第三章第四节疲劳与恢复.ppt=安全人机工程学=湖南工学院.ppt

第四节第四节 疲劳与恢复疲劳与恢复主讲主讲 廖可兵廖可兵湖南工学院安全与环境工程系湖南工学院安全与环境工程系一、疲劳的定义和分类l1、疲劳的定义l当人体内的分解代谢和合成代谢平衡不能维持，作业能力出现明显下降时叫疲劳。l一般来说，在生产过程中，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乃至整个机体力量的自然衰竭状态，称为疲劳。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、疲劳的分类l按疲劳原因分l按发生部位分l按疲劳程度分生理性疲劳、心理性疲劳精神作业引起精神疲劳、肌肉作业引起肌肉疲劳和神经作业引起神经疲劳一般疲劳、过度疲劳和重度疲劳二、疲劳的规律和特点二、疲劳的规律和特点1 1、疲劳的规律、疲劳的规律l1）局部引起的疲劳，可以引起全身症状，也表现出大脑疲劳；l2）不但使作业能力下降，也使作业意志减弱，自动无意识限值和产生休息的需要；l3）疲劳后能够恢复，不会留下损伤痕迹；l4）如果疲劳是由于作业内容和环境引起的，当作业内容和环境改变时，疲劳可消减。l5）感觉和疲劳不一定同时发生，乐不知疲。2、疲劳的特点、疲劳的特点l1）年龄l2）疲劳可以恢复l3）疲劳有积累效应l4）人对疲劳有适应能力l5）生理周期l6）环境因素l7）工作的单调例如，青年作业人员作业中产生的疲劳较老年人小得多，而且易于恢复。这很容易从生理学上得到解释，因为青年人的心血管和呼吸系统比老年人旺盛许多，供血、供氧能力强。某些强度大的作业是不适于老年人的。2、疲劳的特点、疲劳的特点l1）年龄l2）疲劳可以恢复l3）疲劳有积累效应l4）人对疲劳有适应能力l5）生理周期l6）环境因素l7）工作的单调年轻人比老年人恢复得快。体力上的疲劳比精神上的疲劳恢复得快。心理上造成的疲劳常与心理状态同步存在，同步消失，所以对于厌烦工作的人采取必要的规劝、批评教育和处分的措施是必要的。2、疲劳的特点、疲劳的特点l1）年龄l2）疲劳可以恢复l3）疲劳有积累效应l4）人对疲劳有适应能力l5）生理周期l6）环境因素l7）工作的单调疲劳有一定的积累效应，未完全恢复的疲劳可在一定程度上继续存在到次日。我们在重度劳累之后，第二天还感到周身无力，不愿动作，就是积累效应的表现。如果次日又达到六分疲倦程度，就感到疲乏到了十分。2、疲劳的特点、疲劳的特点l1）年龄l2）疲劳可以恢复l3）疲劳有积累效应l4）人对疲劳有适应能力l5）生理周期l6）环境因素l7）工作的单调人对疲劳也有一定的适应能力，例如，连续干几天，反而不觉得累了，这是体力上的适应性。2、疲劳的特点、疲劳的特点l1）年龄l2）疲劳可以恢复l3）疲劳有积累效应l4）人对疲劳有适应能力l5）生理周期l6）环境因素l7）工作的单调在生理周期中（如生物节律低潮期、月经期）发生疲劳的自我感受较重，相反在高潮期较轻。2、疲劳的特点、疲劳的特点l1）年龄l2）疲劳可以恢复l3）疲劳有积累效应l4）人对疲劳有适应能力l5）生理周期l6）环境因素l7）工作的单调环境因素直接影响疲劳的产生、加重和减轻。例如，噪声可加重甚至引起疲劳，而优美的音乐可以舒张血管、松弛紧张的情绪而减轻疲劳。所以某些作业过程中、休息时间和班后听听抒情音乐是很值得提倡的。2、疲劳的特点、疲劳的特点l1）年龄l2）疲劳可以恢复l3）疲劳有积累效应l4）人对疲劳有适应能力l5）生理周期l6）环境因素l7）工作的单调周而复始地做着单一的、毫无创造的、重复的工作，使人易于厌烦、疲劳。从生理上分析，公式化的单调动作，使人容易产生局部疲劳。有单调感的工人其工作效率往往在接近下班时反而有所上升。这是由于作业者预感到快要从单调工作中解放因而兴奋所致，这就是所谓的“最后进发”。三、疲劳的作用1.疲劳到积极作用l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、疲劳消极的作用、疲劳消极的作用l疲劳引起工作效率降低，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l这类事故多见于夜班或长时间作业未得休息的情况，多为技术性作业事故。l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。l又如某个体汽车司机昼夜连续行车，最后困倦不支，车辆失去控制，坠人公路桥下，车毁人亡。体力为主的劳动，事故危险性小。立位工作比坐位工作更安全，因为坐位技术性作业者更易因困倦而入睡，因为在极度疲劳和困倦时，往往无法自我控制。2、疲劳消极的作用、疲劳消极的作用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l疲劳感越强，人的反应速度越慢，手脚动作越迟缓。某钢厂厂区内铁路纵横交错，道口很多。疲劳状态下的工人在下班途中或作业中常不能敏锐地觉察侧面和后面来车，因而引起伤亡事故。l如有一次调车中，将正在操作没有觉察躲避的操作工扎倒致死。又如某矿井，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。2、疲劳消极的作用、疲劳消极的作用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l重体力劳动常给作业人员造成一种特殊的心理状态省能心理，反映在作业动作上，常因简化而违反操作规程。l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，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。l如某矿在充填准备工作中，矿井底部渗水，密闭的支柱根数在作业时被无故减少，造成充填过程中砂水跑冒，堵塞巷道多日，无法生产、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。2、疲劳消极的作用、疲劳消极的作用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l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。l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。四、疲劳的产生机理l1、疲劳物质累积机理l2、力源耗竭机理l3、中枢变化机理l4、生化变化机理l5、局部血流阻断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。四、疲劳的产生机理l1、疲劳物质累积机理l2、力源耗竭机理l3、中枢变化机理l4、生化变化机理l5、局部血流阻断机理作业者从事轻或中等劳动强度作业，由于一时间较长，造成肝糖应耗竭，使人产生全身不适，即产生全身性疲劳。四、疲劳的产生机理l1、疲劳物质累积机理l2、力源耗竭机理l3、中枢变化机理l4、生化变化机理l5、局部血流阻断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耗并加速其恢复过程，这一机理称为中枢变化机理。四、疲劳的产生机理l1、疲劳物质累积机理l2、力源耗竭机理l3、中枢变化机理l4、生化变化机理l5、局部血流阻断机理美、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。四、疲劳的产生机理l1、疲劳物质累积机理l2、力源耗竭机理l3、中枢变化机理l4、生化变化机理l5、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。五、疲劳自觉症状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六、测定疲劳的方法l1、心率(脉博数)测定法l2、呼气分析法l3、触两点辨别阈法l4、膝腱反射阈测定法l5、反应时间测定法l6、频闪融合阈值测定法l7、色名读唱时间法判别力测定l8、皮肤电流测定法心率和劳动强度密切相关。在作业开始前1min，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3040S内迅速增加，以后缓慢上升。一般经45min达到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150mL，每分钟输出血量可达1525L，有锻炼的人可达35L/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。六、测定疲劳的方法l1、心率(脉博数)测定法l2、呼气分析法l3、触两点辨别阈法l4、膝腱反射阈测定法l5、反应时间测定法l6、频闪融合阈值测定法l7、色名读唱时间法判别力测定l8、皮肤电流测定法随着活动时间延长和强度的增大，机体对氧的需求也增加。因此，可通过对呼出气体中氧和二氧化碳的含量的分析确定能量代谢率，进而推算疲劳程度。六、测定疲劳的方法l1、心率(脉博数)测定法l2、呼气分析法l3、触两点辨别阈法l4、膝腱反射阈测定法l5、反应时间测定法l6、频闪融合阈值测定法l7、色名读唱时间法判别力测定l8、皮肤电流测定法当皮肤表面上的两个点同时受到刺激时，如果两点间距离在50mm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20mm），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。六、测定疲劳的方法l1、心率(脉博数)测定法l2、呼气分析法l3、触两点辨别阈法l4、膝腱反射阈测定法l5、反应时间测定法l6、频闪融合阈值测定法l7、色名读唱时间法判别力测定l8、皮肤电流测定法随活动者疲劳产生程度的增强，机体的反射机能下降，通过捶击膝腱来测定因疲劳造成的反射机能的钝化程度。疲劳时膝键反射阀增大，轻度疲劳可引起阂值增加5-100，重疲劳阀值增加150-300。六、测定疲劳的方法l1、心率(脉博数)测定法l2、呼气分析法l3、触两点辨别阈法l4、膝腱反射阈测定法l5、反应时间测定法l6、频闪融合阈值测定法l7、色名读唱时间法判别力测定l8、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反应时间的长短作为疲劳判定的依据。六、测定疲劳的方法l1、心率(脉博数)测定法l2、呼气分析法l3、触两点辨别阈法l4、膝腱反射阈测定法l5、反应时间测定法l6、频闪融合阈值测定法l7、色名读唱时间法判别力测定l8、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。一般测定日间或周间变化率，也可分时间段测定。六、测定疲劳的方法l1、心率(脉博数)测定法l2、呼气分析法l3、触两点辨别阈法l4、膝腱反射阈测定法l5、反应时间测定法l6、频闪融合阈值测定法l7、色名读唱时间法判别力测定l8、皮肤电流测定法用纸片或木块做成三角形、圆形、方形和六角形4种图形各4个。每种图形涂成4种颜色（红、蓝、黄、黑），在这16个图形中，每次取出不同颜色、不同形状的4个图形排成一列，令受试者按顺序口述图形形状和颜色，如蓝三角、红方、黄圆、黑六角。下次再做相似的变换，令受试者叙述。重复多次后，疲劳的人将出现误述。疲劳越甚，误述出现早、越多。此法可以较好地测定精神上的疲劳。六、测定疲劳的方法l1、心率(脉博数)测定法l2、呼气分析法l3、触两点辨别阈法l4、膝腱反射阈测定法l5、反应时间测定法l6、频闪融合阈值测定法l7、色名读唱时间法判别力测定l8、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。七、影响疲劳的因素l1、劳动速度、强度和时间l2、照明、气候、温湿度l3、精神面貌和工作动机l4、作业的单调性l5、性格和智力l6、年龄、健康状况疲劳程度的轻重与劳动速度、强度和时间有关。体力劳动以不快不慢的速度进行，维持时间最长久，不易疲劳。重体力劳动因节律太快，消耗体力太多，无法维持高速度的工作，为了减轻疲劳，只能以较低速度工作。七、影响疲劳的因素l1、劳动速度、强度和时间l2、照明、气候、温湿度l3、精神面貌和工作动机l4、作业的单调性l5、性格和智力l6、年龄、健康状况生理性疲劳除了与劳动方式、速度、强度和时间有关外，还与照明、气候、温度、湿度等工作环境因素有关。这些环境条件一旦超限，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。七、影响疲劳的因素l1、劳动速度、强度和时间l2、照明、气候、温湿度l3、精神面貌和工作动机l4、作业的单调性l5、性格和智力l6、年龄、健康状况精神面貌和工作动机等心理因素对疲劳感的出现也起作用。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。七、影响疲劳的因素l1、劳动速度、强度和时间l2、照明、气候、温湿度l3、精神面貌和工作动机l4、作业的单调性l5、性格和智力l6、年龄、健康状况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，工作效率又一次出现回升，这说明效率会掩盖疲劳。七、影响疲劳的因素l1、劳动速度、强度和时间l2、照明、气候、温湿度l3、精神面貌和工作动机l4、作业的单调性l5、性格和智力l6、年龄、健康状况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。七、影响疲劳的因素l1、劳动速度、强度和时间l2、照明、气候、温湿度l3、精神面貌和工作动机l4、作业的单调性l5、性格和智力l6、年龄、健康状况疲劳的产生还与年龄、健康状况有关，如青年作业人员作业中产生的疲劳较老年人小得多，而且易于恢复。这很容易从生理学上得到解释，因为青年人的心血管和呼吸系统比老年人旺盛许多，供血、供氧能力强。某些强度大的作业是不适于老年人的。八、疲劳的改善和消除l劳动生产率、工伤事故都与疲劳密切相关。l病态疲劳出现，首先要查明原因对症治疗。而心理性疲劳，则应注意心理调节和治疗。八、疲劳的改善和消除l1、工间休息l2、合理的膳食l3、正常科学的作息时间l4、改进工作环境条件l5、脑体结合l6、机械化和自动化程度工间休息是减轻体力劳动疲劳的有效方法，例如让操作风动工具等强振动环境中的工人，进行工间休息，可减少事故发生率。且振动的频率越高，休息次数和时间相应地增加和延长。八、疲劳的改善和消除l1、工间休息l2、合理的膳食l3、正常科学的作息时间l4、改进工作环境条件l5、脑体结合l6、机械化和自动化程度工间休息方法:1、工间休息应该在劳动者感到疲劳前开始；2、劳动者越感劳累，工间休息时间就应相应长一些。3、意大利人马慈拉研究发现，工作间隙中，多次短期积极休息，比一次长的休息好处更多。工作时间适度或适当减少，能使工人聚精会神，努力工作，产量提高。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”，能够得到满意的心血管反应。八、疲劳的改善和消除l1、工间休息l2、合理的膳食l3、正常科学的作息时间l4、改进工作环境条件l5、脑体结合l6、机械化和自动化程度合理的膳食也可以减少疲劳。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。八、疲劳的改善和消除l1、工间休息l2、合理的膳食l3、正常科学的作息时间l4、改进工作环境条件l5、脑体结合l6、机械化和自动化程度坚持正常的作息时间，符合生物节律要求，也能减轻疲劳。1、减少轮班工作制度。2、延长工作时间以提高产量的做法是不足取的。除特定情况外，延长工作时间往往得到的是废品率增高和安全性下降而且增加成本、降低工效。因为作业人员从生理和心理上是不可能连续工作的，过一定时间，效率就将下降，差错就会增多，这时仍不及时休息，还会引起产品质量下降，甚至出现事故。八、疲劳的改善和消除l1、工间休息l2、合理的膳食l3、正常科学的作息时间l4、改进工作环境条件l5、脑体结合l6、机械化和自动化程度改进工作环境条件是减轻疲劳的有效方法之一。如模拟自然环境或向车间送新鲜空气或向车间输送空气负离子。利用空气负离子能净化空气、除尘，消除人的生理性疲劳。八、疲劳的改善和消除l1、工间休息l2、合理的膳食l3、正常科学的作息时间l4、改进工作环境条件l5、脑体结合l6、机械化和自动化程度消除脑力疲劳最积极的方法是体育锻炼，尤其是放松式运动项目，如太极拳、散步等，这些活动能促进大脑营养状况改善，调节其功能，有助于大脑的镇静与放松。欣赏音乐和文艺活动，体力疲劳会消除得更快。八、疲劳的改善和消除l1、工间休息l2、合理的膳食l3、正常科学的作息时间l4、改进工作环境条件l5、脑体结合l6、机械化和自动化程度提高作业的机械化、自动化程度是减轻疲劳、提高作业安全可靠性的根本措施。目前美国矿井下，由于机械化水平很高，只有机械化程度较低的顶板管理中事故居首位。各国发展的趋势，都倾向于由机器人去完成危险、有毒和有害的工作。本节小结l疲劳是影响信息获取和动作协调和准确的重要因素，它对安全生产有消极的作用；l介绍了疲劳的类别、规律及作用与产生机理；l从生理和心理两个方面阐述了疲劳的产生的原因；l介绍了疲劳的症状与测量方法；l生理疲劳和心理疲劳的防治措施。作业l1简述疲劳的类型及其特点。l2.阐述疲劳产生的原因。l3.疲劳测试有哪些方法？l4论述从保证安全生产的角度出发，如何减轻疲劳？