第4_章作业能力和作业疲劳

(50m/min) 散步(60m/min)
(70m/min) 步行(80m/min)
(90m/min) (100m/min) (120m/min) 跑步(150m/min) 马拉松 万米跑比赛
RMR值
1.3 1.6 1.6 2.4 2.9 3,0 3.5 4.3～5.3 2.6 6.5 1.3 1.5 1.8 2.1 2.7 3.3 4.2 7.0 8.O～8.5 14.5 16.7
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活动项目 睡眠 整装 扫除
做饭 运动 用饭、休息 上厕所
步行
上下班
楼梯 学习 笔记
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动作内容
洗脸、穿衣、脱衣 扫地、擦地 扫地 擦地 准备 做饭 饭后收拾
广播体操的运动量
慢走散步（ 45m/min ） 一般（ 71m/min ） 快走（ 95m/min ） 跑步（ 150m/min ） 自行车（平地） 汽、电车（坐着） 汽、电车（站着） 轿车
用尖镐劳动为8.5 推200kg三轮车为9.5
用全力推车为10.0 挖坑为12.4
推倒物料为17.0
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表4-2 日常作业的资料
作业或活动内容
RMR值
睡眠 安静坐姿 坐姿：灯泡钨丝的组装
念、写、读、听 拍电报 电话交换台的交换员 打字 谈话：坐着(有活动时0.4) 站着(腿或身体弯曲时 0.5) 打电话(站) 用饭、休息 洗脸、穿衣、脱衣 乘小汽车 乘汽、电车(坐) 乘汽、电车(站)、扫地、洗 手 使用计算器 洗澡 邮局盖戳 使用缝纫机 在桌上移物 202用0/洗11衣/1机6
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劳动生产过程
劳
动
2
生
1
3
产
率
12
3 4
3
0 1 234
0123 4
工作小时
劳动生产率的典型曲线 120：20/入11/1门6 期； 2：稳定期； 3：疲劳期； 4：终末激发期24
4.2 劳动强度及其分级
劳动强度是指作业者在生产过程中体力消耗及紧张程度。 劳动强度的大小可以用耗氧量、能消耗量、能量代谢率及 劳动强度指数等加以衡量。 为了区分强度的大小，划分成等级是必要的。
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供能状况与体力劳动的关系
名称
ATP-CP系统 乳酸能系统
代谢需 氧状况
无氧代谢
无氧代谢
供能速度
能源物质
产生ATP 的量
非常迅速
CP
很少
迅速糖原
糖原
有限
体力劳动类 型
劳动之初和极 短时间内的极 强体力劳动的
供能
有限
短时间内强度 大体力劳动的
供能
有氧氧化系统 有氧代谢
较慢
糖原、脂肪、 几乎不受限
RMR 0～0.5
被检查者感觉
调查者观察
手腕感到疲劳，但习惯后不感到疲 完全看不出疲劳感 劳
工作举例
拍电报为0.3 记录为为0.5
0.5～1
工作时间长后有疲劳感
看不出有疲劳感
认为工作很轻．不太疲劳 1.0～2.0
看不出有疲劳感
2.0～3.0 3.0～4.0
常想休息 开始不习惯时劳累习惯后不太困难
有明显工作感，是较小的 体力劳动
工种
手指作业，脑力劳动，坐位姿 势多变，立位重心不动
电话员 电报员
制图 修理仪表
长时间连续上肢作业
司机、车工 打字员
立位工作，身体水平移动，步 行速度，上肢用力作业， 可持续作业
油漆工 邮递员 木工、石工
全身作业，全身用力 10 ～ 20min 需休息 1 次
炼钢、炼铁 土建工人
E级 极重劳动
>7.0
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基础代谢计算
正常人的基础代谢率比较稳定，一Biblioteka Baidu不超过正常平均值的15%。 我国人体表面积的公式为：
人体表面积(m2)=0.0061×身高(cm)+0.0128×体重(kg)-0.1529 基础代谢量=基础代谢率平均值(B)×人体表面积(S)× 持续时间(t)=BSt
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女 4270 ～ 5940
男 7300 ～ 9090 4.0～7.0
女 5940 ～ 7450
7750 ～ 9200
6900 ～ 8040 9290 ～ 10670 8040 ～ 9300 10670 ～ 12770 9300 ～ 10970 12770 ～ 14650 10970 ～ 29800
作业特点
2
4.1 人的作业特性
✓能量代谢 ✓作业时氧消耗的动态 ✓作业能力的动态分析
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体力劳动能量来源
人的劳动，从生理学角度来说，是体力劳动和脑 力劳动相结合进行的，不过不同的工作，体脑劳动有 所侧重而已。由于骨骼肌约占体重的40%，故体力劳 动的消耗较大。
体力劳动时，骨骼肌活动的能量有三个途径供给： l）ATP——CP系列 2）需氧系列 3）乳酸系列
较长时间才能得到完全补偿,恢复期一般需10min左右，
2020/1也1/1可6 长达lh以上 .
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影响能量消耗的因素
工作类型 工作方法 工作姿势 工作率 工具设计
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不同工作能量消耗
P189
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工作方法
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工作姿势
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计算能量代谢量时，首先必须准备必要的相对代谢 率资料，专家们已经积累了大量的系统的相对代谢率数 据。可以对研究的某项具体作业，观察分析作业者的动 作、负荷和疲劳等方面的特征，然后与现有的资料加以 对照比较，即可以判断确定该项作业的RMR 值。有关 判定生产作业活动的资料见表4-1。日常作业活动的 RMR 值参考资料见表4-2 。
第4章 作业能力与作业疲劳
4.1 人体作业的基本特征 4.2 劳动强度及其分级 4.3 作业疲劳与及其消除
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教学基本要求
➢ 了解能量代谢的来源，劳动强度的划分，疲 劳的测定
➢ 掌握能量代谢的分类和相对能量代谢，作业
时氧消耗状态
➢ 正确理解疲劳的概念，降低疲劳的措施
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b) a)
作业时氧消耗动态（一）
氧
氧
需
需
小
超
于
过
氧
氧
上
上
限
限
在作业开始2一3min内，呼吸和循环系统的活动尚不
能满足氧需;肌肉活动所需的能量是在缺氧条件下产
生的。
其后，当呼吸和循环系统的活动逐渐加强，氧的供应
得到满足，即进人稳定状态下工作，这样作业一般能
维持较长的时间。
摆动虽大些，但用力不大
4.0～5.5 局部疲劳，不能长时间连续动作
使用整个上肢，用力明显
5.5～6.5 要求工作30～40min后休息
作业者呼吸急促
6.5～8.0
连续工作20min感到胸中难受，但 再干轻的工作能继续做
作业者呼吸急促。脸变色， 出汗
8.0～9.5
10.0～ 12 .0
12.0以上
工作5～6min后，什么工作也不能 做了
能量代谢量=MSt 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 肌肉活动的能耗量却可高出基础代谢的10～25倍。它和体力劳动 强度直接相关，对研究劳动管理（工资、定额、制度等）和劳动 卫生学都是极为重要的。
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4.相对代谢率RMR
为了消除个人之间的差别，采用劳动代谢量和基础代谢 量之比来表示某种体力劳动的强度。这一指标称为能量
蛋白质
制
持续时间长、 强度小的各种
劳动供能
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4.1.1 能量代谢
基础代谢量 安静代谢量 能量代谢量
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1. 基础代谢量
基础代谢量，是人在绝对安静下(平卧状态)维持生命所
必须消耗的能量。
基础代谢率（BMR，basal metabolic rate）是指人在
进餐12h后，在清晨清醒地静卧于18oC～25oC环境中，并 保持神经松弛，体位安定，各种生理活动维持在较低水平下 的代谢率。
代谢率（RMR，Relative Metabolic Rate）。
RMR 能量代谢量 安静代谢量
基础代谢量
能量代谢量＝RMR基础代谢量+1.2基础代谢量＝RMR 1.2基础代谢量
RMR 能量代谢率 安静代谢率 M R
基础代谢率
B
M B RMR R B RMR 1.2B RMR 1.2 B
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2.安静代谢量
安静代谢量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。 安静代谢量包括基础代谢量和为维持体位平衡及 某种姿势所增加的代谢量两部分。 安静代谢量= RSt＝1.2BSt 一般在工作前或后进行测定。
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3.活动代谢
活动代谢量指人体进行作业或运动时所消耗的总能量。 活动代谢量包括基础代谢量，维持体位增加的代谢量和作业时增 加的代谢量三部分。
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表4-1 生产作业活动的资料
动作部位
动作细分
非意识的机械性动作
手指动作 有意识的动作
手指动作连带到小臂 手指动作
连带上肢 手指动作连带大臂
上肢作
一般动作方式 稍用力动作方式
一般动作方式
动作较大，用力均匀
全 短时间内集中全身力量 身 动 作
繁重作业
极繁重作业
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4.1.2 作业时氧消耗状态
作业时人体所需要的氧量取决于劳动强度。 氧需：单位时间所需的氧量（氧需能否得到满足主要取
决于循环系统和呼吸系统的功能） 。 氧上限：血液在单位时间内所能供应的最大氧量。
成年人的氧上限一般不超过 3L/min，有锻炼者可达到 4L/min。 氧债：氧需和实际供氧量之差。
大强度作业，指氧需超过氧上限，即在氧债大量积累 的情况下作业，如爬坡负重、手工挥镐或锻打。这种作业 只能持续10余分钟，不会更长。
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以相对代谢率指标分级
典型代表是日本能率协会的划分标准，它将劳动强度 划分为5个等级。
作业时的RMR越高，规定的作业率应越低。 ≤2.7适宜的作业； <4的作业可以持续工作，但考虑精神疲劳也应安排适当休息； >4的作业不能连续进行； >7的作业应实行机械化。
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4.1.3 作业能力的动态分析
✓ 作业者的作业能力可以用一天内的作业能力来反映，而一天 内作业能力的变化规律，又可以用一天内劳动生产率的变化 规律间接反映。
✓ 一天内的典型劳动生产率变化规律一般呈现三个阶段：入门 期、稳定期和疲劳期，还有一个终未激发现象。
✓ 以脑力劳动和神经紧张型为主的作业不表现上述规律。
基础代谢量的80％～90％ O O.1 0.2 0.3 0.4 1.4 0.2 0.3 0.4 0.4 0.5
O.5～0.6 1.O 2.2 O.6 0.7 0.9 1.0
1.O～1.2 1.2
作业或活动内容
使用计算机 步行选购 准备、做饭及收拾 邮局小包检验工作 骑车(平地180m/min) 做广播体操 擦地 整理被褥 下楼(50m/min) 上楼(45 m/min) 慢步(40m/min)
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表4-3 日本对劳动强度的分级
劳动强度分级
R.M.R
性别
耗能量（ KJ ）
8 小时
全天
A级 极轻劳动
B级 轻劳动
C级 中等劳动
D级 重劳动
男 2300 ～ 3850 0 ～ 1.0
女 1925 ～ 3015
男 3850 ～ 5230 1.0～2.0
女 3015 ～ 4270
男 5230 ～ 7330 2.0～4.0
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b) a)
作业时氧消耗动态（二）
氧
氧
需
需
小
超
于
过
氧
氧
上
上
限
限
若劳动强度较大，氧需超过氧上限，机体处于供氧不足 的状态下工作，肌肉内的贮能物质 (糖原)迅速消耗，作
业就不能持久,
偿清氧债：非乳酸氧债（恢复ATP、血红蛋白、肌红蛋白
筹所需的氧）可在2一3min内得到补偿; 而乳酸氧债则需
上楼时（ 46m/min ） 下楼时（ 50m/min ） 念、写、看、听（坐着） 用笔记录（一般事务）
记帐、算盘
RMR
基础代谢量 × 90 %
0.5
2.7
2.2
3.5
0.6
1.6
2.5
3.0
0.4
0.4
1.5
2.1～2.5
3.5～4
8.0～8.5
2.9
1.0
2.2
0.5
6.5
2.6
0.2
0.4
0.5
工作不能持续5min以上
用全力只能忍耐lmin，实在没有力 气了
作业者呼吸急促、流汗、 脸色难看、不爱 说话
急喘、脸变色、流汗
屏住呼吸作业，急 喘，有明显的疲劳感
拨电话号码为0.7 盖章为0.9 电脑操作为1.3 电钻(静作业)为1.8
抹光混凝土为2.0
轻筛为3.0 电焊为3.0 装汽车轮胎为4.5 粗锯木料为5.0 拉锯为5.8 和泥为6.0 锯硬木为7.5
男
(7.0～
1
1
)
9090 ～ 10840
14650 ～ 16330
全身快速用力作业呼吸急促、 困难， 2 ～ 5min 即 需休息
伐木工 （手工） 大锤工
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以氧耗、心率等指标分级 国际劳工局
中等强度作业，氧需不超过氧上限。中等强度又分为 6级：很轻、轻、中等、重、很重和极重6级。