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劳动生理与人类工效学Work Physiology and Ergonomics 华中科技大学同济医学院 劳动卫生与环境卫生学系 杨磊 Working condition 劳动生理学 劳动生理学研究一定劳动条件下人的器官和系统的功能 劳动生理学 劳动条件在这里指劳动任务、劳动场所、劳动对象、工作设备及工作环境等。劳动条件会对劳动者的器官和系统产生影响，二者间的相互关系是劳动生理学研究的核心问题。可从机体反应的强度和持续时间来测定劳动条件对机体的影响，然后归纳和评价，最终用于劳动设计。方法上有一系列环节：测定-归纳-评价-设计应用。显然，劳动生理学与职业医学乃至工程学有密切关系。 一、劳动能量代谢 肌肉活动的能量来源 作业时候氧消耗的动态变化 劳动能量代谢与劳动强度分级 能量代谢与劳动强度 中等强度作业 大强度作业 极大强度作业 体力劳动时机体的调节与适应 神经系统：主观能动性；动力定型 心血管系统：心率；血压；血液再分配；成分 呼吸系统：肺通气量；呼吸次数 排泄系统：肾脏；汗腺 体温：深部体温 脑力劳动时的生理变化 与体力劳动相比较而言，脑力劳动的一个显著特点在于处理信息（information），有时要交付出新的信息。 注意和记忆attention and memory 工作记忆（working memory）：一种以不稳定形式初始和短暂地储存信息的记忆。 长期记忆：也称为第二级或第三级记忆，长期记忆储存大量的知识，其内容是抹不掉的。 脑力劳动的职业卫生 劳动者 劳动工具 工作任务（？信息通量） 工作环境 工作组织 H?he von Zeichen 劳动负荷的评价 劳动（work）：人为了一定目的而从事的一切活动。 劳动负荷评价（work load evaluation）:目的在于把负荷维持在一个适当的水平，以便有效地完成工作任务又不损害健康。 劳动和作业类型 脑力劳动 体力劳动 静力作业 动力作业 反复性操作 高过头顶的作业 静力和动力作业 静力作业（static work）：也叫静态作业，主要依靠肌肉等长性收缩（isometric contraction）来维持一定体位，使机体和四肢关节保持不动所进行的作业。 静力和动力作业 其特点是能耗水平一般不高，肌肉却容易疲劳。 在作业停止数分钟后，氧耗不下降反而先升高再逐渐下降。 动力作业则与静力作业相反 作业类型 动力作业 (dynamic work)：即在保持肌张力不变，等长性收缩情况下，肌肉交替收缩和舒张，使关节活动来进行的作业。 动力作业又可分为重动力作业和轻动力作业 反复性作业（repetitive work）：又称轻动力作业，参与作业的是一组或多组小肌群，其量小于全身肌肉总量的1/7，肌肉收缩频率高于15次/分钟，能耗不高，却容易疲劳。 作业类型 高抬举作业（overhead work）：手举过头顶来完成某项操作，一是静力作业成分，二是心脏与工作肌的静水压，导致心血管高度应激，工作肌乃至全身容易疲劳。 高过头顶的作业— Overhead? Ergonomic designOverhead work? 劳动负荷评价 负荷与应激Stress and Strain 负荷（stress）：负荷指劳动系统对机体生理心里总的需求和压力，它强调外界因素和状态。 应激（strain）：指负荷对个体的影响，它强调机体内部的生物过程和反应。 人的特性（human characteristics） 适宜水平：劳动负荷的适宜水平可以理解为在该负荷下能够连续劳动八小时，不至于疲劳，长期劳动也不损害健康的卫生学限值。 一般认为，劳动负荷的适宜水平约为最大摄氧量的1/3。 以能量代谢计，在男女分别为17kJ/min和12kJ/min。 心率则为安静时的心率再加上40次/分钟 劳动负荷评价的指标与方法 客观方法 a 体力劳动：能量代谢、心率、肌电、肌酸激酶、激素 b 脑力劳动：心率、瞳孔测量、心率变异性、脑诱发电位 主观方法 a 体力劳动：调查表、谈话、Borg 量表 b 脑力劳动：Cooper-Harper量表、 NASA负荷指数 观察方法 工作活动分析法（AET: Arbeitswissenschaftliche Erhebungsverfahren zur T?tigkeitsanalyse） 工作姿势系统分析法（OWAS: the Ovako work posture analyzing system） Workload evaluation 肌电测定分析指标 1. 时域（time domain）：幅度（amplitude）及其随时间的变化 电活性（electrical activity, EA），通过检波而得到电活性指标（总功率）：