳动时，供给骨骼肌活动的能量来自细胞中三磷酸腺苷(ATP)的分解。由于肌细胞中的ATP的贮量有限，所以在能量释放的同时，必须及时补充肌细胞中的ATP。,ATP+H20-ADP+Pi+29.4kJmol 体力劳动时，补充消耗
6、ATP的过程有三条途径。,1ATPCP系列 由磷酸肌酸(CP)与二磷酸腺苷(ADP)合成ATP的过程，称为ATPCP系列 CP+ADPCr+ATP(肌酸)ATPCP系列产能的速度快，但由于CP的含量有限，安静时肌肉中CP的浓度约为ATP的5倍，当肌肉收缩时，ATP迅速分解，CP补充的能量仅供肌肉活动几秒至1分钟,2需氧系列,通过糖、脂肪、蛋白质的氧化磷酸化过程提供能量合成ATP的过程需要氧的参与，故称需氧系列。在中等劳动强度下，ATP以中等速度分解，1mol葡萄糖能相应合成38molATP；1mol脂肪能相应合成130molATP。开始阶段，以糖的氧化磷酸化为主，随着时间的延长，脂肪的氧化磷酸
7、化转为主要过程，正常情况下，一般不动用蛋白质作能源。,3.乳酸系列,大强度劳动时，能量消耗较大，ATP分解速度加快，需氧系列所合成的ATP由于供氧能力的限制，已不能满足机体的需要，必须依靠无氧糖酵解来提供能量，合成ATP的同时产乳酸，故称为乳酸系列。生成的乳酸一部分排出体外；另一部分在肝、肾内部又合成为糖原。乳酸是一种致疲劳性物质，所以乳酸系列提供能量的过程只能维持较短时间。,二、作业时氧消耗的动态,1、氧需：劳动lmin所需要的氧量叫氧需。作业时人体所需要的氧量取决于劳动强度，强度越大，需氧量越多，氧需能否得到满足主要取决于循环系统的机能状态，其次为呼吸系统,3、氧债：氧需大于实际供氧量，两
8、者之差叫氧债。在作业开始的最初2min3min之内，呼吸和循环系统的活动还不能满足氧需，肌肉活动所需的能量是在缺氧条件下提供的。以后随着呼吸和循环系统活动的逐渐增强，氧的供应得到了满足，即进入供氧的稳定状态，这种作业能够维持较长时间,2、氧上限：人在1min内能供应的最大氧量叫氧上限。成年人的氧上限一般不超过3L，经过锻炼的人可以达4L以上,如果劳动强度过大，氧需超过氧上限，机体继续在供氧不足的状态下工作，肌肉内的贮能物质(主要为糖原)迅速消耗，这种作业就无法持久，作业停止后的一段时间内，机体需要继续消耗较多的氧，供消除无氧糖酵解的最终产物乳酸及部分恢复肌肉原有的糖原储备之用，此恢复期的长短视
9、氧债的多少而定。ATP、CP、血红蛋白等非乳酸氧债可在2min-3min内得到补偿，而乳酸氧债则需十几分钟，甚至1小时才能完成补偿,三、静态作业的能量消耗,1、肌张力：作业时，由肌肉收缩作用于物体的力叫肌张力2、负荷：物体作用于肌肉上的阻力称为负荷。提起或举起某一物体，肌张力必须克服负荷,5、静态作业（静力作业）：以肌肉等长收缩为主的作业称为静态作业或静力作业。在劳动中，静态作业所占的比重与劳动的姿势(支持重物、把持工具、紧压物件等)及熟练程度有关，任何作业均含有静态成分，它可随着劳动时姿势的改变、操作的熟练及工具的改革而减少,6、静态作业的特征：能量消耗水平不高，却很容易疲劳。即使劳动强度很
10、大，氧需也达不到氧上限，通常不超过1L,3、等张收缩：肌肉收缩过程中的负荷相对恒定，肌张力保持不变，这种肌肉收缩叫做等张收缩4、等长收缩：若人的躯体和四肢保持不动，运用肌张力将负荷支撑在某一位置，肌纤维长度不变，这种肌肉收缩叫做等长收缩,7、“林格”现象：作业停止后数分钟内，氧消耗不像动态作业停止后那样迅速降低，反而先升高后再逐渐下降到原有水平，这种现象叫做“林格”现象,产生林格现象的原因：静态作业时，由于一定肌群呈持续紧张状态，压迫小血管使血流发生障碍，肌肉在供氧不足的情况下，无氧酵解产物不能及时消除而积聚起来形成氧债。当静态作业停止后，血液循环恢复，立即开始补偿氧债，所以呈现作业后氧消耗反
11、而升高的现象,另外，静态作业时，收缩压及舒张压均升高，但舒张压升高明显，使脉压减小，但经锻炼后，脉压就会增大。静脉压在静态作业开始时增高，工作适应时降低，到出现疲劳时又重新升高,血液循环时间在静态作业时延长，这种现象不能仅用局部机械压迫来解释，可能由于静态作业时大脑皮层中产生了局限性的兴奋灶，这个兴奋灶一方面不断发出冲动，另一方面又不断接受从紧张的肌肉传来的刺激，根据诱导法则，这种持续的兴奋灶，能使皮层和皮层下中枢的其他兴奋灶受到抑制。例如，能量代谢的抑制，但当静态作业停止后，按照正诱导法则，出现后继性机能的加强，即消耗反而升高的现象,第三节 劳动强度分级,一、热价与呼吸商,2氧热价 物质氧化
12、时，每消耗1L氧所产生的热量叫做该物质的氧热价,1食物的热价 1g供能物质氧化所释放的热量，称为该物质的热价。糖和脂肪在体外燃烧和体内氧化所产生的热量是相等的，lg糖平均产热17.14kJ，lg脂肪平均产热38.87kJ，1g蛋白质在体外燃烧可以产热23.4lkJ，但在体内氧化时只产生17.4lkJ热量，这是因为蛋白质在体内氧化不完全所致。它的一部分以代谢终产物尿素的形式从尿中排出，在体外继续燃烧，还可以产生6.27kJ的热量,3.呼吸商：机体在同一时间内产生的二氧化碳量与氧耗量之比。如：葡萄糖在机体内完全氧化时C6H12O6+6O2-6CO2+6H2O呼吸商（RQ=6CO2/6O2=1.0）
13、,蛋白质在体内不能完全氧化，可通过尿氮含量来估算蛋白质的代谢量，蛋白质的含氮量约为16，1g尿氮相当于6.25g蛋白质，所以测得的尿氮量乘以6.25等于蛋白质代谢量，受试者的耗氧量和产生的二氧化碳量减去尿氮分解所需的氧量和二氧化碳量即为体内非蛋白质氧化时的耗氧量和二氧化碳的产生量，将两者的比值称为非蛋白质呼吸商（NRRQ）。,二、能量代谢,人体内能量的产生、转移和消耗称为能量代谢。能量代谢分为三种：（1）维持生命所必须的基础代谢；（2）安静时维持某一自然姿势时的安静代谢(含基础代谢量)（3）作业时的能量代谢(含安静代谢量)。将单位时间，单位体表面积所消耗的能量称为代谢率,1基础代谢,基础代谢量
14、是指在室温20条件下，被测者处于清醒、空腹(食后10h以上)，安静卧床时的能量消耗。它反映了人体处于基础状态下，维持心率、呼吸和正常体温的最基本的能量消耗。基础代谢量(B)是以每平方米体表面积，每小时的产热量来计算的，单位为KJ/(m2h),正常人的基础代谢量是比较稳定的，一般与平均值相差不超过15。如果与均值相差超过20，表明机体可能有病理性变化，通常体温增高1，基础代谢可增加13，当机体营养极度缺乏，或病理性饥饿时，基础代谢量降低，基础代谢量与体重无关。,2安静代谢 安静代谢量(R)是指机体为了保持各部位的平衡及某种姿势所消耗的能量 一般取作业前或作业后的坐姿进行测定，通常以常温条件下，基
15、础代谢量的120作为安静代谢量,3能量代谢 人体进行作业或运动时所消耗的总能量，称为能量代谢(M)。能量代谢的大小与劳动强度有关。最紧张的脑力劳动的能量代谢量不会超过安静代谢量的10，而肌肉活动的能量消耗却可高出安静代谢量的10倍25倍。能量代谢是计算作业者一天的能量消耗和需要补给热量的依据，也是评价作业负荷合理性的重要指标,4能量代谢率 为了消除个体之间本质、年龄等差别，采用劳动代谢量与基础代谢量之比来衡量劳动强度，这一指标称为能量代谢率(RMR),1根据能消耗量划分劳动强度(1)中等强度作业：作业时氧需不超过氧上限，即在稳定状态下进行的作业。目前我国工农业生产劳动强度多属此类，它又可分为很
16、轻、轻、中等、重、很重、极重等6个等级。,(2)大强度作业：指氧需超过氧上限，即在氧债大量蓄积的情况下的作业。如手工锻打、负重爬坡等，这种作业只能持续几分钟,三、劳动强度分级 劳动强度指在作业中人在单位时间内所做的功与机体代谢能力之比,2根据劳动强度指数划分劳动强度,1983年我国颁布了体力劳动强度分级国家标准(GB386983)，中国医学科学院劳动卫生研究所调查测定了262个工种的劳动工时能量代谢和疲劳感等指标，经过综合分析后提出了这一标准,第四节 劳动时机体的调节,一、体力劳动时机体的调节与适应,1、神经系统：体力劳动时的每一活动及性质取决于两个方面。（1）人的自觉能动性和中枢神经系统的调
17、节作用；（2）体内外感受器传入的神经冲动。劳动过程中，通过机体内外感受器接受的各种刺激，传至大脑皮层进行分析综合，形成一时性共济联系，调节各器官系统适应作业的需要，来维持机体与环境的平衡。,长期在同一劳动环境中工作，通过复合条件反射逐渐形成该项作业的动力定型，也就是形成了机体对从事这项工作极为有利的能动作用。在某项作业开始时，机体各器官系统被积极动员起来，以适应作业的需要，作业过程中各器官系统相互配合得更加协调，反应更加迅速，能量消耗更加经济合理，使得进行该项作业时感觉较过去更加轻松容易。动力定型在最初建立时较困难，但一经确立，对提高作业能力极为有利，所以应该利用神经系统的这一特性，设法建立良
18、好的动力定型，建立动力定型应该循序渐进，注意节律性和反复重复。,当作业或操作需要要破坏已建立起来的动力定型，用新的定型来代替时，切勿操之过急，否则将导致高级神经活动的功能性紊乱。可见，中枢神经系统特别是大脑皮层的机能状态，对作业时机体的调节和适应过程起着决定性作用。与此相反，体力劳动的性质和强度，在一定程度上也能改变大脑皮层的活动，如大强度作业能降低皮层的兴奋性，引起条件反射活动的紊乱及加深抑制过程；轻作业及中等作业能使条件反射良好；长期脱离体力劳动，可使动力定型消退而致反射迟钝。,2心血管系统(1)心率：作业开始30s内心率开始上升，一般经5min10min达到稳定状态，轻作业时心率增加不多
19、，重作业以上能达150次200次min。安静状态下心脏每搏输出量为40mL-70mL，每分输出量为3L5L；重作业以上时，每搏输出量可增至150mL，每分输出量可达15L25L，训练有素的运动员进行最剧烈的运动时，每分输出量可达35L。未经锻炼的人主要靠增加心跳频率，增加心脏每分钟输出量。而有锻炼的人则主要是每搏输出量的增加，有的可达150mL200mL。一般来说，当心率不超过安静时的40次时，可以胜任该项工作。,(2)血压：作业开始时，收缩压上升，劳动强度大的作业，能上升8kPa10.7kPa。轻作业舒张压几乎不变。重作业时则上升，但不如收缩压显著，致使脉压变大。当脉压逐渐增大或维持不变时，
20、体力劳动可继续有效地进行。若持续进行紧张劳动，脉压可因收缩压下降或舒张压上升，或两者的联合而下降。,作业停止后，心率在15s以后开始减少，恢复时间的长短随作业强度、工间暂歇、环境条件和健康状况而异。测定作业时及其停止后15s内的脉搏，与安静时比较，可作为衡量作业强度的指标。脉搏恢复时间的长短可作为心血管系统适应性及区别是否正常的标志。,当脉压小于最大值的一半时，则表示疲劳或接近耗竭。作业停止后，血压即迅速下降，不论劳动强度大小均能在5min内恢复到正常范围。大强度作业后，收缩压可降至低于作业前的水平，30min60min才恢复正常，血压的恢复比脉搏快。,中等及重劳动时，心率与血压的绝对数比较可
21、呈三种状况收缩压大于心率两者约相等收缩压小于心率,适应力强，作业加重或疲劳时向、移动，恢复时则相反,加重时向移动,不能胜任该项作业,(3)血液再分配：安静状态下流入肾、肝、胃肠、脾等内脏器官的血量最多，其次为肌肉、脑、心肌、皮肤和骨等。体力劳动时，通过神经反射使内脏、皮肤等处的小动脉收缩，而代谢产物乳酸和C02，却使供应肌肉的小动脉扩张，结果使流入肌肉的血量增加，而流入心肌的比例虽未增加，但血量却增加45倍，脑则维持不变或稍增多，而内脏、肾、皮肤、骨等都有所减少。,(4)血液成分：安静状态时，人的血糖含量为0.1，轻体力劳动时，肝糖元不断补充肌肉活动的需要，血糖可保持稳定。中等强度劳动开始时，
22、肝糖原尚未被充分动员出来，血糖稍降低，随即从肝脏中动员出较多的糖原，补偿肌肉活动所需，仍可使血糖维持在较高的水平，直到作业停止后，仍能维持一段时间。若劳动强度较大或维持时间较长，或肝糖原贮备不足，则可出现血糖降低，当血糖降到正常含量的一半时，即表示糖原贮备耗竭。人体内糖原贮量为300g400g，其中一半在肝脏。如果作业时氧需为1.5Lmin，则持续劳动4h6h就可出现糖原耗竭。,作业时由于乳酸和CO2增多，使血浆中氧分压增大，氧的利用率显著提高。1L血液能供给组织120mL氧，心脏的最高输出量为每分钟35L时，则供给组织4.2L氧，相当于有高度锻炼者的氧上限。因空气能给予血液的氧约为空气的56
23、，摄取4.2L氧需有7080空气通过肺，因此，决定氧上限的主要因素是心血管系统的功能。,安静时，血中乳酸含量约为0.01-0.015，大强度作业时，乳酸含量可增至0.10.2或更高；而中等强度作业，开始时乳酸略为增高，其后乳酸量一般不再增加。,3.呼吸系统 作业时呼吸的频率随劳动强度的增加而加快，重体力劳动时为30次min40次min，极重体力劳动时可达60次min。肺通气量也由安静时的6Lmin8Lmin增加到40Lmin一120Lmin以上，有锻炼者主要靠增加肺活量来适应，无锻炼者则靠加快呼吸频率来适应。静态作业时，呼吸浅而慢；疲劳时，呼吸浅而快，这都不能保证氧的供应，停止作业后，呼吸的恢
24、复比心率和血压快。,4排泄系统(1)肾脏：排尿量与食物的性质、饮水量、气象条件、作业强度、体位、轮班、年龄、性别等因素有关。体力劳动后一段时间内，尿量减少约5090主要由于腹腔神经支配下的血管收缩，汗液分泌增加及血浆中水分减少所致。另外，尿液成分随着劳动强度的变化也有变动，安静时，肾脏每小时排出乳酸约20mg，劳动时可增加到100mg1300mg，这对维持体内酸碱平衡有重要意义。,(2)汗液：汗腺具有调节体温和排泄代谢产物的双重功能。高气温、热饮料、精神兴奋或恐惧以及劳动强度等因素都能影响汗腺活动。汗液中98为水分，其余为无机盐、水溶性维生素、尿素、尿酸及其他蛋白质代谢产物，体力劳动时汗液中的
25、乳酸含量较多。,5体温 体力劳动时或劳动停止后的一段时间内，体温会有所上升，这利于全身各器官系统活动的进行，体温上升的程度与劳动强度、作业时间、外界气温、气湿有关。一般认为，正常的劳动体温不应超过安静时1 度，否则，人体不能适应，劳动不能持久，甚至会导致不良后果。,二、脑力劳动时机体的调节与适应,1脑细胞的功能,脑力劳动是靠脑细胞的功能活动完成的。脑的功能活动十分旺盛。一个人体重63kg，肌肉总重量为31kg，而脑组织的重量约为1.2kg1.6kg，占全身重量的2.02.5。在静止状态下，大脑对氧气的摄取量约为50mL/min，进行高度紧张的脑力劳动时，大脑的氧气摄取量可高达80mLmin，占
26、全身耗氧量的32。即使在休息时，大脑的耗氧量占总耗氧量的20,大脑的耗氧量比全身任何器官都高，所以大脑细胞对缺氧十分敏感。如果进行特别紧张的脑力劳动，即使有大量的血液供应氧气，仍有可能出现供氧不足的危险，此时大脑的自我调节机制发挥作用，自动地使脑血管扩张，增加微血管瑟脑组织的接触面积，降低血液阻力，加大血流量，以增加氧气的供应。当我们长时间地进行脑力劳动时，往往感到头昏脑胀，好像脑袋将要爆裂似的，这种现象与脑血管扩张有关。,脑力劳动时，脑血流量增加，脑部充血，四肢及腹腔血液相应减少。脑力劳动常使脉搏减慢，特别紧张时，还会引起舒张压缩短，心跳加快，血压升高，呼吸加快，中枢神经系统兴奋性降低，反应
27、时间延长，分析综合能力减弱，条件反射的形成时间延长，且消退得快，甚至会导致疾病多发，身体免疫力下降，植物神经紊乱。而对其他器官、系统的影响不明显，但是不能认为脑力劳动程度比体力劳动轻，目前还没有找到衡量脑力劳动强度的科学方法。,2脑力劳动对人体健康的影响,一、作业能力的动态分析,第五节 作业能力,作业能力是指在不降低作业质量指标的前提下，尽可能维持一定作业强度的能力。在以体力劳动为主的作业中，作业能力可用劳动生产率来表示，目前除采用产量和持续时间作标准外，还应以产品的质量来加以衡量。在以脑力劳动和神经紧张型作业为主的工作中，至今尚未找到能够确切表示其作业能力的具体指标。,体力劳动过程中，由于工
28、人的个体差异，不同工种的劳动强度和操作紧张程度不同，作业能力的动态变化也不同，但仍具有一定的规律性。以白班为例，工作日开始时，由于神经调节系统工作中“一时性协调机能”尚未完全恢复和建立，所以工作效率较低,随着“一时性协调机能”的加强，即动力定型和巩固，工人的动作逐渐加快且更为准确，工作效率不断上升，单位时间的产量逐渐增高，操作持续时间缩短，废次品减少，这一阶段叫工作入门期，约持续lh2h。当工作能力达最高水平时，即进入一段稳定期，约维持1h。随后，进入疲劳期，工人感到劳累，操作的速度和准确性下降，单位时间的产量减少，废次品增多,午餐后，又重复上述三个阶段，但第一、二阶段持续的时间短，第三阶段出
29、现得早。有时在工作日即将结束时，可见到工作效率一度增高，这种现象叫终末激发，可能与某种号召或其他动力的刺激有关，但这种激发一般不能持久。,人体生物节律,体力劳动的作业能力，与劳动者的身材、年龄、性别、键康和营养状况有关。一般情况下，年龄、性别相同，身材大致相等时，人的体力随体重的增加(体胖者除外)而增大。其中年龄主要是指生长发育的生理阶段。对体力劳动者来说，在25岁30岁以后，心血管功能和肺活量下降，氧上限逐渐降低，作业能力也相应减弱。但在同一年龄阶段内，身材大小与作业能力的关系远比实际年龄重要。对脑力劳动者来说，智力发育似乎要到20岁左右才能达到完善程度，而20岁30岁(或40)岁可能是脑力
30、劳动效率最高的阶段，其后则逐渐减退，且与身材无关。,二、影响作业能力的主要因素,1生理因素,性别与体力劳动作业能力有关，如一般男性的心脏每搏输出量和肺最大通气量等比女性大，所以男性的作业能力也较同年龄阶段的女性强。但对脑力劳动来说，智力的高低和效率与性别关系不大,健康和营养状况也与作业能力密切相关。健康者作业能力强，膳食营养丰富能及时补充能量的消耗，作业能力旺盛,是指工作场所的空气状况、噪声状况和微气候(温度、湿度、风速等)。它们对体力劳动的作业能力均有较大的影响，这种影响可以是直接的，也可以是间接的，影响的程度视环境因素状况及维持的时间长短而异。如长期在空气污染的环境下工作，可导致呼吸系统病
31、变，使肺通气量下降直接影响体力劳动的作业能力，同时机体的健康水平下降，间接影响作业能力,2环境因素,3工作条件和性质,(1)生产设备与工具的好坏对作业能力影响较大，主要看它在提高工效的同时，是否能减轻劳动强度，减少静态作业成分，减少作业的紧张程度等。有的生产设备和工具在减轻劳动强度时，却增加了静态作业份量，如手工锻打改为气锤锻打后，却增加了操作的紧张程度。,(2)劳动强度大的作业不能持久，对8小时工作制的体力劳动来说，能量消耗量的最高水平以不超过作业最大能量消耗量的l3为宜。对轻和中等强度的作业来说，作业时间过短，不能发挥作业者作业能力的最高水平；作业时间过长，会导致疲劳，不仅使作业能力下降，
32、还会影响作业者的健康水平。,(3)现代工业企业生产过程具有专业化水平高、加工过程连续性强、生产的各个环节均衡协调和一定的适应性等特点。因此，劳动组织和劳动制度的科学与合理性生产过程分工与协作，作业轮班的安排是否科学、合理，对作业能力的发挥有较大影响。有些调查发现，在昼夜24小时内，体力劳动作业能力9时12时的效率最高，17时以后准确度降低，22时24时差错事故发生次数增加。,必须针对不同性质和不同劳动强度的作业，制定出既能发挥作业者最高作业能力又不致损害其健康的合理作业时间,4锻炼与熟练效应,锻炼能使机体形成巩固的连锁条件反射动力定型，使参加活动的肌肉数量减少，动作更加协调、敏捷和准确，各项操
33、作更臻于“自动化”。此时，大脑皮层的负担减轻，故不易发生疲劳,体力锻炼还能使机体的肌纤维变粗，糖原含量增多，生化代谢也发生适应性改变，并引起生物膜的一系列有益的变化。经常参加锻炼者，心脏每搏输出量增大，而心率增加不多；呼吸加深，肺活量增大，而呼吸次数也增加不多，使机体在参与作业活动时有很好的适应性和持久性。同时，锻炼的结果可使血液碱贮备增加，对酸性代谢产物的耐受性也增强,锻炼对脑力劳动所起的作用更大、更重要，这是因为人类的智力发展并不像体力那样要受生理条件的高度限制。人脑约有120亿140亿个神经原，一般人在一生中经常动用的大脑神经细胞仅占1025，可见人类的智力潜力有待于大力开发，以促使自己
34、变得更加聪明。,熟练效应是由于经常反复执行某一作业而产生的全身适应性变化，即使机体器官各个系统之间更为协调，不易产生疲劳，使作业能力得到提高的现象。典型的熟练效应曲线如图28所示。,平均单位工时t与累计产量M呈负指数关系(K是待定系数)。曲线表明：随着产品产量的增加，作业者作业的熟练程度愈高，平均单位工时消耗也越少。反复进行同一作业是一种锻炼过程形成熟练效应的原因,第六节 疲劳与安全生产,一、作业疲劳,生产过程中，劳动者出现作业能力明显下降，有时并伴有疲倦感等主观症状的现象，叫做作业疲劳，简称疲劳。,疲劳是一种生理反应，心理因素、环境因素等对疲劳的出现起一定的作用。对工作厌倦、缺乏认识和兴趣而
35、不安心工作，极易出现疲劳感；相反，对工作具有高度兴趣和责任感，或有所追求，则疲劳感出现在生理疲劳发生很长时间以后。,疲劳的分类方法很多。一种划分方法是，将疲劳分为急性、亚急性和慢性疲劳。另一种划分方法是将疲劳分为局部肌肉疲劳和全身(中枢性)疲劳。依照疲劳的表现形式可分为5种类型。,（1）个别器官疲劳：发生在仅需要个别器官或肢体参与的紧张作业中，如计算机操作人员、打字工人、教师等。在这类作业中，只有参与作业的部位发生疲劳。打字人员在长时间工作之后，他的手指屈伸能力会减退，但不影响其他部位的功能。,1疲劳的类型,(2)全身性疲劳：由于全身参与比较繁重的体力劳动造成的。一方面出现疲劳感，全身肌肉关节
36、酸痛、困乏思睡等；另一方面作业能力下降，错误增多，反应迟钝，这种疲劳主要局限于运动器官和感觉器官。,(3)智力疲劳：是长时间从事紧张思维活动引起的第二信号系统活动能力的减退，进而又引起大脑高级思维活动能力的减退。主要表现为头昏脑胀、全身乏力、肌肉松弛、嗜睡或失眠等，常与心理因素相联系。,(5)心理性疲劳：单调的作业内容很容易引起心理性疲劳例如。监视仪表的工人，表面上坐在那里“悠闲自在”，实际上并不轻松，信号率越低越容易疲劳，使警觉性下降。这时体力上并不疲劳，而是大脑皮层的一个部位经常兴奋引起的抑制。,(4)技术性疲劳：是一种随着生产发展而产生的脑力、体力和神经紧张所引起的疲劳。例如汽车司机、打
37、字员、计算机操作员、半自动化操作工的作业，就很容易发生这种疲劳。表现形式因劳动时体力、脑力参与的比重不同而有所差异。例如，汽车司机疲劳时除全身无力外，经常伴之以腰酸腿疼；计算机操作人员主要伴之以头昏脑胀、嗜睡、失眠等症状。,2疲劳的产生机理,（1）“疲劳物质累积机理”。疲劳的类型不同，发生的机理也不尽相同。短时间大强度体力劳动所引起的局部肌肉疲劳，是由于乳酸在肌肉和血液中大量积蓄造成的，称为“疲劳物质累积机理”。,（2）“力源耗竭机理”。较长时间轻或中等强度劳动引起的疲劳，既有局部肌肉疲劳，又有全身性疲劳。此时局部肌肉不是由于乳酸积蓄所致，而是由于肌糖元贮备耗竭之故，称为“力源耗竭机理”。,（
38、3）全身或中枢性疲劳的机理。一部分学者认为，强烈或单调的劳动刺激会引起大脑皮层细胞贮存的能源迅速消耗，这种消耗会引起恢复过程的加强。当消耗占优势时，就会出现保护性抑制，以避免神经细胞进一步的耗损并加速其恢复过程，这种机理称为“中枢变化机理”。,另一部分学者认为，全身性体力疲劳是由于作业及其环境引起的体内平衡的紊乱状态，引起这种平衡紊乱的原因除包含局部肌肉疲劳的原因外，还有血糖水平下降、肝糖原耗竭、体液丧失(脱水)、电解质丧失(Na+和K+)、体温升高等其他原因，这称为“生化变化机理”。,三、降低疲劳的措施与安全生产,1提高作业能力降低疲劳,(1)改进操作方法，合理应用体力：改进操作方法的具体措
39、施是，正确选择作业姿势和体位，合理设计作业中的用力方法，使作业者处于舒适的状态，以最经济的能量消耗，取得最高的工作效率。另外，还要根据人体的生理特点。合理应用体力。,（4）“局部血流阻断机理”。静态作业引起的局部疲劳，是由于局部血流阻断引起的，此时有一部分能量是在无氧情况下产生的，乳酸堆积速率与收缩力呈线性关系，当张力在最大收缩力的30水平时，血流开始减少；当张力达到最大收缩力的3060水平时，血液中乳酸堆积得最多；当张力达到最大收缩力的70水平时，血液流动完全停止,(2)合理安排作业休息制度，注意劳逸结合：管理者应当根据劳动强度的大小、生产率的升降(在一个工作日内分段计算劳动生产率)、作业的
40、动态变化以及劳动环境的好坏等因素来组织劳动。,(3)改善工作内容，克服单调感：现代工业生产中，劳动分工愈来愈细，出现了许多短暂而又高度重复的作业，这种作业称为单调作业，单调作业产生的不愉快心理状态，表现为单调感和枯躁感。降低、消除单调感的方法，可根据生理和心理特点设计操作；实行操作变换；突出工作的目的性；向工人报告生产动态信息等。,2创造舒适的劳动环境降低疲劳,(4)合理调节作业速率：作业速率对疲劳和单调感的产生有很大影响，在经济速率下工作，机体不易疲劳，持续时间最长。作业速率较高，会加速作业者的疲劳，影响健康；工作速率过慢，会使工人的情绪冷淡，感到工作内容贫乏，不能激发作业能力的发挥，而且还
41、会出现废品。,全面改善生产环境的卫生条件，尽力消除或减少各种职业危害，此外，工作的布置应科学合理，给人以良性刺激，使劳动更加舒适愉快，对各种不同的劳动环境应给以不同的保护措施，减少工人的疲劳感觉。,长时间单调、紧张的脑力劳动，持续的精神压力，对工作不感兴趣等，会使人感到疲惫不堪，情绪低落，心烦意乱，有时会对工作产生厌倦感，严重的还会出现一系列神经衰弱症状。而高涨的情绪能够提高工作效率，所以我们要善于根据劳动者的不同心理因素，合理分工，及时调配，以便充分发挥劳动者的积极性和创造性,3积极采取措施增强劳动者的体质,4重视劳动者的心理因素,针对不同作业的需要，供给合理的营养，改善环境卫生，加强对疾病
42、的防治。还应加强职工的体育锻炼，使身体的各部分肌肉得到均等发展，以便维持正确姿势和体位进行作业,第七节 劳动过程中引起的有关疾患及预防,一、劳动组织和劳动制度不合理劳动组织和劳动制度的安排不合理不仅会影响劳动效率，而且会使作业者 的健康受到损害。如工作时间过长，作业人员产生疲劳，作业能力和效率明 显降低，轻则出现生产质量下降，重则导致工伤事故的产生和机体衰竭 国外资料表明，约有 5%-20%的轮班作业者对设计不良的轮班安排感觉不适，常会导致睡眠质量 差、难以入睡、失眠;休息后难以恢复;易于激动、技能下降、身体不适;消化不良、食欲差等症状。这些症状又被称为轮班劳动不适应综合征,夜班作业是轮班作业
43、中对作业者身心影响最大的作业。一般是22:00或23:00到次日凌晨 5:00或6:00这段时间。夜班作业对作业者的心理会产生明显的不良影响，神经行为测试表明，在夜间，同一受试者各项指标的得分呈不同程度的下降。夜班 作业者，白天需要休息，但由于白天的周围环境比较嘈杂，加上家人生活的影 响，往往睡眠质量差，造成疲劳恢复慢。长期连续夜班工作者，白天不能参加 社会活动，断绝了社会信息，使他们常常感到有与世隔绝的孤独感。此外，由 于与家庭成员的作息时间不同，因此与家人团聚和家庭活动时间较少，对家庭和睦与正常家庭生活造成影响 长期间隔夜班作业者，由于需要不断调整生物节奏以适应变换的作息时间，因而，常常因
44、不易适应而睡眠差和休息后仍然疲倦。,二、劳动强度和强制体位1.肌肉骨髓损伤（1）下背痛是肌肉骨髓损伤中最常见的一种，半数以上的劳动者在工作年龄都曾患过下背痛。站姿作业和坐姿作业均可发生下背痛，其中以站立负重作业的发病 率最高 原因负重：负荷过大可使腰部肌肉、骨髓 和椎间盘等支撑系统发生损伤姿势：长时间保持某种姿势，为了支撑人体上部的重量，使腰部处于持续紧张状态，如果不能保持自然姿势，使姿势负荷加大，更增加了腰部负担用力不当：用力要自然、顺畅，避免突然用较大的力在负重过程中突然转身,2.颈、肩、腕损伤主要见于坐姿作业，常见的职业活动有:键盘操作者，如秘书、打字员、计算机操作人员，计算机广泛应用以
45、后，这类损伤的数量和程度明显增加;流 水线生产工人，如电子元件生产、仪表组装、食品包装等;手工工人，如缝纫、制鞋、刺绣等;音乐工作者，如钢琴师、手风琴演奏者等 原因:长时间保持一种姿势，特别是不自然或不 正确的姿势下工作更容易发生，如头部过分前倾增加了颈部负荷，工作台高度 不合适使前臂和上臂抬高，肩部肌肉过度紧张工作中频繁进行重复、快速 的操作，如手部反复曲、伸作业中反复用力等,表现：疼痛、肌张力减弱、感觉过敏或麻木、活动受限等，严重者只要处于工作姿势即产生剧烈的疼痛，以至于不能坚持工作。腕部损伤严重者还可以引起手部肌肉的萎缩等2.下肢静脉曲张 多见于长期站立或行走的作业，如警察、纺 织工等，
46、如果站立的同时还需要负重，则发生这种疾患的机会更多。患下肢静脉曲张疾患的几率随工龄延长而增加，女性比男性更容易患病。常见部位在小 腿内上侧。出现下肢静脉曲张后感到下肢及脚部疲劳、坠胀或疼痛，严重者可 出现水肿、溃痛、化脓性血栓静脉炎等,3.扁平脚工作过程中脚部长期承受较大负荷，如立姿作业、行走、搬运或需要用力踩脚控制器，可以使胫部肌肉过劳，韧带拉长、松弛，导致脚弓变平，成为扁平脚。但青少年从事这类作业发生和发展均较快。扁平 脚早期表现为脚跟及跖骨头疼痛，随着病情继续发展，可有步态改变、下肢肌 肉疲劳、坐骨神经痛、雕肠肌痊孪等，严重时，站立及步行即出现剧烈疼痛，并伴有胫部水肿,4.腹疝多见于长期
47、从事重体力劳动者，由于负重，使腹肌紧张，腹内压升 高，久之可形成腹疝，青少年从事重体力劳动更容易发生这种疾病。其中脐疝和腹股沟疝比较常见，其次是股疝。腹疝一般无疼痛感，对身体影响不大。劳 动中突然发生的称为创伤性疝，疼痛剧烈，但很快可缓解或转为钝痛,三、个别器官紧张,1.视觉器官紧张所致疾患 现代化生产中有许多工种需要视觉器官长时间处于紧张调节状态，如计算机录入、文字校对、钟表工、细小零件装配工等。微小电子元件的生产以及有些科研和医务工作者需要在显微镜下工作，视觉紧张也很明显。长期视觉紧张可以出现眼干、眼痛、视物模糊、复视等一系列症状，并可出现眼睛流泪、充血、眼险浮肿、视力下降等临床改变，严重
48、者可发生黄斑性脉络视网膜炎，甚至视网膜剥离,2.发声器官过度紧张所致疾患 歌唱家、教师、讲解员等，不仅发声器官使用多，而且紧张度高，可以引起发声器官的变化或疾病。(1)机能性发声 障碍，表现为开始发声后不久即出现声音嘶哑、失调或失声(2)器质性损害，表现为发声器官炎症、声带出血、声带不全麻痹，甚至出现歌唱家 小结节,四、压迫及摩擦所致疾患,1.胼胝身体与工具或其他物体接触的部位因摩擦和压迫，可使局部皮肤反复充血，表皮增生及角化，形成胼胝或胼胝化。胼胝范围小且厚，界限清楚;反之 则为胼胝化。常见的部位是手部，其次是脚。这种情况一般不 影响作业，甚至还具有一定的保护作用2.滑囊炎滑囊位于肌腱与骨面
49、或皮肤与骨突起之间。滑囊炎是一种常见疾患，很多 工种都可以引起滑囊炎，尤其多见于快速、重复性的操作。滑囊炎可以发生于 各种不同的部位，如包装工的腕部，跪姿工作者的膝部等。滑囊炎发生的原因 主要是局部长期受到强烈的压迫和摩擦。职业性滑囊炎呈慢性或亚急性过程，一般症状较轻，表现为局部疼痛、肿胀，对功能影响不大。当关节使用过度，或当它在很长的一段时间内受压或紧张时，附近的粘液囊可能发炎,3.掌挛缩病长期使用手控制器，如手柄、轮盘等，由于持续压迫和摩擦，可引起掌挛缩病。掌挛缩病发生缓慢，一般要工作20-30年才发生手掌腱鞘因反复剌激而充血，形成炎性小结节，在此基础上，出现腱膜纤维性增生及皱襞化，进一步
50、发展腱膜可与皮肤粘连，使手掌及指的掌面形成线状瘢痕，皮肤变厚，活动受限，严重者失去活动功能,五、劳动过程中引发疾患的预防,1.对流行病学及工效学调查分析 进行流行病学调查，了解损伤的范围、程度以及与作业的关系，同时调查作业环境中可能存在的不良因素，分析人在作业过程中的负荷、节奏、姿势、持续时间以及人机界面是否合理、正确等。对于确认与作业有关的损伤或疾患，根据工效学的基本原理，分析其产生的原因，有针对性地采取防护措施,2.采取正确的作业姿势 作业中要尽量避免不良的作业姿势，如将躺卧在地上修理汽车改为站在地沟内修理，既便于操作，又可以减少上肢的紧张。在站姿或坐姿状态下工作，要注意使身体各部位处于自
