高原环境对乘员作业能力的影响研究.pdf

作者简介:贺军()男陕西榆林人工程师研究方向:人体工效学(电话)(电子信箱).高原环境对乘员作业能力的影响研究贺军万红考希宾郭书文李琳郭孝文孔巍(兵器工业卫生研究所 中国兵器工业集团人 机 环境重点实验室西安)【摘要】目的 通过开展高原环境下乘员作业特点研究分析高原缺氧对乘员作业能力的影响 方法选择平原和高原装甲车乘员各 人分为高原组和平原组分别在安静的环境下测试乘员的心率、血氧饱和度、视觉选择反应时、视觉注意分配、两种声音的听觉注意分配、视觉与两种声音的注意分配、左右手交叉动作频率、手臂稳定性 结果 高原组的血氧饱和度、视觉注意分配的总次数、两种声音的听觉注意分配总次数和正确率、左右手交叉动作频率总次数、手臂稳定性得分、视觉与两种声音的注意分配中视觉总次数与平原组比较均具有统计学差异(.)且均低于平原组高原组的视觉选择反应时的反应平均时间和最快反应时间、高原组两种声音的听觉注意分配平均时间、高原组正确率和平均时间、高原组视觉与两种声音的注意分配的视、听觉平均时间与平原组比较均具有统计学差异(.)且均高于平原组高原组的心率、视觉选择反应时的反应正确率、视觉注意分配的正确率以及平均时间、左右手交叉动作频率的正确率、手臂稳定性耗时、视觉与两种声音的注意分配的视觉正确率、分配值与平原组比较均无统计学差异 结论高原缺氧环境对乘员的反应能力、注意分配能力和动作协调精细能力均有影响应关注高原缺氧对乘员的作业能力的影响【关键词】人因工程驾驶行为高原环境装甲车辆乘员缺氧作业能力交通安全中图分类号:.文献标识码:文章编号:():./.()【】.(.)(.).【】人类工效学 年 月第 卷第 期 .引言高原地区由于氧分压低人体缺氧明显导致作业工效降低 缺氧对认知的影响较早可累计记忆、理解、计算、判断、思维等注意力明显减退注意难于集中出现注意转移和注意力分配障碍以及有关精细运动的协调能力下降不能完成精细技术动作等 高原特殊地理环境对军事作业影响较大目前从生理、心理、认知、疲劳等方面开展了大量研究 但对乘员作业影响的研究分析不多本研究着眼于乘员作业特点从视听反应、注意分配、动作频率准确等神经行为方面开展实验研究分析高原缺氧对乘员作业的影响 对象与方法.对象在平原()和高原()分别选择装甲车乘员各 人分为高原组和平原组身体状态良好高原组进驻 高原 个月以上平原组年龄为(.)岁高原组年龄(.)岁.实验方法.实验内容测量的项目包括心率、血氧饱和度和神经行为 采用美国燕牌 型血氧饱和度仪测量受试人员心率和血氧饱和度采用国产 型神经行为测试仪测量视觉选择反应时、视觉注意分配、两种声音的听觉注意分配、视觉与两种声音的注意分配、左右手交叉动作频率、手臂稳定性 神经行为测试在安静的环境下进行实验测量前分别让受试人员对测量项目和测量过程进行充分熟悉.统计学分析采用双录入将测定的数据录入 中用 进行统计学处理比较组间显著性差异 结果.血氧饱和度结果高原组血氧饱和度明显低于平原组差异有统计学意义(.)心率无统计意义见表表 两组受试人员生理参数比较组别血氧饱和度()心率(次)高原组.平原组.注:.视觉选择反应时高原组视觉选择反应时的反应平均时间和最快反应时间均高于平原组最快反应时间差异有统计学意义(.)反应正确率无统计学意义见表 表 两组受试人员时间选择反应时比较组别视觉选择反应时反应正确率(次)反应平均时间()最快反应时间()高原组.平原组.注:.视觉注意分配高原组视觉注意分配的总次数低于平原组差异有统计学意义(.)正确率两组相同高原组平均时间多于平原组差异无统计学意义见表 表 两组受试人员视觉注意分配比较组别视觉注意分配总次数(次)正确率(次)平均时间()高原组.平原组.注:.两种声音的听觉注意分配高原组两种声音的听觉注意分配总次数和正确率比平原组明显下降差异有统计学意义(.)高原组平均时间明显多于平原组差异有统计学意义(.)见表 表 两组受试人员两种声音的听觉注意分配比较组别左右手交叉动作频率总次数(次)正确率(次)平均时间()高原组.平原组.注:.左右手交叉动作频率高原组左右手交叉动作频率总次数明显低于平原组差异有统计学意义(.)高原组正确率和平均时间明显高于平原组差异有统计学意义(.)左右手交叉动作频率的正确率无统计意义 见表 表 两组受试人员左右手交叉动作频率比较组别两种声音的听觉注意分配总次数(次)正确率(次)平均时间()高原组.平原组.注:.人类工效学 年 月第 卷第 期 .手臂稳定性高原组手臂稳定性得分明显低于平原组差异有统计学意义(.)手臂稳定性耗时无统计学意义见表 表 两组受试人员手臂稳定性比较组别手臂稳定性得分时间()高原组.平原组.注:.视觉与两种声音的注意分配高原组视觉与两种声音的注意分配中视觉总次数、听觉总次数、听觉正确率均低于平原组视觉总次数差异有统计学意义(.)高原组视、听觉平均时间均多高于平原组差异有统计学意义(.)视觉与两种声音的注意分配的视觉正确率、分配值无统计学意义见表 表 受试人员视觉与两种声音注意分配比较组别视觉与两种声音的注意分配视觉总次数(次)视觉正确率(次)视觉平均时间()听觉总次数(次)听觉正确率(次)听觉平均时间()分配值高原组.平原组.注:.讨论乘员作业的体力劳动强度不大作业特点主要为人机系统中的信息反馈型操作通过视听通道接受信息通过大脑信息加工处理通过操作设备进行反馈大部分操作以手操作为主 本次试验的结果表明 海拔高度、血氧饱和度左右时对视觉选择反应时、复杂的视听注意分配及协调精确操作均有明显的影响 在视觉反应时方面虽然选择正确率没有变化但反应时间上明显延长在相关研究中无论急性暴露高原环境还是长时间在高原环境居住都出现了视觉或听觉反应时延长 说明缺氧对人的反应知觉和操作协调能力都有不利影响 在注意分配方面无论单独通道的视觉、听觉注意分配还是视听的注意分配都呈现出了能力下降的情况 注意包括注意广度、注意稳定性、注意转移和注意分配其中注意广度和注意分配是相对重要的注意品质 现有的研究中对注意广度研究较多认为高原缺氧环境能降低注意广度的能力 在注意分配方面有研究表明汽车兵高原组的注意声音、注意光反应时均长于平原对照组说明高原环境对汽车兵注意分配能力有一定不利影响 注意分配是将注意同时指向不同的对象在信息化的装备人机系统地操作中由于信息和任务的多样性感知觉的注意分配对及时完成任务、避免事故发生十分重要 飞行员注意分配能力与其安全绩效密切相关有报道在飞机下降过程中由于飞行员只注意了起落架的问题信息而没有注意高度信息导致空难事故的发生 在注意分配时需将注意资源合理分配由于注意资源的有限性在注意分配竞争中会产生冲突 在本实验中高原组与平原组在试听注意分配中分配值没有显著差异但反应的总次数减少反应时间延长说明高原环境下复杂人机任务增加了心理负荷导致作业绩效下降 在高原环境下动作协调性和精细动作都会受到影响随着海拔高度的升高影响会更加明显 现代职业医学认为当血氧饱和度下降至 时肌肉精细协调能力下降本次实验受试人员的血氧饱和度在 左右动作协调和精细作业能力都出现了下降 结论高原缺氧环境对受试人员作业时的反应能力、注意力分配能力和动作协调精细能力都有不良影响而这些能力是装甲车辆乘员必备的能力因此应考虑采用有效的改善措施如配备车载供氧装置可提高乘员作业环境中的氧浓度对保持乘员的作业能力具有重要意义参考文献 彭丽徐津张水淼等.高原环境对暴露个体认知功能和作业能力的影响.解放军预防医学杂志():.赵后雨屠志浩瞿靖芮等.特殊环境对军人认知功能的影响.第二军医大学学报():人类工效学 年 月第 卷第 期 .马强张志清陈学伟等.高原作训部队军人作业能力现场评估分析.军事医学():.汪洪刘诗翔刘枢晓等.不同海拔环境对军人认知能力和军事操作的影响.临床军医杂志():.毋琳徐莉杨磊等.特勤疗养对高海拔官兵反应时的影响研究.解放军预防医学杂志():.黄磊.高海波地区低氧环境对进藏人群认知能力的影响 规 律 研 究 .西 安:西 安 建 筑 科 技 大学.():.蒋春华刘福玉崔建华等.快速进入海拔 高原早期人体视听觉认知功能的变化.解放军预防医学杂志():.彭丽阮宏鹏王丽娟等.高原环境对汽车兵注意力的影响.第二军医大学学报():.():.马勇哈振德张建林等.富氧室对高原 米移居者记忆与肢体运动能力的影响.中华行为医学与脑科学杂志():.收稿日期 修回日期 (上接第 页)陈慧玲.基于表面肌电的人体驾驶疲劳特性研究.天津:天津大学.王乐军陆爱云范年春等.表面肌电信号指标评价低负荷等长收缩诱发屈肘肌疲劳的敏感性和稳定性分析.中国运动医学杂志():.王乐军黄勇龚铭新等.小波包分析与人工神经网络相结合探索运动性肌肉疲劳过程中 变化特征.体育科学():.李佳乐.城市搜救重体力作业人员疲劳测试及对策研究.北京:首都经济贸易大学.汪健.驾驶员坐姿疲劳与人机工程学设计分析.上海电机学院学报():.胡金川田亚平于青琳等.水面舰艇舰员长航后疲劳状况及其影响因素.职业与健康():.()():.:.():.():.():.:.():.田强黄力平于诗情等.驾驶工作对中年出租车驾驶员腰腿部肌肉 变化的影响.中国康复医学杂志():.陈晓静戚春华朱守林等.草原公路行车驾驶员腰部疲劳的试验研究.中国安全科学学报():.祝荣欣.基于 的联合收获机驾驶人腰部肌肉疲劳研究.工业工程():.收稿日期 修回日期 人类工效学 年 月第 卷第 期 .