TITLE: 人類工效學-第十章 重體力勞動 AUTHOR: QUENCY DATE: 07/09/2013 09:25:03 PM CATEGORY: 人因工程設計 STATUS: publish ---- BODY:
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第十章 重體力勞動
重體力勞動包括各種需要人的力量作為工作動力的工作. 它的特點是人的能量消耗高, 對人的心臟和呼吸系統的壓力很大. 人的能量消耗和血液迴圈能力決定著體力勞動的極限, 這兩項指標因此常常被用來作為評估體力勞動的程度.
人作為一種工作動力效率是非常低的, 而且重體力勞動對人的身心健康也有危害, 所以應儘量減少或減輕重體力勞動.從十八世紀開始的機械化及當前的電子化已大大減少了體力勞動的數量和強度. 儘管如此, 重體力勞動在許多工業, 如採礦, 建築, 運輸, 農業, 林業中仍然是廣泛存在的. 在我國, 受生產力水準的影響, 重體力勞動更是到處可見的. 因此研究重體力工作, 使之處於對人的身體沒有危害的範圍內仍然具有十分重要的現實意義.
第一節 人體的新陳代謝
一. 新陳代謝
人體的一個基本生物過程是新陳代謝, 在這個過程中人體從食物中吸收營養, 把化學能轉換成機械能和熱. 食物在腸道裡不斷地被分解直到可以從內臟的壁進入血液. 大部分營養物進入到肝, 在那裡它們作為糖原貯存起來, 作為一種能源原料. 當需要時, 它們作為一種隨時可用的化合物糖再次進入到血液. 只在少量的食物被用來補充身體, 或進入脂肪組織作為脂肪貯存起來.
血液把營養物帶到身體的各個細胞. 在細胞食物慢慢地被分解成水, 二氧化碳和尿素. 這些過程被統稱為新陳代謝. 新陳代謝可以比做一個緩慢的自動調節的燃燒過程. 這樣比喻是因為新陳代謝與燃燒一樣需要氧氣, 氧氣可以通過肺和血液得到. 新陳代謝過程可以產生熱和機械能. 圖10-1是人的新陳代謝圖.
二. 能量的消耗
原來人體的能量消耗是用千卡(kcal)來測量的, 現在更常用千焦耳(kJ)來計量的. 兩者之間的換算為:
1 kcal = 4.187 kJ
人體能量的消耗可以間接地通過人體氧的消耗來進行, 因為兩者是直接相關的. 當一升的氧在人體內被消耗平均有20KJ的能量的產生. 這被稱為氧的熱當量.為了得到能量消耗, 氧耗必須乘以一個20.
三. 基本新陳代謝
通常當一個人坐著不動時他的能量的消耗是穩定的, 取決於這個人的身材, 重量和性別. 當一個人躺下, 空著肚子, 這時他的能耗被稱為基本新陳代謝量. 對於一個重70公斤的人這個量在24小時是大約7000千焦耳, 對於一個60公斤的女人, 是5900千焦耳. 在基本新陳代謝的條件下, 營養中幾乎所有的化學能轉成了熱.
第三節 工作時的能耗
體力勞動一開始, 能耗就迅速地增加. 某一職業對肌肉的要求越大, 所需消耗的能量也越大. 工作使人的能耗的增加量被稱為工作焦耳. 這可以通過測量工作時的能耗, 然後從這個值中減去休息時的消耗或基本新陳代謝.
一. 工作焦耳
工作焦耳反映了身體的壓力水準, 涉及到重體力工作. 它可以用來評估工作的負荷水準, 找出需要的休息時間, 比較各種不同工具的效率, 或不同的工作安排的效率. 在這裡應當注意到能量消耗只測量了人的體力情況, 它並沒有告訴人的精神負荷或工作所需要的警惕性, 也沒有反映特別的物理問題, 如過熱, 由於笨拙的姿式所帶來的靜負荷. 因此能耗應該用來測量費力的體力勞動, 決不能用來研究精神活動和熟煉工作.
二. 生活焦耳
人的日常生活, 如起床, 吃飯, 走動等也要消耗一定的能量, 我們把這些日常活動消耗的能量稱為生活焦耳. 一個合理的平均值是對一個男人2400KJ對婦女2000-2200KJ.
因此人的總的能量消耗由以下幾部分組成的:
(1) 基本新陳代謝;
(2) 工作焦耳;
(3) 生活焦耳.
三. 各種情況下的能量消耗
在第二次世界大戰期間和之後, 一些生理學家系統地研究了各種職業的能耗, 他們主要是用工作焦耳來評估工作負荷的嚴重性的, 今天這種方法已經不那麼流行了. 表10-1和表10-2給出了部分研究成果.
表10-1 各種職業的能量消耗
工作種類 職業例 每天的能量消耗(焦耳)
男人 女人
坐著的輕度工作 記帳員 9600 8400
重手工勞動 拖拉機駕駛員 12500 9800
中等身體運動 屠夫 15000 12000
重體力勞動 扳道員 16500 13500
極重的體力勞動 煤礦工 19000 -
表10-2 各種活動形式的能量消耗
活動種類 活動條件 能量消耗(焦耳/分鐘)
走路 平地, 表面光滑, 4公里/小時 8.8
負荷走路 30公斤負荷, 4公里/小時 22.3
上樓梯 坡度為30度, 17.2米/分鐘 57.5
騎自行車 16公里/小時 22.0
鋸木 60來回/分鐘 38.0
家務勞動 打掃清潔 8-20
四. 姿式對能量消耗的影響
工作時的姿式對能量的消耗也有顯著的影響. 圖71給出了四種不同姿式下的能耗.
坐著 直立 彎腰 跪著
3-5% 8-10% 50-60% 30-40%
圖10-2 四種不同姿式相對於平躺時能量消耗的增加
五. 能量消耗與健康
許多工業化國家的工人現在坐著工作, 如果我們把每天工作時坐著的時間加上他在上下班路上和在家看電視的時間, 20世紀的人顯然正在變成一種坐著的動物. 這樣坐著的生命使人的身體的許多器官得不到應用. 許多人吸收的能量比消耗的多, 導致超重, 心臟和循環系統疾病的增加. 研究結果表明, 一個健康的職業男職員每天應有12000-15000KJ的能量, 對女職員這個值為10000-12000KJ. 下面職業的能量消耗在這一範圍, 郵遞員, 機床的操作人員, 制鞋和修鞋者等. 成天坐著工作的人可以通過在業餘時間進行鍛煉來達到這個值. 下表給出了各種體育活動的能量消耗:
表10-3. 幾種體育活動對應的能量消耗
活動 能耗(焦耳/分鐘)
快走(5公里/小時) 17
跑步(10公里/小時) 40-48
騎自行車(20公里/小時) 40
登山 32-40
游泳 20-40
跳舞 16-32
人的每天的最大的能量消耗也有一個上限. 今天大多數生理學家認為每天的平均能量消耗20000KJ為體力勞動的一個合理的上限, 這對應于平均每個工作日10500工作焦耳, 如果把它平均地分到8小時,對應于每小時1300KJ. 季節性的工人可以在幾個星期甚至於幾個月超過這個值, 但對於這些工作, 每年應有休息時間以恢復體力.
的確, 在許多重體力勞動中, 工作一天的能量消耗可達到20000-30000JK好幾天而不生病. 上面推薦的20000KJ是為了保持身心健康一年的平均值. 當然這個值是隨人而異的, 取決於一個人的身體結構, 訓練程度, 年齡, 性別等.
第三節 勞動強度等級的劃分
作業時的能量消耗是全身各器官活動時能量消耗的總和. 即使最緊張的腦力勞動的能量消耗也不致超過基礎代謝的10%, 而體力勞動的能量代謝卻可達基礎代謝的10--20倍, 所以用能量消耗或相對代謝率來劃分勞動強度, 只適用于以體力勞動為主的作業.
研究表明, 以能量消耗為指標來劃分勞動強度時, 耗氧量, 心率, 直腸溫度, 出汗率, 乳酸濃度和相對代謝率等具有相同的意義. 下表給出了國際勞工局1983年公佈的對工農業生產的勞動強度劃分標準.
表10-4. 國際勞工局體力勞動強度劃分標準
勞動強度等級 很輕 輕 中等 重 很重 極重
耗氧量(l/min) < 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 > 2.0
能耗(kcal/min) < 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 > 12.5
心率(次/分) 75-100 125 150 175 > 175
直腸溫度 (C) 37.5-38 38.5 39 > 39
排汗率 (毫升/小時) 200-400 600 800 > 800
一般說來, 測定體力勞動時的能量消耗, 可用來劃分和鑒定體力勞動的強度級, 用以制定合理的勞動制度和膳食供應. 所謂合理的膳食供應即維持長期作業而不致于引起體重的減輕. 另外還必須注意到, 在作業過程中除勞動強度之外, 生產環境因素(如溫度, 雜訊等條件)和心理因素等也會影響能量消耗的變化. 因此在採用能量消耗指標評定或劃分勞動強度時, 應注意是否受其它因素的影響. 例如, 在高溫環境中作業時, 雖然作業者的耗氧量和代謝量並未增加, 但其心率, 直腸溫度和排汗率均有明顯增加, 這樣, 對於本應屬於"輕勞動"的作業, 此時則應劃為"中等勞動"或"重勞動"的作業. 因此有人主張除根據能量消耗劃分勞動強度等級外, 還應結合作業環境條件, 採用更切合實際的勞動強度"雙重分級法".
我國根據262個工種工人勞動時, 能量代謝和疲勞感等指標的調查分析,1983年提出了按勞動強度指數來劃分體力勞動強度等級的國家標準(GB-3869-83). 它基本上能較全面地反映出作業時人體生理負荷的大小. 其計算方法為:
I = 3 * T + 7 * M
式中 I 為勞動強度指數. T 為一個工作日的淨作業時間比率. M 是一個工作日內的平均能量代謝率(千卡/平方米.分鐘). M 的計算方法為: 根據抽樣結果將工作日的各種作業活動和休息加以歸類, 分別計算各項作業與休息的能量代謝率M:
M = 10 (0.0945X-0.53794) X < 8
13.26 - 10 (1.1648-0.0125X) X >= 8
式中X 為單位表面積每分鐘呼氣量.
下表給出了我國的體力勞動強度分級
表10-5. 我國的體力勞動強度分級
勞動強度級別 勞動強度指數
I <=15
II --20
III --25
IV > 25
第四節 重體力的工作效率
一. 效率
從能量的角度出發, 一個人做體力勞動就像是一台發動機. 一個發動機把煤或油轉換成機械能, 這當中有一些能量損失. 同樣的, 人體在工作時, 把化學能轉化成機械能, 這當中絕大部分能量被轉換成熱而浪費掉了. 對人和機器一樣, 效率定義為產生的有用的功與產生這樣的功所實際消耗的能量之比. 在理想的條件下, 人的體力活動的效率可以達到30%, 即把消耗掉的能量的30%轉換成機械能, 把剩餘的轉化為熱. 但是熱並不是能量被浪費的唯一形式. 靜負荷也浪費能量. 因此, 只在當盡可能少或根本不持住某一物體不動時, 只有當盡可能多的機械能被轉為有用的功時才能達到最大的效率. 機械能被用來支援靜負荷的成份越大, 效率就越低. 例如當彎腰工作時, 效率就很低.
在重體力勞動中, 使生理效率最優化十分重要, 這不僅能經濟地利用能源, 而且也可以減少人身體的負荷. 因為這個原因, 勞動安全生理學家做了許多嘗試來測量各種勞動方法, 使用各種不同的勞動工具和設備的生理效率. 這些結果對於機器, 工具的設計和工作地的佈置有重要的指導意義. 表10-6給出了這方面的一些研究結果:
表10-6. 各種體力勞動的最大效率
體力勞動種類 效率百分比
彎腰鏟東西 3
擰螺絲 5
正常姿式鏟東西 6
舉重 9
轉動手輪 13
用重錘 15
用背袱東西, 不返回 17
上下梯子 19
扳動曲柄 21
上下樓梯 23
拉車 24
騎車 25
推車 27
平地行走 27
5度的斜坡上行走 30
二. 鍬鏟的效率
用鐵鍬鏟東西是一種常見的體力勞動. 德國的一個生理所對此進行了徹底的研究. 當每鍬的重量在8-10公斤, 每分鐘鏟12-15次時, 效率可以達到最高. 除了負荷之外, 也應當考慮鍬本身的重量. 所以當材料較輕時用大鍬, 當材料較輕時用小鍬. 對於顆粒式的材料, 鍬應該稍微凹進, 象匙子一樣頭應該尖以便於插進. 對於粗糙的材料, 前邊應直, 鍬身應平, 兩邊和後而應圓起來. 對於粘性的材料如泥土, 鍬尖可以是圓的或尖的, 但鍬身應該是平的. 鍬把應有60-65釐米長.
三. 鋸的效率
瑞典的科學家研究了木匠使用圖 所示的幾種鋸的效率. 工人在使用各種不同的鋸時的氧耗被記錄下來, 然後根據他們在使用鋸之前的氧耗就可以算出使用各種鋸時的工作焦耳. 工作內容是鋸斷面積為1平方米的圓木. 結果也給出在圖中.
結果表明效率最高的鋸是兩種寬身, 粗齒鋸, 木工們也喜歡用這樣的鋸. 研究中還發現, 當鋸木的速度為每分鐘42下, 垂直方向的壓力為100N時效果最好.
四. 鋤頭的效率
下圖給出了兩種不同鋤頭松地時的效率, 在軟土地上, 可旋轉的鋤頭比常用的鋤頭的更有效. 但在硬土地上, 兩種鋤頭的效率差不多.
五. 步行
一個愉快的也不費力的步調是每分鐘75-110步, 步幅在0.5-0.7米之間. 但當用能量消耗來衡量時, 這並不是最有效的步行方法. 下圖給出了各種步行速度下的效率, 用每公里所消耗的能量來表示. 根據這項研究, 最有效的步行速度是每小時4-5公里, 當鞋子較重時降為每小時3-4公里.
六. 背東西的效率
勞動生理學家對人背東西特別注意, 因為這是最費力的工作之一. 根據勒曼(Lehmann)的研究結果, 當背50-60公斤時效率最高. 扛少點更方便, 但跑的次數增多, 回返時移動自己的身體需要消耗能量. 如果不考慮返回, 那麼根據梯柏爾(Teeple)的研究成果, 當負重是人的重量的35%, 速度為4.5-5公里/小時時效率最高.
七. 表面的光滑程度
地面的光滑程度對一些工作的能耗也有很大的影響. 下面是一個裝有一噸重貨物的四輪車用1050工作千焦耳所能移動的距離:
軌道 好道 壞道 髒道
850 700 400 150
在手推車的後面推比在它前面拉要省15%的力. 車子的手把應該高出地面一米左右, 手把4釐米厚. 兩個輪子的手推車應該使重心盡可能地低, 使重心靠近中軸線, 這樣可以更好地掌握平衡和減少人對重力的承受.
八. 坡度
當一項工作需要上下坡時, 坡度為10度時工作效率最好, 下面是用42工作千焦耳可達到的高度:
90度的梯子 11.5米
70度的梯子 14.4米
30度的樓梯 13.2米
25度的斜坡 13.1米
10度的斜坡 15.5米
當梯子放在70度, 每格梯子的間距為26釐米時效率最高. 但是若要扛東西, 則每格17釐米要好些. 當然在可能的情況下, 就儘量地使用機械裝置, 既使是手動的吊車也可以事半功倍.
九. 樓梯
爬樓梯是日常生活中最好的鍛煉. 從保鍵的角度, 我們建議人們只要可能就少用電梯, 儘量地利用各種機會爬樓梯這一體育鍛煉. 同時樓梯的設計者應該使人上樓梯時效率可以達到最大. 勒曼(Lehmann)發現能量消耗最小的樓梯坡度應為25-30度, 他給出了下列經驗值:
每步高度 17釐米
每步寬度 29釐米
這樣設計的樓梯不僅能耗小, 而且引起的事故也最少.
第五節 用心跳測量體力勞動
一. 能量消耗和脈搏
直到20年前, 能量消耗一直是評估勞動強度的主要方法, 但是現在越來越多的證據表明僅僅測量能量的消耗是不夠的. 體力勞動的強度不僅與能量的消耗有關, 也與使用的肌肉數量和靜負荷有關. 對於給定的能耗水準, 只包含少數肌肉比包含多個肌肉一費力得多. 同樣的, 對於同樣的能耗, 靜負荷比動負荷要累得多.
另一個反對使用能耗測量勞動負荷的理由是熱的存在. 溫度的變化對能耗的變化的影響也許較小, 但可能引起心跳的明顯變化.
隨著工作強度的增加, 心跳的增加將更快, 如果:
(1)環境中的溫度更高;
(2)靜負荷的比例更大;
(3)包括的肌肉的數目更少.
由於上述原因, 近年來心跳被越來越廣泛地用於作為勞動強度的一個指標. 在詳細地討論心跳和脈搏之前, 讓我們先考慮一下血液與呼吸之間的關係.
二. 血液與呼吸
體力勞動要求人的身體的各個器官, 纖維組織和液體進行調整. 最重要的調整是:
(1)呼吸得更快更深;
(2)心跳增加, 伴隨著迴圈能力的增加, 使每分鐘的血流量增加;
(3) 心管運動調整. 肌肉和心臟的血管擴大, 而其他部位的心管收縮. 這把沒用著器官的血液輸送到用得著的器官;
(4)心壓的增加, 增加了由主動脈到擴大了的血管的壓力, 增加了血流量;
(5)增加了氧的供應, 更多的糖被從肝釋放到血液中;
(6)體溫和新陳代謝的增加, 溫度的增加加快了新陳代謝的化學反應, 保證更多的化學能轉化為機械能;
隨著工作的繼續, 人體的第二種新陳代謝發生作用, 特別是身體流體的化學構成. 新陳代謝產生的廢料如乳酸積累起來, 腎有更多的廢物需要排除, 肌肉的活動在人的身體內產生許多熱. 為了恢復平衡, 更多的熱需要借助于血液迴圈和出汗通過皮膚散發.
在一定的限度內, 這當中的有些變化--肺活量, 心跳, 體溫--與能量的消耗間有一定的線性關係. 由於這些變化在人工作的同時可以測量, 他們可以用來測量工作負荷, 表10-7給出了克瑞特森(Christensen)測出的人在幾種不同負荷下的各種生理反應.
表10-7. 在不同工作強度下人的生理反應
工作強度 氧耗 肺活量 直腸溫度 脈搏
(l/min) (l/min) (C) (次/分鐘)
很低(休息) 0.2-0.3 6-7 37.5 60-70
低 0.5-1.0 11-20 37.5 75-100
中等 1.0-1.5 20-31 37.5-38.0 100-125
高 1.5-2.0 31-43 38.0-38.5 125-150
很高 2.0-2.5 43-56 38.5-39.0 150-175
極端高 2.4-4.0 60-100 >39 >175
三. 測量脈搏
因為心跳很容易測量, 所以測量心跳成了評估工作負荷中最常見的一種方法. 最簡單的方法是通過感覺測量人手腕處的脈搏, 但是在人工作時這樣測量人的脈搏對工作有干擾, 因此也會產生不正確的結果. 現在已有連續記錄心跳的儀器. 現有最先進的方法是用心電圖. 心電圖記錄的是心臟肌肉的運動, 心跳是單位時間骨R波峰值的數量.
正如我們已經指出過的, 在一定的限度內, 當工作是動態的而不是靜態的, 當工作的節奏是固定的, 只有所用的力是可以變化時, 心跳與所做的功是線性的.
當工作相對較輕時, 心跳很快就增加到與之相應的水準, 然後在工作過程中一直保持正常水準. 當工作停止幾分鐘後, 心跳又恢復到工作前的水準.
當工作很費力時, 心跳一直增加直到工作被中斷, 或工人由於太累而不得不放棄工作. 圖10-6給出了在幾種不同的工作狀態下脈搏的變化情況.
四. 心跳的標準
穆勒(Muller)提出在測量心跳時採用下列定義:
休息脈搏: 在工作之前的平均心跳.
工作時脈搏: 在工作時的平均心跳.
工作脈搏: 工作脈搏與休息脈搏的差異.
總恢復脈搏: 從工作停止到脈搏回到休息時的水準時的脈博總數.
總工作脈博: 從工作開始到心跳恢復到休息時的水準心跳的總數
穆勒考慮用總恢復脈搏作為測量疲勞和恢復的方法. 由於"疲勞"是一個主觀概念, 我們認為應該用心跳, 特別是總恢復脈搏作為個人體力勞動的一個指標.
穆勒等根據他們的研究成果提出了這樣的工作負荷標準: 心跳不可以無限地提高, 當工作停止後, 應能在15分鐘恢復到休息時水準. 這個極限可以保證在工作時能量的使用的速度與能量提供的速度是一樣的, 可以保持一個穩定狀態. 在這些條件下最大的能量輸出就是在一個八小時工作日連續工作的極限.
當工作脈搏比休息時高30次時(應在同一姿式下測量, 以使靜負荷相同)就達到了一個男人連續工作的極限. 羅默特(Rohmert)等人用自行車測功計發現人的心跳達到穩定狀態時的工作脈搏為40次/分鐘, 即極限為工作脈搏等於40次/分鐘, 但他們的休息脈搏是在工人躺下時測的. 他們還發現4千焦耳的工作對應于10個工作脈搏.
幾項在工廠中進行的調查表明在工人坐著時比站著時更容易測脈搏. 所以我們建議, 休息脈搏應當在工人坐著時測量. 因此, 對男工人的連續工作時的極限應為35個工作脈搏. 沒有對女工的研究資料, 但根據生理學的原理, 把女工的極限定為工作脈搏等於30次/分鐘似乎是合理的. 同樣, 休息脈搏應該在坐著時測量.
美國的柏歐哈(Brouha)做了一個關於用心跳測量工作負荷的非常詳細的研究, 他的重要發現有:
(1)每分鐘360mkg的勞動使婦女產生50個工作脈搏, 使男人產生40個工作脈搏.
(2)用總恢復脈搏來測量工作強度比用總工作脈搏要好.
(3)在工作停止後, 在以下時間間隔測量手腕處的脈搏:
從30秒到1分鐘;
從1分30秒到2分鐘;
從2分30秒到3分鐘.
(4)柏歐哈推薦下列標準作為決定工作負擔的可接受極限: 第一個讀數不能超過110次/分鐘. 第三個讀數比第一個讀數要減少10次/. 在這種條件下, 工作負荷可以保持八小時.
五. 熱環境與心跳
正如我們已經指出過的, 心跳既可以測量工作負荷, 也可以測量熱負荷. 這是可以理解的, 因為心臟是一個水泵, 一方面它給肌肉提供能量, 另一方面當需要散熱時, 它又把血送到皮膚中和血管, 即在熱環境工作時, 心臟和血液循環系統有兩項功能: (1) 把能量輸送給肌肉; (2) 把熱從人的體內輸送到皮膚. 心臟和循環系統的這種雙重負擔在工農業中是很常見的. 當在25度以上做重體力勞動, 排除多餘的熱給心臟增加了一個額外負擔. 鍛工取鑄件就是這樣的一個例子. 工人需要大量的時間休息以恢復疲勞, 有時一半以上的工作時間被用來休息. 淨工作時間與每分鐘的鑄件數, 周圍的溫度有關, 心跳隨著這兩個條件的變化而變化.
六. 靜負荷與心跳
在第三章裡, 我們已經給出了一個種土豆的例子. 當把藍子提在手裡時, 工作脈搏為40次 而當把藍子挎在肩膀上時, 工作脈搏為31次, 即由於靜負荷的作用, 使人的脈搏增加了9次/分鐘, 儘管所做得功是一樣的. 這表明靜負荷可以增加人的心跳.
在試驗室, 人們是通過負重或拉某一物體來研究靜負荷的. 林德(Lind)等人在一項研究中發現儘管靜負荷很大, 但心跳不會超過100次/分鐘, 而且在負荷撤銷之後, 心跳很快就恢復到休息時的水準.
第六節 幾個重體力勞動的實例
一. 鋼鐵行業的重體力勞動
何汀格(Hettinger)等人在德國鋼鐵行業進行了很有趣的研究. 圖10-7給出了380個工人在工作時的最大心跳的分布圖. 從圖上可以明顯地看出, 最頻繁的心跳是130-140次/分鐘(平均值是132.6次/分鐘). 最快的心跳是180次/分鐘.
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圖10-7. 鋼鐵工人的心跳頻率圖
他們還比較了德國鋼鐵工業552個工人的能耗與他們的心跳. 作為工作極限, 工作焦耳的標準低於工作脈搏的標準, 這個差別被認為是由於靜負荷和熱環境造成的. 大約三分之一的地方工作脈搏超過40次/分鐘的極限.
二. 農業中的重體力勞動
儘管實現了機械化, 農業中仍然存在著重體力勞動. 在這裡值得提到的是布郎德肯(Brandkem)的一項研究結果.
布郎德肯研究了一個水果種植者, 一個農場主和一個牛奶工, 他們在一周內的心跳被記錄下來. 休息脈搏記錄的是他們睡覺時的脈搏. 圖10-8給出了記錄下的工作脈搏.
從圖中我們可以看到, 40工作脈搏這一極限被超過了好幾次, 特別是當牛奶工和農場工在豐收季節更是如此. 這個結果證實, 儘管實現了機械化, 重體力勞動仍然是農業工人工作的一部分.
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圖10-8. 農業工人的工作脈搏
三. 紡織女工的重體力勞動
許多工業初看上去不象重體力勞動. 這裡我們引用一個紡織行業的例子. 被研究的紡織女工的任務是檢查紗綻, 然後把紗綻放進箱子裡. 女工們向左邊伸手的距離是50-90釐米, 向右邊伸手的距離是90釐米. 從左向右的運動既有靜負荷(紗綻重3公斤), 也是動態的. 每一次運動都有輕微的彎腰和軀幹的扭動. 工廠在引進了一種新方法後, 產量並沒有得到提高, 人們開始關心操作人員的強度是否過大.
由於這個原因, 研究人員選擇了五個工人, 並
(1)記下她們的脈搏;
(2)記下她們在15分鐘內完成的紗綻的數量;
(3)調查身體的疼痛情況和主觀疲勞程度.
為了評定工人的疲勞, 研究人員給了工人兩個問卷, 一個在工作之前, 一個在工作之後.
假定女工在連續工作時允許的工作脈搏是30次, 研究人員發現在10次中有六次超過了這個標準. 我們還記錄到工作脈搏兩次超過40次/分鐘. 原因是手臂肌肉負荷的增加. 一個婦女把手伸開後她的最大舉力是6+_1.5公斤, 所以搬運3公斤的紗綻她們要使出她們最大力的50%. 這對動態負荷都高了, 對靜負荷顯然就更高了. 對靜負荷, 最大負荷應不超過最大力的15-20%. 而且我們還沒有考慮手臂自身的重量. 人的手臂的重量也占人手肌肉最大力量的19-30%. 所以這項研究表明, 這個看上去不重的工作對操作者肌肉力量的要求實際上太高了.
從工人對身體疼痛和疲勞的評估中發現, 在工作時, 右手, 背部, 頸部的疼痛都增加了, 這顯然是與工作時的姿式的有關.
最後表10-8綜述了這種新方法對工人的工作表現, 產量, 脈搏, 疼痛和疲勞的影響, 表中的資料是每天問答題中答案的平均值.
表10-8. 新方法對人的行為, 工作脈搏, 疲勞程度等的影響
每班的紗綻數量 工作脈搏 疲勞和疼痛
工人 老方法 新方法 老方法 新方法 老方法 新方法
NE 730 959 36 42 1 18
AG 720 912 28 41 22 27
GE 732 840 29 26 7 19
JA 732 960 33 31 3 31
SI 852 960 26 32 26 30
雖然這些結果從統計上看並不顯著, 但這是由於觀察值太少, 趨勢是很明顯的. 在老方法中工作負荷就已經超載了, 在新方法中, 由於減少了檢驗時間, 包括了更多的手從左至右搬紗綻的次數, 工人的負荷進一步增大了, 導致了工作脈搏的增加, 也增加了工人的疲勞和身體各工作部位的疼痛.
結論: 根據這些結果作為論據, 工作負荷應從以下幾個方面減輕:
1. 縮短手向兩邊伸的距離;
2. 降低工作面高度;
3. 引進機械裝置, 減少手中的負荷, 即採用可旋轉的紗綻支架;
4. 重新組織工作, 使不同的操作輪流進行.
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