03 职业工效学

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对程用力 动作自然 动作的节奏性 利用身体的重力
掌握正确劳动姿势的注意事项
身体保持自然状态 避免身体任何部位长时间处于强迫状态 使操作者不用改变姿势就能观察到需观察的区域 避免手和前臂长时间高出肘部,如需手、脚长时间处 于高出正常高度,应提供合适支撑物 在可能的情况下,在劳动过程中适当变换姿势。 对称用力:有利于减少能量消耗、保持稳定和平衡
② 腰痛:腰部剧烈疼痛,活动受限,多发生于突然用力 或转身等动作。
③ 坐骨神经痛:疼痛向腿的后、侧部放射,脚和趾可有 麻木或刺痛。
颈、肩、腕损伤
◆常见的姿势及职业活动:见于坐姿作业,常见职业活动:
① 键盘操作者: ② 流水线生产工人: ③ 手工工人:缝纫、制鞋、刺绣等; ④ 音乐工作者:钢琴师、手风琴演奏者等。
3-2

肢❖ 生产中用力要注意力的对称,这样可以保持身体的平衡
与稳定,否则机体为保持某种姿势需要有较多的肌肉收 缩而消耗能量。 ❖ 生产劳动可能使用各种动作,要根据生物力学基本原理, 合理运用体力 。
合理应用体力有助于降低能量消耗,减轻疲劳程度, 减少劳动引起的慢性损伤,提高劳动效率。
◆扁平脚形成比较缓慢,但青少年从事这类作业发生和 发展均较快。
◆表现:早期表现为脚跟及趾骨头疼痛,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、 腓肠肌痉挛等,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
◆常见的姿势及职业活动:长期从事重体力劳动者,由于负 重,使腹部肌肉紧张,腹内压升高,久而久之可形成腹疝, 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。
按照传统的测量方法,人体立姿测量项目正面60项,横向10项, 头部49项,共119项。
图3-3 脚上下活动范围及适宜范围
(二) 人体测量数据的应用
1. 人体尺寸的百分位数 ❖ 人体测量除了项目很多,在分析计算时,对于每一个项目
都要进行统计分析,分别计算出不同百分位数的人体尺寸, 以满足不同设计需要。一般从小到大计算出1%、2%、5%、 10%……,直到99%的百分位数值。 ❖ 在实际工作中,使用人体测量数据要根据具体要求选择性 应用,并非简单地使用第50百分位数(P50)的值。
二、人体测量学及其应用
(一)人体测量类型及方法
1. 人体测量类型 (1) 静态测量 : 静态测量是被测者在静止状态下进行的测量,
又叫静态人体尺寸测量(static measurement of dimensions)。这种方法测量的是人体各部分的固定尺寸, 如身高、眼高、上臂长、前臂长等。
(2) 动态测量:动态测量是被测者在规定的运动状态下进行 的测量,又称动态人体尺寸测量(dynamic measurement of dimensions)。这种方法测量的是人体或某一部分空间 运动尺寸,即活动范围,又称功能人体尺寸测量 (functional measurement of dimensions)。
动力作业(Dynamic work)
定义: 主要依靠肌肉的等张性收缩保持肌肉张力不变, 运用关节的活动来进行的作业。
特点 ✓ 肌肉交替收缩与舒张 ✓ 血流量增加 ✓ 不易疲劳 ✓ 做功效率高,较少引起肌肉关节的损伤
放松状态
动力作业
静力作业
需血量 供血量
需血量 供血量
需血量 供血量
姿势
人在劳动时需要保持一定的姿势(posture)
定义
•国际劳工组织(ILO) •国际工效学学会(IEA) •《工效学名词术语》
职业工效学:以人为中心,研究人、机器设备和 环境之间的相互关系,旨在实现人在生产劳动及其他 活动中的健康、安全、舒适,同时提高工作效率。
工效学的主要任务 培训

机器
工效学设计 界面(interface)
(这项工作)是否可 执行且无危险吗?
◆主要原因
① 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;
② 频繁活动,工作中进行重复、快速操作,手部反复曲、伸; ③ 用力,作业中反复用力。
◆主要表现 疼痛、肌张力减弱 感觉过敏或麻木 活动受限 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。 腕部严重损伤者还可以引起手部肌肉的萎缩等。
掌挛缩病发病缓慢,一般要工作20-30年才发生。 其发生过程先是由于手掌腱鞘因反复刺激而充血,形成 炎性小结节,在此基础上,出现腱膜纤维性增生,进一步 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。 掌挛缩病以右手多见,常发生于尺侧,累及无名指和小 指,病程进展缓慢。
重心
物体的重心:为了减少用力,在劳动时应尽可能使物体 的重心靠近人体,这样可以使力矩变小。采用这种方法, 做同样的功可以搬运更重的物体,提高做功效率。
图3-1 物体重心与作业效率
❖ 人体重心:除了物体重心以外,人体本身也有重心。
❖ 除了整体重心以外,人体各个部分,又称体段 (segment),也有各自的质量和重心,如头、手、前 臂、上臂、躯干等,每一部分力矩的大小取决于该体 段的空间位置与相应的关节(支点)之间的垂直距离 (图3-2)。距离越大,力矩越大,机体的能量消耗也 随之增加。
常见部位:手部——最常见,脚——其次。 这种情况一般不影响作业,甚至有一定保护作用,但如
果数量多或面积大,也会使活动受限,感觉灵敏度降低, 影响正常功能。如果发生感染,出现炎症,则会影响身体 健康。
(2)滑囊炎 ◆常见的作业:一种常见的疾患,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。可以发生于各种 不同的部位,如包装工的腕部,跪姿工作者的漆部等。
根据肌肉收缩情况、参与劳动肌肉量的多少 以及是否做功等,可将作业类型分为静力作业和 动力作业。
静力作业(Static work)
定义: 主要依靠肌肉的等长性收缩来维持一定的体位, 使躯体和四肢关节保持不动势所进行的作业。
特点
✓ 不能持久 ✓ 耗能不高但易疲劳 ✓ 需要的恢复时间较长 ✓ 容易引起肌肉关节的过度紧张和损伤 ✓ 工作效率低
避免头部、躯干、四肢长时间处于倾斜状态或强迫体 位
使操作者不必改变姿势即可清楚地观察到需要观察的 区域;
操作者的手和前臂避免长时间位于高出肘部的地方;
如果操作者的手和脚需要长时间处于正常高度以上时, 应提供合适的支撑物。
不同高度工作台操作时各肌肉的负荷(MVC %)
高度(cm) 肱桡肌 肱二头肌 三角肌 斜方肌
常见疾患
强迫体位引起的疾患 个别器官紧张 压迫及摩擦所致疾患
1. 强迫体位引起的疾患
肌肉骨骼损伤
下背痛 颈、肩、腕损伤
下肢静脉曲张 扁平足 腹疝
(1)肌肉骨骼损伤(musculoskeletal injury)
是一种常见的与工作有关的疾病,影响面很广,在各种行 业都可以发生。
下背痛(low back pain, LBP) ◆是肌肉骨骼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。
机器
环境
1.人体方面
生理学(生物力学) 解剖学(人体测量与应用) 心理学
工作过程中的生物力学
职业生物力学(Biomechanics) : 主要研究工作过程中人和机器设备间的力学关系,
目的是提高工作能力并减少肌肉骨骼损伤的发生。
工作过程中的生物力学
骨骼肌力学特性 姿势 合理用力 常见疾患
歌唱家小结节”比较多见, ➢ 在比较严重的咽喉炎或气管炎之后过早地唱
歌容易出现这种现象。
3. 压迫及摩擦所致疾患
(1)胼胝: 常见的作业: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(callus)或胼胝化(callosity)。胼胝范围小且后,界 限清楚,反之则为胼胝化。
合理用力
动力单元:由肌肉、骨骼、神经、血管等组成。 一个动力单元可完成简单的动作,两个以上的动力单元组 合在一起称为动力链,可以在较大范围内完成复杂动作。
多数劳动是通过动力链来完成的。但是一个动力链包括的 动力单元越多,出现障碍的机会也就越多,因此,在组织 生产劳动时,应尽可能用较简单的动力链。
职业功效学(p59) ergonomics
概述 工作过程中的生物力学 人体测量学及其应用 机器和工作环境 劳动组织 预防措施
职业工效学概述
职业工效学(ergonomics):又称人类(体)工程学,人类 (体)因素学、人机工程学、人机学、工效学、人体因素 工程学。
Ergonomics 由两个希腊语的词根组成: Ergo=劳动, 工作; Nomos=规律, 规则 Ergonomics=工作的自然规律
(2)发音器官过度紧张所致疾患:
◆常见的职业活动:有些职业,如歌唱家、教师、讲解员等, 不仅发音器官使用多,而且紧张度高,可以引起发音器官的 变化或疾病。
◆疾患的类型:
功能性发音障碍 开始发音有不久即出现声音嘶哑、失调、或 失声。
器质性损害: ➢ 表现为发音器官炎症、声带出血、声带不全
麻痹,甚至出现“歌唱家小结节”。 ➢ 实际工作中“歌唱家小结节”较少,“假性
◆表现:一般无疼痛,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。
2.个别器官紧张
(1)视觉器官紧张所致疾患: ◆常见的职业活动:
计算机录入、文字校对、钟表工、细小零件装配工 电子元件生产以及有些科研和医务工作者。
◆表现: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、眼睑浮 肿、视力下降等临床改变,严重者可发生黄斑性脉络视 网膜炎,甚至视网膜剥离。
(2)下肢静脉曲张
◆常见的姿势及职业活动:长期站立或行走或站立负重作 业多见,常见的职业活动有:警察、纺织工等。
◆本病随着工龄延长而增加,女性比男性更容易患病,常 见部位在小腿内侧。
◆表现:感到下肢及脚部疲劳、坠胀或疼痛,严重者可出 现水肿、溃疡、化脓性血栓性静脉炎等。
(3) 扁平足
◆常见的姿势及职业活动:立姿作业、行走、搬运或需 要用力踩脚控制器,使胫部肌肉过劳,韧带拉长、松 弛,导致脚弓变平,成为扁平脚。
➢ 常见的姿势是站姿和坐姿
➢ 不管采取何种姿势,人体都要承受由于保持某种姿势所 产生的负荷,如站或坐时颈椎需要承担头部的负荷,腰 椎需要承担腰以上躯体的负荷,这种负荷称作姿势负荷 (posture load)。
为了方便操作和减少姿势负荷及外加负荷的影响,在 采用作业姿势时需注意:
尽可能使操作者的身体保持自然的状态;
◆站姿作业和坐姿作业均可发生下背痛,因此许多作业均 可引起这种疾病,其中以站立负重作业发病率最高,如搬 运工。
◆常见原因 ① 负重; ② 姿势; ③ 用力不当; ④ 在负重过程中突然 转身。 ◆职业性下背痛常见的类型:
① 腰功能不全:表现为下背部疲劳、强直或疼痛。清早 起床,向前弯腰、持久保持站或坐的姿势均可引起发作, 发作时腰不能伸直;
肌肉骨骼肌的力学特点
运动系统主要组成及作用 ◆肌肉:主动部分
肌肉做功的效率与负荷大小有关,负荷过大或过小, 效率都低。 当肌肉负荷为肌肉最大收缩力的一半时,肌 肉收缩 所做的功具有最大值。
◆骨骼:被动部分 主要功能是支持、运动和保护;骨骼强度青年人比 老人高,男>女。
◆关节:支点 是骨间连接,以转动的方式运动
Height
Brachior. Biceps Deltoid Trapezius
74
5.0
4.2
9.3
8.1
79
5.0
4.4
10.2
9.0
84
5.1
4.6
11.1
9.5
注:MVC(%)为肌肉最大随意收缩百分比
合理用力
合理运用体力,可以减少能量消耗, 减轻疲劳程度,降低慢性肌肉骨骼损伤的 发病率,提高工作效率。
◆发生主要原因:局部长期受到强烈的压迫和摩擦,这种 压迫可以是来自外部的力,也可以是机体内部的力,如包 装工或打字员的腕部受力主要是手腕反复曲伸产生的力。
◆表现:职业性滑囊炎呈现慢性或亚急性过程,一般症状 较轻,表现为局部疼痛、肿胀,对功能影响不大。
(3)掌挛缩病: ◆常见的作业:长期使用手控制器,如手柄、轮盘等。 ◆原因:由于持续压迫和摩擦,可引起掌挛缩病。 ◆发病的特点:
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