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疲劳（Fatigue）人由于高强度或长时间持续活动而导致工作能力减弱、工作效率降低、错误率增加的状态，是一种自然性的防护反应，疲劳一般分为两类：一类是生理疲劳，一类是心理疲劳。生理疲劳以肌肉疲劳为主要形式。当工作活动主要由身体的肌肉承担时所产生的疲劳，称为肌肉疲劳。产生肌肉疲劳时表现出乏力，工作能力减弱，工作效率降低，注意涣散，操作速度变慢，动作的协调性和灵活性能降低，差错及事故发生率增加，工作满意感降低，等等。心理疲劳是指肌肉工作强度不大，但由于工作中紧张程度较大或由于工作过于单调而产生的疲劳。心理疲劳主要表现为感觉体力不支，注意不能集中，思维迟缓，情绪低落，并同时伴有工作效率降低，错误发生率上升等现象。疲劳可以通过适当的休息而得到恢复。但是，如果让疲劳持续发展，很可能引起严重后果。

疲劳不是在工作一开始就产生的，一般是随工作的逐渐进行而慢慢出现的。疲劳一般与工作过程的特定阶段相联系。从工作效能上，各种工作过程可分为四个阶段：（1）工作开始阶段。这一阶段由于人的惰性，工作能力没有完全发挥出来，人体趋于逐渐适应的状态，工作效率也由低而慢慢上升。（2）最大工作能力阶段。经过第一阶段的适应过程后，人体从惰性中解脱出来，表现为工作效率达到最高，并持续保持一定时间。（3）工作能力降低阶段。在经过一定时间的最大工作能力阶段以后，由于疲劳的不断积累，人体已不能保持原有的最大工作能力，工作效率逐渐下降。（4）结束阶段。在这一阶段，疲劳进一步积累，工作能力继续下降，一旦疲劳积累到一定程度，人体已无法再进行工作，这时工作能力为零，工作被迫停止。

对于疲劳的积累，有人用“容器”模式作了形象的说明。一般认为，疲劳的产生是与许多因素有关的。例如，身体素质、生理与心理活动的强度、环境条件、工作责任、疾病、营养、工作的单调性、情绪状态等，都可以成为引起或加重疲劳的原因。“容器”模式认为，疲劳可以比喻成一个容器内的液体。容器内液面的高低即为疲劳程度的反映。工作时，上面提及的疲劳源不断地向容器内注入“液体”，随着液面高度的上升，人体感觉到的疲劳程度逐渐上升。在休息时，容器的排出开关打开，“液体”不断地向外流出，“液面”下降，疲劳逐渐得到消除。可以设想，如果持续进行工作而得不到适当的休息，则容器内的“液体”将不断升高。一旦“液面”超出容器高度，疲劳程度超出人体极限，这时人的身心各方面将受到重大伤害。这就是“容器”模式对疲劳积累的解释。图1是“容器”模式的示意图。




一、产生疲劳的机制。

关于肌肉疲劳产生的机制，有多种理论，下面简单地介绍三种理论。

1、中枢学说。这是一种以中枢神经系统为基础的解释理论。中枢学说认为，当长时间进行重复活动或短时间进行大强度运动时，往往有大量兴奋冲动传到大脑皮层的有关区域，频繁地使这些区域处于兴奋状态。当活动持续一定时间后，由于抑制性保护作用使得这些区域由兴奋转变为抑制状态，而且抑制作用逐渐地扩散到其他部位，从而表现出疲劳现象。

2、代谢物积累学说。这种学说认为，在工作过程中代谢物质的不断产生与积累，造成人体产生类似于中毒的效应，从而引起疲劳。

提出代谢物积累学说的学者一般倾向于把乳酸看成是造成疲劳的主要代谢物质。虽然乳酸浓度和肌肉疲劳之间的因果关系还没有获得证实，但已经证明乳酸的积累以及由此而导致的组织PH值下降会产生三个效应：（1）阻止神经肌肉接点处兴奋的传递，影响神经冲动顺利地传递到肌肉组织中去；（2）限制有关酶的活性，从而抑制无氧酵解，使三磷酸腺苷合成速度减慢；（3）使钙离子浓度降低，从而影响肌凝蛋白和肌纤蛋白的相互作用，使肌肉收缩与放松能力下降。

3、能源耗尽学说。这个学说认为，人体疲劳的产生是由于人体内能源耗尽所造成的。许多研究表明，疲劳过程与能源消耗有很大的关系。例如，长时间工作后肌糖元贮存量下降，当贮存时低于原贮存量的20%时，工作能力明显下降；同时血糖水平降低，减少大脑和肌肉中糖的供应，影响了大脑正常的能量供应，从而使神经系统的功能下降。

上述三种学说均以一定的事实为依据，从不同角度解释肌肉疲劳产生的原因。可以认为，仅仅用一种观点来解释疲劳现象是不全面的，疲劳的产生可能是由多种原因综合导致的。

关于心理疲劳的产生机制，一般认为，对工作的紧张感、倦怠感和厌烦感导致了过高的神经心理负荷，从而影响了神经系统的活动，使神经活动的平衡性发生变化，上行网状激活系统减弱，神经抑制机能增强。至于神经心理负荷如何改变神经系统的活动，目前尚不清楚。

二、疲劳的测定。

疲劳程度的测定方法多种多样，这里简要介绍了几个方面。

1、工作效绩。工作过程中工作效绩随疲劳积累而下降。随着疲劳的增加，工作能力、产品的数量和质量下降，工作中发生错误、事故的可能性增大。因此通过调查工作过程中产量、质量或操作错误率的变化，可以对工作中疲劳状况作一间接的评定。

2、主观感觉。疲劳的特征之一是感觉体力不支、乏力等，通过适当的主观评定技术，可以将疲劳的这些特征描述出来。与其他疲劳测定方法相比，主观评定具有省时、简易可行的特点，因此较为常用。

3、生理变化。在工作过程中，人体的一系列生理生化指标会发生极为明显的变化。例如，为了适应工作的要求，人的呼吸功能、心脏功能、神经功能以及其他有关的功有均将发生相应的变化。这些变化与疲劳状况有着一定的关系。因此，通过对这些变化的测定可评定疾劳的积累状况。疲劳测定的一般项目包括能耗率、呼吸率、心率、皮电、脑诱发电位、肌电、瞳孔尺寸、乳酸、蛋白含量等。

4、闪光融合频率。当被试观察一个闪烁频率较低的闪烁光源时，他看到的光源是闪烁的。闪烁光源融合成一个边疆光源的最低频率称为闪光融合频率。研究表明，在精神高度集中、视力紧张以及枯燥无味、重复单调的工作前后，闪光融合频率可有不同程度减少（0。5~6赫兹）；而在体力劳动或在精神不太紧张的工作前后，闪光融合频率变化很小。

5、反应时测定。被试对光、声音等刺激信号作出反应的时间称为反应时。反应时有两类，一是简单反应时，一是选择反应时。随着疲劳的积累，无论简单反应时还是选择反应时，均出现明显的增长。

6、皮肤敏感距离法。也称两点阈法。即在皮肤上两邻近点施加触觉刺激，当两点间的距离较大时，被试感到受两个刺激，但在两点间距离较小时，被试不能区分开这两个刺激而把它们知觉为一个刺激。我们把能引起两点感觉的两刺激之间的最小距离称为敏感距离（或阈值距离）。研究表明，随着疲劳的增加，皮肤的敏感度下降，敏感距离相应增加。

7、膝跳反射阈限法。当用锤子叩击四头肌时，膝部会出现反跳现象。这在生理学上称为膝跳反射。随着疲劳的增加，引起膝跳反射所需的叩击力量随之增加。一般以能引起膝跳反射的最小叩击力量（以锤子的下落角表示）来表示膝跳反射的敏感性（或称阈值）。例如，如果锤长15厘米、重150克，则轻度疲劳时阈值增另5。~10。，重度疲劳时阈值增加15。~30。 。

三、防止疲劳的方法。

随着工作过程的持续进行，疲劳会逐渐积累起来。利用适当的休息可以消除或减轻疲劳。

合理的休息虽然使工作时间缩短，但产量并不下降，有时甚至还能提高工作效率。有人做过一项研究，研究对象是一项需要灵活的手指和能够独立调节进度的工作。在研究开始前，休息时间由工人自己确定和掌握。调查查明，工人在工作日中的休息时间占全部工作日时间的11%，而且还需7.6%的时间用于做辅助工作。这一研究虽然规定了工人每小时休息5分钟（总共30分钟），但不禁止工人进行额外（自己控制）的休息。研究发现，工人额外休息时间为6%，加上规定的休息时间，总休息时间约为12%，比原先仅多1%，而更重要的是有效的工作时间反而增加了，因为辅助工作时间由原来的7.6%下降为2。7%。结果产量从3043个提高到3114个。

一般地说，工作过程中需要有适当的休息，这一点早已被人所接受，但是工作和休息时间应该多长，以及两者如何合理地配置，则是一个值得研究的问题。

关于休息时间的长短问题，K.F.H.莫雷尔1965年做过研究，他指出，如果我们接受某种能量限度（例如4千卡/分或5千卡/分）为理想的平均工作能耗的上限，那么，一旦某一特殊活动的能耗超出这一限度，就意味着必须进行休息。他提出一个估计休息时间的公式：

这里R为所需要的休息时间（单位：分），T是总工作时间，K是每分钟工作的平均能耗值，S是标准的能耗极限，1.5表示休息时的能耗近似值。

根据上述公式，如果S为4千卡/分，则工作1小时（T=60分）所需的休息时间为R= 。图2列出了S值分别为3，4，5和6千卡/分时工作能耗与休息时间的关系。

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