疲劳是机体复杂的生理生化变化过程,是指脑力或体力到达一定阶段时必然出现的一种正常的生理现象。它既标志着机体原有工作能力的暂时下降,又可能是机体发展到疾病状态的先兆。自公元1880年开始,人们曾从各种不同角度去探索疲劳的机制,研究消除疲劳的措施。但由于疲劳是个十分复杂的问题,诸如疲劳发生的部位,产生疲劳的机制等问题至今尚未得出一个公认的看法,有待于进一步的研究。
目前认为疲劳是体力和脑力功效(functional efficiency)暂时的减弱,它取决于工作负荷的强度和持续时间,经适当休息又可恢复。疲劳也可理解为一种状态:原来可轻松完成的工作,现在却感到要花费很大精力才能应付,且取得的成果越来越小。疲劳是由活动(脑力活动或体力活动)引起的。一般来说,疲劳导致的工作能力或身体功能的下降是暂时的,经过休息就可恢复。
疲劳可大致分为生理疲劳和心理疲劳两种。生理疲劳是由肌肉活动引起的,人们又往往把它分为全身、局部等类型。生理疲劳常因活动类型的不同而产生不同的症状,如局部或全身的疲惫乏力,关节僵硬,手脚肿胀,肌肉酸疼等。心理疲劳意味着由于过度的脑力工作、精神的紧张、或过于兴奋等引起的。生理疲劳的症状有注意力不集中、记忆障碍、理解推理困难、脑力活动迟钝不准确等表现。心理疲劳的一个明显标志是学习与工作效率降低,而长期的心理疲劳影响心理健康,使人心境压抑,百无聊赖,心烦意乱,精疲力竭,甚至出现神经衰弱症状,如头痛头昏、记忆力减退、失眠、怕光等,还可能发生其他心因性疾病。想把两者截然分开是很困难的,因为两者往往同时发生,如运动竞技中过度的身体活动也常产生精神疲劳的症状。此外,还有一种所谓疲劳样状态(fatigue-like states),它是由工作或环境变动太小所致个体的应激状态,包括单调乏味,警觉性降低和厌烦。工作或环境变化后,疲劳样状态可迅速消失。
疲劳可看作是机体的正常生理反应,起预防机体过劳(overstrain)的警告作用。疲劳出现时,可有从轻微的疲倦感到精疲力竭的感觉,但这种感觉和疲劳并不一定同时发生。有时虽已出现疲倦感,但实际上机体还未进入疲劳状态。这在对工作缺乏认识、动力或兴趣、积极性不高的人中常见。另外,也能见到虽无疲倦感而机体早已疲劳的情况。这在对工作具有高度责任感或有特殊爱好以及遇到紧急情况时常可见到。
疲劳的发生大致可分为三个阶段:第一阶段:疲倦感轻微,作业能力不受影响或稍下降。此时,浓厚兴趣、特殊刺激、意志等可自我感觉精力充沛,能战胜疲劳,维持劳动效率,但有导致过劳的危险。第二阶段:作业能力下降趋势明显,但仅涉及生产的质量,对产量的影响不大。第三阶段:疲倦感强烈,作业能力急剧下降或有起伏,后者表示劳动者试图努力完成工作要求。最终感到精疲力竭、操作发生紊乱而无法继续工作。
在现代生理学发展过程中,疲劳发生的机制众说纷纭,疲劳的主要测量方法包括主观感觉询问表评价法、生理参数测试法、生物化学测试法、心理学测试方法等。
主观感觉询问表评价法主要是通过调查表或作业疲劳评价量表等方式,一般将疲劳分成几个级别,由调查员调查填写或由受试者亲自填写,凭受试者的主观感受进行作业疲劳直接测定的方法。该方法简单、经济,且能够反映受试者生理疲劳和心理疲劳的主观综合疲劳情况,因此在全身性作业疲劳、心理作业疲劳和综合作业疲劳的测定方面被广泛使用。但该方法主观性较强,受测试者的情绪、性格等因素影响较大,不便于发现导致作业疲劳的根本原因。
生理参数测量法主要是通过仪器设备对人体的能量消耗、心率、心电、脑电、肌肉表面肌电、眨眼率、瞳孔大小等生理参数进行测定,建立某些生理参数与作业疲劳之间的关系,进而通过生理参数的测量结果来反映作业疲劳的方法。生理参数测量法能够比较客观的反映生理疲劳情况,避免了主观因素的干扰,但生理参数测量法使用的仪器设备一般比较昂贵,且特异性不高,在实际劳动过程中往往会受到测量设备的适用限制。
此外,可以用这些生化指标来研究疲劳的发生及其发展变化过程。生化法是通过检查受试者的血液、尿液、汗液及唾液等液体成分的变化来判断疲劳。其中最常用的抗疲劳生化指标是乳酸(lactic acid,LA),乳酸是碳水化合物无氧糖酵解的最终产物。剧烈运动时,肌肉内糖的无氧分解加强,乳酸浓度增高。乳酸的积累是生理性运动产生疲劳的重要原因之一,因此,乳酸被作为判断疲劳程度、有氧代谢能力、控制运动强度等的重要指标之一。此外,常用生化指标还包括尿素氮、糖原、肌酸激酶、丙二醛等。
心理作业疲劳测定一般是通过劳动负荷的强度、持续时间、以及工作负荷强度的分布来进行评价,其测量方法更侧重于心理学实验方法,既可以直接采用主观感觉询问表评价法来评价受试者的主观作业疲劳,也可以通过测量、记录和分析人体皮肤电、呼吸、脉搏、血压等多项生理参数变化评价受试者的心理作业疲劳情况。
人的疲劳与金属疲劳不一样,经过适当休息是可以恢复的。休息涉及人体功能从疲劳状态的恢复。此外,还有操作者自发的或生产过程决定的休息性停顿及社会对劳动和休息的时间规定。如何安排工间休息以便预防疲劳和提高作业能力是劳动生理和工效学研究的重要内容之一。研究表明,时间短次数多的休息既可降低应激程度,预防疲劳发生,又可提高作业能力,工效学设计体力和脑力劳动的作息制度均应遵循这样一个总的原则。静态作业时,恢复时间占作业时间的比例明显高于同等劳动强度的动态作业,说明静态作业疲劳所需恢复时间相对较长。一般说来,重体力劳动需要休息的时间较长(一般以10~15分钟为宜,有的需20~30分钟),休息的次数较多;体力劳动强度不大但精神或运动器官特别紧张的作业,则应给予多次短时间的休息。休息的方式也很重要。对重体力劳动可采取安静休息,即静坐和静躺;对轻、中体力劳动和脑力劳动,最好采取积极休息(active rest),则效果更好。
锻炼(training)是通过反复使用而改善劳动者先天固有的能力,例如:心血管和呼吸系统的功能或肌肉的力量。练习(exercise)乃通过重复来改善那些后天学得的技能,例如:执行某项操作或复述某条信息。锻炼的结果是肌纤维变粗、糖原含量增多、生化代谢发生有益的适应性改变。此外,可使心脏每搏输出量增加,心率增加不多;呼吸加深、肺活量增大;氧的利用系数显著提高。总之,锻炼使人的固有能力提高、体魄强健。练习使机体形成巩固的连锁条件反射——动力定型,结果可使参加活动的肌肉数量减少,动作更加协调、敏捷和准确,各项操作益臻“自动化”,故不易疲劳,也提高了作业能力。
一般情况下,人们比较注重减轻体力劳动强度,改善劳动环境,注意劳逸结合和其他心理卫生要求,这对保护健康确有益处。但脑力劳动的疲劳却容易受到忽视。脑力劳动疲劳的信号是心理疲劳感觉,这种疲劳感是人体、器官或主要细胞(离细胞等),对继续工作的抵触,疲劳信号揭示机体已经需要休息,需要调整和恢复,应该停止工作,以睡眠或者娱乐、体育活动(或体力劳动)等积极方式促进大脑功能的调整。此时,若强制大脑继续工作,则会加重心理疲劳,造成脑细胞的损伤,或使脑功能恢复发生障碍。而很多人在现实生活中喜欢采用各种脑兴奋措施来消除心理疲劳感,以继续完成工作,如大量抽烟、以酒助兴。这种用兴奋大脑的方法强迫大脑继续工作的方法会加重心理疲劳,加重细胞损伤,对机体十分有害。因而要消除心理疲劳,避免用脑过度对身体的损伤的关键是强调劳逸结合,体脑结合,科学用脑。科学用脑最重要的措施是顺应大脑活动的生理节律,强调劳逸结合,体脑结合,切忌长时间以各种强制手段增加脑力劳动的负荷。