书城建筑人体工程学与建筑环境设计
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第11章 静态肌肉施力

人体附着在骨骼上的肌肉是多层的,除了参与显性的运动动作之外,它们还负责保持人体一定的动作姿态。肌肉施力可以分为动态和静态两种,动态和静态施力的基本区别之一在于它们对血液流动的影响。静态施力时,收缩的肌肉压迫血管,阻止血液进入肌肉,肌肉无法从血液得到糖和氧的补充,为了维持做功,人体不得不依赖于本身的能量储备。对肌肉影响更大的是代谢物不能迅速排除,积累的废物造成肌肉酸痛,引起肌肉疲劳。当人体进入静态肌肉施力时,会感到肌肉酸痛难忍,因此,静态作业的持续时间受到限制。

2.5.1 静态施力举例

在工作中,明确划分静态施力与动态施力之间的界限是比较困难的,通常某项作业既有静态施力又有动态施力。由于静态施力的作业方式比较“费力”,因此当两者方式同时存在时,首先要处理好静态作业。可以说,几乎所有的工作都包括不同程度的静态施力,例如:

(1)向前弯腰或向两侧弯腰;

(2)用手臂夹持物体;

(3)工作时,手臂水平抬起;

(4)一只脚支撑体重,另一只脚控制机器;

(5)长时间站立在一个位置上。

以上是静态肌肉施力比较典型的动作和工作状态,虽然动作强度不大,但如果长期保持,都会很“费力”,造成对人体的伤害。而且静态负荷过大就可引起下列病症:

(1)关节部炎症;

(2)腱膜炎;

(3)腱端炎症;

(4)关节慢性病变;

(5)椎间盘病症。

以上病症虽然不能危及生命,但会给患者的行动、生活、工作带来很大的不便。有的人将这类病统称为“风湿病”,在国内尤其是乡村较为普遍,而且发病也越来越年轻化、城市化。可见,保持正确的劳动姿态非常重要,同时也提醒我们在设计环境设施时,要考虑到静态肌肉施力因素。

2.5.2 避免静态肌肉施力

其一,避免弯腰和其他不自然的身体姿势。

其二,避免长时间的抬手作业。

其三,坐着工作比站着工作省力。

其四,双手同时操作时,手的运动方向应相反或者对称运动,双手作对称运动有利于神经控制。

其五,作业位置高度应按工作者的眼睛和观察时所需的距离来设计。据实际测量,在从事脑力活动时人的眼睛到纸面的平均距离是300mm,其中书写距离为275mm,阅读距离为325mm。

其六,常用工具如钳子、手柄和其他零部件、材料等都应按照操作频率安放在人的附近。最频繁的操作动作,应该在肘关节弯曲的情况下就可以完成。为了保证手的用力和发挥技能,操作时手最好距眼睛25-30cm,肘关节呈直角,手臂自然放下。

其七,当手不得不在较高位置作业时,应使用支撑物来托住肘关节、前臂或者手。支撑物的表面应为毛皮或其他柔软而且不发凉的材料。支撑物应可调节,以适应不同体格的人。脚的支撑物不仅应托住脚的重量,而且应允许脚作适当移动。

其八,支持身体。

其九,利用重力作用。

2.5.3 提起重物

人们经过长期的劳动实践和科学研究总结了一套正确的提重方法:

首先,抓稳重物,提起时保持:

(1)直腰;

(2)身体尽量伸直;

(3)尽量弯膝。

其次,设计时应使重物的抓握部位高于地面40-50cm,应有把手,否则会导致不正确的姿势;

最后,身体尽量靠近重物。