體力工作負(fù)荷測(cè)定實(shí)驗(yàn)

1、廣東石油化工學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓 名： 學(xué) 號(hào)： 班 級(jí)： 課 程： 人因工程學(xué) 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院2012年3月人因工程學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告一 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)體力工作負(fù)荷測(cè)定實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)時(shí)間20 12 年 3 月 20 日 5 節(jié)指導(dǎo)教師譚 云同 組 者一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙髮?shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆談趧?dòng)強(qiáng)度測(cè)定原理和簡(jiǎn)單方法。實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)及要求：1.運(yùn)用心率一耗氧相互關(guān)系確定勞動(dòng)強(qiáng)度等級(jí)。2.依據(jù)得出的勞動(dòng)強(qiáng)度等級(jí)，制定勞動(dòng)疲勞的寬放標(biāo)準(zhǔn)和勞動(dòng)休息時(shí)間。3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)時(shí)的切身感受加深理解勞動(dòng)強(qiáng)度等級(jí)的具體概念。二、實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)備、方法和手段實(shí)驗(yàn)原理：人體在維持自身生命和進(jìn)行作業(yè)過(guò)程中都需要進(jìn)行能量的消耗。能耗的

2、測(cè)定有直接和間接兩種方法。直接法是通過(guò)熱量計(jì)測(cè)定在絕熱室內(nèi)流過(guò)人體周?chē)鋮s水升溫情況，換算成代謝率。間接法是通過(guò)測(cè)定人體消耗的氧量，再以氧熱價(jià)求出能量代謝率。能量代謝過(guò)程中，年齡、性別、種族以及生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境和心理因素等不同會(huì)影響能量消耗的變化。它們各有其優(yōu)缺點(diǎn)，直接法準(zhǔn)確，但實(shí)施難、成本高，且代謝過(guò)程又受心情和環(huán)境變化而變化；間接法簡(jiǎn)單易行，但誤差大，難于提高精確度。工作疲勞是指勞動(dòng)者在連續(xù)工作后,有疲勞感及勞動(dòng)機(jī)能衰退的現(xiàn)象。人體由休息狀態(tài)轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)時(shí),其心率、血壓、心的血液輸出量、氧的消耗等生理狀況都要發(fā)生變化,當(dāng)工作停止后又逐漸恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài) 。通過(guò)對(duì)勞動(dòng)者在休息和工作狀態(tài)的這些生理

3、狀況的研究,可以間接地判斷勞動(dòng)者的工作疲勞和疲勞恢復(fù)問(wèn)題。目的是為了研究保護(hù)勞動(dòng)者的身體健康,合理地使用人的勞動(dòng)能力,使勞動(dòng)者在生產(chǎn)過(guò)程中持續(xù)地發(fā)揮高效能。本實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)思想旨在通過(guò)體力勞動(dòng)時(shí)人體的調(diào)節(jié)與適應(yīng)規(guī)律，在人體勞動(dòng)氧消耗量的基礎(chǔ)上進(jìn)而間接推算出能量代謝率，確定勞動(dòng)強(qiáng)度等級(jí)，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)。方法是讓被測(cè)者在不同的體力負(fù)荷下作業(yè),測(cè)定被測(cè)者作業(yè)前（前安靜期）、作業(yè)中（即負(fù)荷期）和作業(yè)后（后安靜期）三個(gè)階段的心率變化,判斷作業(yè)負(fù)擔(dān)及疲勞恢復(fù)的規(guī)律。當(dāng)然在實(shí)際工作疲勞研究中,還要結(jié)合其它的檢查法如理化檢查、生化檢查和心理檢查等來(lái)綜合地判斷疲勞程度。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：血壓計(jì)、脈博表、普通秒表、健身啞鈴

4、、仰臥起坐板、身高體重秤等。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1.預(yù)習(xí)與本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的內(nèi)容，做出供實(shí)驗(yàn)記錄用的表格，記錄實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)（如，身高、體重等）。2.測(cè)定心率 靜態(tài)心率測(cè)量。被測(cè)者工作前靜坐2min后，觀測(cè)者每隔幾分鐘時(shí)間讀取一次心率數(shù)值，直到相鄰兩次心率之差小于5/min次為止，取平均值，即為靜態(tài)心率。作業(yè)狀態(tài)下心率的測(cè)定。實(shí)驗(yàn)者手持啞鈴舞動(dòng)或坐仰臥起坐若干次，直致被測(cè)者感覺(jué)疲勞時(shí)，被測(cè)者停止作業(yè)并馬上測(cè)取一次心率數(shù)值，重復(fù)上述作業(yè)，直到誤差值小于5次/min時(shí)為止，取平均值即為被測(cè)者在該種負(fù)荷下的作業(yè)心率。作業(yè)完成后適當(dāng)進(jìn)行休息，測(cè)取一次心率數(shù)值，重復(fù)上述作業(yè)，直到誤差值小于5次/min時(shí)為止，取平

5、均值即為被測(cè)者的后安靜期心率值。3.求勞動(dòng)等級(jí)根據(jù)“心率勞動(dòng)強(qiáng)度”（見(jiàn)教材P164）可確定不同心率下的勞動(dòng)等級(jí)。表1 勞動(dòng)強(qiáng)度等級(jí)勞動(dòng)強(qiáng)度等級(jí)很輕輕中等重很重極重耗氧量/(l/min)050.51.01.01.51.52.02.02.52.5能量消耗率/(kJ/min)l0.510.520.920.931.431.441.941.952.352.3心率/(beats/min)751001001251251501501751754.確定疲勞寬放率計(jì)算能量代謝率M。 能量代謝率M耗氧量(L/min)×氧熱價(jià) (kcal/L)/身體表面積 (m2)式中：耗氧量可根據(jù)心率求得：耗氧量=0.5

6、+0.02（b-75），b心率（次/min）。氧熱價(jià)4.825kcalL，（注：1cal=4.1868J）。體表面積（m2）=0.0061×身高（cm）+0.0128×體重（kg）0.1529。為清除個(gè)體差異，計(jì)算相對(duì)能量代謝率RMR值：式中：M能量代謝率；B基礎(chǔ)代謝率；我國(guó)正常人基礎(chǔ)代謝率的平均值見(jiàn)表2（或教材表8-4）。表2 我國(guó)正常人基礎(chǔ)代謝率的平均值。（kcal/h/m2）根據(jù)RMR值，確定本次作業(yè)的疲勞寬放率(表3)。表3 勞動(dòng)疲勞寬放率5.計(jì)算本次作業(yè)的合理作業(yè)時(shí)間、休息時(shí)間及勞動(dòng)率。勞動(dòng)時(shí)間：休息時(shí)間：勞動(dòng)率：四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄與數(shù)據(jù)整理班級(jí)工業(yè)09-1學(xué)號(hào)25

7、姓名李玉身高cm169體重kg64室溫Co25動(dòng)作項(xiàng)目名稱(chēng)健身啞鈴動(dòng)作姿勢(shì)的選擇立姿啞鈴屈臂負(fù)荷重量(Kg)5動(dòng)作次數(shù)（個(gè)）55×2動(dòng)作周期(s)4S休息恢復(fù)時(shí)間(min)7.6作業(yè)前心率平均值A(chǔ)89作業(yè)后心率平均值B106增加值CBA17增加率DC/A19.1%勞動(dòng)等級(jí)中等能量代謝率M（kcal/h/m2）201.7相對(duì)能量代謝率（RMR）4.21疲勞寬放率%29.21%合理的勞動(dòng)時(shí)間T16.9min休息時(shí)間T5.9min勞動(dòng)率Tw75.0%（1）求勞動(dòng)等級(jí) 根據(jù)“心率勞動(dòng)強(qiáng)度”可確定不同心率下的勞動(dòng)等級(jí)，作業(yè)前是輕，做作業(yè)后是中等。（2）確定疲勞寬放率計(jì)算能量代謝率M。心率b=1

8、06耗氧量=0.5+0.02×（b-75）=1.12L/min氧熱價(jià)4.825kcalL，（注：1cal=4.1868J）體表面積（m2）=0.0061×身高（cm）+0.0128×體重（kg）0.1529。 =0.0061×169+0.0128×64-0.1529=1.6076查表取基礎(chǔ)代謝率B=37.7（kcal/h/m2）能量代謝率M耗氧量(L/min)×氧熱價(jià) (kcal/L)/身體表面積 (m2) =1.12×4.825/1.6076=3.36（kcal/min/m2）=201.7（kcal/h/m2）=4.21根

9、據(jù)RMR值，查表可確定本次作業(yè)的疲勞寬放率，勞動(dòng)疲勞寬放率介于23%與50%之間 根據(jù)線(xiàn)性插值法 勞動(dòng)疲勞寬放率（%）=0.27×（4.23-4）+0.23=29.21%（3）計(jì)算本次作業(yè)的合理作業(yè)時(shí)間、休息時(shí)間及勞動(dòng)率。作業(yè)時(shí)實(shí)際耗氧量M=耗氧量（L/min）×氧熱價(jià)(kcal/L) =1.12×4.825kcalmin =22.63j/min勞動(dòng)時(shí)間： =16.9min休息時(shí)間： =5.9min勞動(dòng)率： =75.0%五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析研究與問(wèn)題討論1.通過(guò)勞動(dòng)強(qiáng)度與體力疲勞關(guān)系討論作業(yè)制度安排時(shí)應(yīng)考慮的因素？ 答：（1）作業(yè)強(qiáng)度過(guò)大時(shí)，可以通過(guò)改進(jìn)設(shè)備、工具或改善工作方法，來(lái)降低工作強(qiáng)度。（2）工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，可以通過(guò)減少作業(yè)量或增加休息時(shí)間來(lái)緩解疲勞，條件允許的情況下，還可以進(jìn)行輪班制度減少勞動(dòng)時(shí)間。2.實(shí)驗(yàn)獲得的相對(duì)能量代謝率RMR值和能量代謝率M有什么不同？它們