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1、人因工程西安交通大学管理学院孙林岩教授Human Factors lab, Management School, Xian Jiaotong University, ChinaTeam of Prof. Sun L. Y. 篇章总汇总论o第1章 人因工程概述o第2章 人因工程的研究方法与工具基础篇o第3章 人体测量o第4章 人体生理特性o第5章 人的心理认知特征o第6章 人的信息处理o第7章 人的作业环境应用篇 第8章 作业空间设计 第9章 肌肉骨骼失调及其预防 第10章 脑力负荷与脑力工作绩效提升 第11章 人机界面设计扩展篇 第12章 可用性 第13章 安全性Xian Jiaotong U
2、NIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 第9章 肌肉骨骼失调及其预防o 肌肉骨骼失调概述o 肌肉骨骼失调分类o 肌肉骨骼失调预防Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.1 肌肉骨骼失调概述o MSDs是一类常见的职业性疾病。工作中的不良体 位和姿势、不正确工作方法、长期反复动作、不良 的物理环境，造成慢性累积性疲劳和损伤。o 关于MSDs（Musculoskeletal Disorders）的定义 人体肌肉骨骼组织的疾病，包括肌肉、神经、腱、韧带 、关节、软骨、血管以及椎间盘等的伤害和失调，这些 伤害往往是长
3、期累积而导致的，而并不是由滑倒、跌倒 、坠落以及类似的一些事故所造成的。美国职业安全与卫生管理局（OSHA） 类似的一些研究说法 Cumulative Trauma Disorders（CTDs）累积性损伤 Work-related Disorders 职业性损伤 Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.1 肌肉骨骼失调概述o 表现为软组织、肌腱的损伤；关节肿痛、肌肉 酸痛 发病部位主要以腰背部、肩颈、手臂为主 常见症状：下背痛、颈肩疾患、腰椎间盘突出、腕隧道 症候群、腱鞘炎 o MSDs的危害及研究意义 严重影响工作，威胁劳动者健康
4、，生产率下降 在职业性疾病的发生中居第二位 经济发达国家政府和卫生研究机构的普遍关注 世界卫生组织(WHO)鼓励国内、国际间的研究工作 研究和预防MSDs，提高生活质量和工作效率，具有重大 的社会意义Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.1 肌肉骨骼失调概述p 肌肉骨骼失调的原因 受力：必要条件挤压使软组织、肌肉或关节的运动无法保持在舒适的状态 重复：更多的肌肉施力肌肉收缩得更快、更频繁，引起组织的紧张 姿势：重要原因作业姿势决定关节的位置 避免超负荷、操作关节不平衡、静态施力 休息：疲劳会增加软组织损伤的可能性充分的休息可以使肌肉
5、恢复自然状态 Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.1 肌肉骨骼失调概述pMSDs的生理物理原理 肌肉、骨骼及相关组织的结构和工作原理 肌肉、肌肉纤维、骨骼三个部分共同作用人体活动 人体肌肉施力分为静态施力和动态施力 推拉力量极限 工人不受伤害情况下的最大力量支出 静态力量和疲劳 Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.1 肌肉骨骼失调概述o 肌肉施力 静态施力：肌肉等长收缩 动态施力：施力与放松交替 特点：任务导向、女性小于男性 三维静态施力程序：3D SSPP （U o
6、f M)可以辅助评价特定工作的力量需求，也可以作为工作设计/ 再设计、评价的工具。由于它的静态属性，3D SSPP忽略加 速和运动的影响，它仅仅应用于手工任务中的慢速运动Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.1 肌肉骨骼失调概述o 肌肉施力扭力的三种不同姿势身体直力，双手扭转。扭转长的把手时，男子的扭力为381127牛顿； 女子的扭力为20078牛顿； 身体屈曲，双手扭转。男子的扭力为544244牛顿；女子的扭力为 267138牛顿； 弯腰操作。男子的扭力为943335牛顿；女子的扭力为416196牛顿。Xian Jiaotong
7、UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.1 肌肉骨骼失调概述o 静态力量和疲劳时间负荷图 施力大小与持续时间的关系 力量与时间：反比 当工作负荷为最大肌力的810时，可以长时 间工作，但以最大肌力工作时，只能持续很短 的时间； 施力大小和工作可以持续时间的关系为：t是最长工作时间，F是相对肌力大小()，f是工人 可以长时间工作时的临界肌力（）。k，n是常数 间断静态工作的最长工作时间t ：其中p指的是静态施力时间占总工作时间的比例。 nfFkt)(-=Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.1 肌肉骨骼
8、失调概述p与工作有关的MSDs 工作地布置工作台的高度、工具、工作对象 工具设计 工作方法和工作习惯 作业姿势Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.2 肌肉骨骼失调分类o颈部失调 o上肢失调 o腰背失调 o下肢失调Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.2 肌肉骨骼失调分类o颈部失调颈部的主要功能是支持和运动头部，起作用的是颈肩部软组织 失调的症状：颈椎肌肉损伤、颈肩部疼痛、沉重及功能受限等 工作中的姿势 n每天低头工作的区域，特别是办公室的文职人员 n劳动密集型企业的工人
9、，如缝纫工、电子厂流水线作业员 操作的重复性 n颈椎周期性地完成某一个动作，如左右扭转、抬头低头等 n肩膀或胳膊的重复运动施加给颈椎的力量 Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.2 肌肉骨骼失调分类o上肢失调 上肢系统及其姿势人体的上肢系统主要包括：肩、大臂、小臂、腕、手和骨、肌肉、腱、韧带、神经。失调的生物力学危险因素 重复和持续的施力 不舒服的姿势 很大强度的施力 图 上肢骨的分布图Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.2 肌肉骨骼失调分类p上肢失调骨、肌肉、关节、肌
10、腱和韧带构成了上肢的机体，它们互相 配合完成特定的作业。关节骨骨肌肉腱韧带图 骨骼、肌肉、关节、韧带、腱的关系图Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.2 肌肉骨骼失调分类o上肢失调 手臂的操纵力（坐姿、立姿）n 手的握力 n 拉力与推力 n 扭力 n 提力 n 肘弯曲时的操纵力Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.2 肌肉骨骼失调分类o上肢失调 常见的上肢失调部位n 肩部办公室人员、缝纫工、打字员、搬运重物的搬运工，肩部肌肉长 期处于拉伸或收缩状态，容易受到损伤。 n 手
11、臂装配线上的工人，使用手工工具、计算机键盘或其它设备进行工 作的人员，机器操作员，需要大量使用臂和手，因此这些部位特 别容易受到软组织损伤。 n 腕部握工具、生产操作、操作电脑时手腕都要用力，不正确的用力以 及手腕长期处于伸直状态，都容易造成腕部损伤。Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.2 肌肉骨骼失调分类o上肢失调 与手有关的MSDs图 手背的组织 图 手的结构Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.2 肌肉骨骼失调分类o上肢失调左图 手的三个状态 右图 腕关节的运动X
12、ian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.2 肌肉骨骼失调分类o上肢失调相关术语(Putz-Anderson,1988) 曲腕桡向偏差(Radial deviation)：手沿拇指方向腕部弯曲；尺骨偏差(Ulnar deviation)： 手沿小指方向腕部弯曲。 关节弯曲、伸展弯曲：减小相邻骨之间角度的运动；伸展：增大相邻骨之间角度的运动。Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.2 肌肉骨骼失调分类o上肢失调与手有关的力量型工具Xian Jiaotong UNIVERSITYTe
13、am of Prof. Sun L. Y. 9.2 肌肉骨骼失调分类o上肢失调 腕管综合症(Carpal Tunnel Syndrome) n也称作腕部通道症候群，是一种常见的手部神经损伤。 n主要表现为正中神经分布部位出现感觉异常（主要是拇指，食 指，中指掌侧），如手部麻木、灼痛、腕关节肿胀、手部动作 不灵活甚至无力等。 n常发生在电脑或者其他视屏岗位，这些岗位经常使用到键盘和 鼠标，从而使手腕经常处于背屈状态，或者要频繁重复屈伸手 腕。 n女性的发病几率比男性高3倍，这是因为女性手腕管通常比男 性小，腕部正中神经容易受到压迫。 Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of
14、 Prof. Sun L. Y. 9.2 肌肉骨骼失调分类o上肢失调常见病症 网球肘 白指症 扳机指Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.2 肌肉骨骼失调分类图 腕部通道的图示图 腕部活动造成的手部损伤下图中阴影部分代表受腕管综 合症影响的区域。包括刺痛、麻木和疼痛。 Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.2 肌肉骨骼失调分类腕骨神经彩图Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.2 肌肉骨骼失调分类 腕部损伤在计算
15、机操作中，腕部不但要经常 保持背屈状态，还要不断地伸屈以 敲击键盘和点击鼠标，因此强迫体 位与频繁活动联合作用，使腕部的 症状更为常见和严重，也就是前面 所说的腕管综合症。 肘部损伤由于键盘和鼠标都高于操作台 ，腕部常处于上翘状态，即背屈， 手腕背屈时腕部伸肌持续紧张，可 引起操作者的肘部疼痛，常称为肱 骨外上髁炎，又称网球肘。 肩部损伤敲击键盘和点击鼠标时，上臂通 常处于前伸状态，斜方肌持续紧张， 可导致肩部疼痛。这个症状常与颈部 症状共存，因此称为肩颈综合症。案例：计算机操作时的上肢肌肉骨骼失调图 计算机操作者的工作状态Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.2 肌肉骨骼失调分类Xian Jiaotong UNIVERSITYTeam of Prof. Sun L. Y. 9.2 肌肉骨骼失调分类p腰背失调 后背疼痛的五类风险因素（Hildebrant,1987）n 一般：重体力工作，一般工作姿势。 n 静态工作负荷：静态工作姿势，坐，站立，弯曲，工作 姿势没有变化。 n 动态工作负荷：重体力手工处理，举起物料（物料很重 或是频率很高，扭转），物料运送，推/拉物料，身体向 前弯和旋转等。 n 工作环境：
