體力工作負(fù)荷測定實驗

1、廣東石油化工學(xué)院實驗報告姓 名： 學(xué) 號： 班 級： 課 程： 人因工程學(xué) 機 電 工 程 學(xué) 院2012年3月人因工程學(xué)實驗報告一 實驗名稱體力工作負(fù)荷測定實驗實驗地點工業(yè)工程實驗室實驗時間20 12 年 3 月 20 日 5 節(jié)指導(dǎo)教師譚 云同 組 者一、實驗?zāi)康募耙髮嶒災(zāi)康模赫莆談趧訌姸葴y定原理和簡單方法。實驗要點及要求：1.運用心率一耗氧相互關(guān)系確定勞動強度等級。2.依據(jù)得出的勞動強度等級，制定勞動疲勞的寬放標(biāo)準(zhǔn)和勞動休息時間。3.根據(jù)實驗時的切身感受加深理解勞動強度等級的具體概念。二、實驗原理、設(shè)備、方法和手段實驗原理：人體在維持自身生命和進(jìn)行作業(yè)過程中都需要進(jìn)行能量的消耗。能耗的

2、測定有直接和間接兩種方法。直接法是通過熱量計測定在絕熱室內(nèi)流過人體周圍冷卻水升溫情況，換算成代謝率。間接法是通過測定人體消耗的氧量，再以氧熱價求出能量代謝率。能量代謝過程中，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影響能量消耗的變化。它們各有其優(yōu)缺點，直接法準(zhǔn)確，但實施難、成本高，且代謝過程又受心情和環(huán)境變化而變化；間接法簡單易行，但誤差大，難于提高精確度。工作疲勞是指勞動者在連續(xù)工作后,有疲勞感及勞動機能衰退的現(xiàn)象。人體由休息狀態(tài)轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)時,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)到原來的狀態(tài) 。通過對勞動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者的工作疲勞和疲勞恢復(fù)問題。目的是為了研究保護(hù)勞動者的身體健康,合理地使用人的勞動能力,使勞動者在生產(chǎn)過程中持續(xù)地發(fā)揮高效能。本實驗的指導(dǎo)思想旨在通過體力勞動時人體的調(diào)節(jié)與適應(yīng)規(guī)律，在人體勞動氧消耗量的基礎(chǔ)上進(jìn)而間接推算出能量代謝率，確定勞動強度等級，其特點是簡便經(jīng)濟。方法是讓被測者在不同的體力負(fù)荷下作業(yè),測定被測者作業(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綜合地判斷疲勞程度。實驗設(shè)備：血壓計、脈博表、普通秒表、健身啞鈴

4、、仰臥起坐板、身高體重秤等。三、實驗內(nèi)容與步驟1.預(yù)習(xí)與本實驗相關(guān)的內(nèi)容，做出供實驗記錄用的表格，記錄實驗原始數(shù)據(jù)（如，身高、體重等）。2.測定心率 靜態(tài)心率測量。被測者工作前靜坐2min后，觀測者每隔幾分鐘時間讀取一次心率數(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)下心率的測定。實驗者手持啞鈴舞動或坐仰臥起坐若干次，直致被測者感覺疲勞時，被測者停止作業(yè)并馬上測取一次心率數(shù)值，重復(fù)上述作業(yè)，直到誤差值小于5次/min時為止，取平均值即為被測者在該種負(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時為止，取平

5、均值即為被測者的后安靜期心率值。3.求勞動等級根據(jù)“心率勞動強度”（見教材P164）可確定不同心率下的勞動等級。表1 勞動強度等級勞動強度等級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.確定疲勞寬放率計算能量代謝率M。 能量代謝率M耗氧量(L/min)×氧熱價 (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。為清除個體差異，計算相對能量代謝率RMR值：式中：M能量代謝率；B基礎(chǔ)代謝率；我國正常人基礎(chǔ)代謝率的平均值見表2（或教材表8-4）。表2 我國正常人基礎(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 勞動疲勞寬放率5.計算本次作業(yè)的合理作業(yè)時間、休息時間及勞動率。勞動時間：休息時間：勞動率：四、實驗結(jié)果記錄與數(shù)據(jù)整理班級工業(yè)09-1學(xué)號25

7、姓名李玉身高cm169體重kg64室溫Co25動作項目名稱健身啞鈴動作姿勢的選擇立姿啞鈴屈臂負(fù)荷重量(Kg)5動作次數(shù)（個）55×2動作周期(s)4S休息恢復(fù)時間(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%勞動等級中等能量代謝率M（kcal/h/m2）201.7相對能量代謝率（RMR）4.21疲勞寬放率%29.21%合理的勞動時間T16.9min休息時間T5.9min勞動率Tw75.0%（1）求勞動等級 根據(jù)“心率勞動強度”可確定不同心率下的勞動等級，作業(yè)前是輕，做作業(yè)后是中等。（2）確定疲勞寬放率計算能量代謝率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 (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，勞動疲勞寬放率介于23%與50%之間 根據(jù)線性插值法 勞動疲勞寬放率（%）=0.27×（4.23-4）+0.23=29.21%（3）計算本次作業(yè)的合理作業(yè)時間、休息時間及勞動率。作業(yè)時實際耗氧量M=耗氧量（L/min）×氧熱價(kcal/L) =1.12×4.825kcalmin =22.63j/min勞動時間： =16.9min休息時間： =5.9min勞動率： =75.0%五、實驗結(jié)果的分析研究與問題討論1.通過勞動強度與體力疲勞關(guān)系討論作業(yè)制度安排時應(yīng)考慮的因素？ 答：（1）作業(yè)強度過大時，可以通過改進(jìn)設(shè)備、工具或改善工作方法，來降低工作強度。（2）工作時間過長時，可以通過減少作業(yè)量或增加休息時間來緩解疲勞，條件允許的情況下，還可以進(jìn)行輪班制度減少勞動時間。2.實驗獲得的相對能量代謝率RMR值和能量代謝率M有什么不同？它們