手疲劳对人的动作稳定性的实验

研究生人体工效学实验课程设计手疲劳对人的动作稳定性的实验学号姓名班级成绩SY1110126王泽华SY11101指导老师：柳忠起2012年1月6日生物医学信号处理实验报告第I页I摘要人类的手十分灵巧，可以完成各种各样的任务手的灵巧性也使得手成为人体使用最为频繁的部分之一；并且能提供最有效的完成复杂工作的方式，因此，手在日常得生活工作中也就承担了相当大的工作量，同时，手的效能对实际工作的效率以及结果的好坏都有着极为重大的影响。而已有的研究已经证明手在频繁的繁重的工作中极容易产生疲劳，而疲劳不仅会导致受的工作效率大大下降，而且极容易造成意外损伤，此外，其稳定性也会大打折扣，致使工作质量下降。本文主要研究疲劳后手的稳定性是否会出现显著的下降。通过实验表明在大量运动后手部发生疲劳，疲劳以后的手的稳定性会有显著下降，对于工作的效果会有极大的影响，因此，在一段时间的工作后应当进行适度的休息以避免疲劳工作导致的功效下降甚至手部受伤。目前常用的缓解疲劳的方式有热敷、按摩等，对于手部运动较多的工种应适当考虑采用。关键词：手疲劳稳定性下降生物医学信号处理实验报告第II页II目录摘要.............................................................................................................................................I目录...........................................................................................................................................II一、引言....................................................................................................................................11．手的功能..............................................................................................................................12．疲劳......................................................................................................................................12.1疲劳的定义..........................................................................................................................12.2疲劳产生原因......................................................................................................................22．3疲劳的判断.......................................................................................................................2二、对象和方法........................................................................................................................41．对象：..................................................................................................................................42．方法：..................................................................................................................................43．试验设备及使用方法介绍..................................................................................................4三、实验结果：....................................................................................................................71．九洞仪试验..........................................................................................................................72．凹槽平衡试验仪..................................................................................................................8四、实验结果分析................................................................................................................9五、结论..............................................................................................................................11致谢..........................................................................................................................................11参考文献：..............................................................................................................................12生物医学信号处理实验报告第1页1一、引言1．手的功能手是人体上最有特色的器官之一。科学家认为，手是使人能够具有高度智慧的三大重要器官之一，其余两个器官是可以感受到三维空间的眼睛和能够处理手眼传来的信息的大脑。在400万年的进化史中，人类的手逐渐演变成了所能创造出的最完美的工具。人类的手十分灵巧，可以完成各种各样的任务，如非握持功能，握持功能和感觉功能等。非握持功能是指用整个手或个别手指做推，提，勾，压等动作，如拳击，拎皮箱，叩击《包括打字，弹琴》等。握持功能是指将所要拿或抓的物体握在手里。握持又可分为强力握持和精细握持两种。如手拿榔头等工具是属于强力握持;手拧小螺丝，执笔写字，拿筷子等动作是属于精细握持。手的不同功能发挥的来源于手的感觉。当手握持某一物体时，手能够确切知道被握持的物品的形状，大小，重量，冷热等信息。另外人类的手指也是十分灵敏，可以感觉到振幅只有0.00002毫米的振动，可以说是人类的第二副眼睛，没有感觉的手是“盲手”，一个没有感觉功能的手，在日常生活中就会感觉非常不方便，无法完成某些动作，甚至会受到伤害。如在光线黑暗的情况下很难用钥匙开门;也容易被烫伤或冻伤。所以手的感觉功能和运动功能同样重要。手的灵巧性也使得手成为人体使用最为频繁的部分之一；并且能提供最有效的完成复杂工作的方式，因此，手在日常得生活工作中也就承担了相当大的工作量，同时，手的效能对实际工作的效率以及结果的好坏都有着极为重大的影响[1]。而已有的研究已经证明手在频繁的繁重的工作中极容易产生疲劳，而疲劳不仅会导致受的工作效率大大下降，而且极容易造成意外损伤，此外，其稳定性也会大打折扣，致使工作质量下降。2．疲劳2.1疲劳的定义疲劳是机体生理过程不能持续其机能在一定的水平上或不能维持预定的运动强度,生物医学信号处理实验报告第2页2是一种由于活动使工作能力及身体机能暂时降低的现象疲劳的产生是一个十分复杂的过程[2]。目前人们对疲劳的产生机理仍未达成一致看法既然疲劳产生是无法避免的生理现象那么对运动员的训练来说恢复手段的采用与实施就有了一个十分重要的位置经常采用的方法有生物学方法和心理学方法对运动员疲劳产生的原因和运动员疲劳恢复的进行分析和探讨针对运动员疲劳产生的原因提出运动员疲劳恢复的方法和手段。2.2疲劳产生原因自人们研究人类疲劳开始各国学者从不同角度和层次探索疲劳产生的原因和分类大致说来疲劳可分为心理性和生理性的心理疲劳主要表现为行为的改变生理性疲劳又分为中枢疲劳神经肌肉接点疲劳和肌肉疲劳运动性疲劳应是身心的生理变化是由多种因素引起的一个复杂过程，目前关于运动性疲劳产生的原因众说纷纭归纳起来主要有一下几种能源物质的消耗有一些学者认为疲劳产生是因为体内能源物质消耗竭尽有机体运动过程中其能量的主要来源于糖脂肪蛋白质的有氧代谢和无氧代谢随着运动负荷的加大机体能源物质消耗增多长时间运动使血糖浓度大幅度降低有机体各器官系统的功能下降机体不能维持预定强度出现了疲劳。乳酸堆积另外一些学者机体进行大强度运动时其无氧代谢产生的代谢物乳酸等在运动肌中大量堆积使肌活动发生障碍细胞内PH值下降致使细胞内酸中毒进而抑制糖酵从而产生疲劳。机体内环境变化长时间激烈运动机体内部环境的物理化学变化致使皮层下中枢的协调功能紊乱引起某些内脏器官的系统的功能下降肌肉力量下降肌肉兴奋性及活动性下降工作效率降低当这几个因素变化达到一定程度时机体出现衰竭产生了疲劳[3]。中枢神经失调这种学说认为人体连续从事负荷的运动可使大脑皮层的兴奋与抑制过程之间的均衡性遭到破坏造成过度兴奋或过度抑制破坏了原有的动力定型导致皮层下功能发生紊乱引起器官和系统功能失调。疲劳发生的部位疲劳发生在中枢神经系统和外周部分分为神经肌肉接点和肌纤维的疲劳两者同时存在看来从大脑皮质到肌纤维的每个环节都可以发生疲劳在不同性质的工作不同性质的实验条件首先及主要产生疲劳的部位可能是不同的[4]。2．3疲劳的判断在运动训练中找到比较灵敏和客观的指标来判断运动员是否疲劳对科学合理指导生物医学信号处理实验报告第3页3运动训练和比赛有着十分重要的意义评定疲劳的指标和方法很多在对北京高校田径足球篮球教练员和运动员的调查后我们可以把疲劳的表现分为以下三种：运动员的感觉每次训练后稍有疲劳和肌肉酸痛是正常的一般来说经过休息后症状自然消除但如果感到精神不振厌烦训练无力困倦气短胸部憋闷等不良现象要引起运动员的注意可能是运动性疲劳的出现。教练员的观察教练员中如发现运动员动作僵硬错误增多动作幅度速度减小思想不集中或厌烦运动成绩下降这可能是运动员发生了疲劳教练员应及时调整运动量以便有足够调整恢复时。生理指标的变化生理学指标有根据体重变化和下肢围度测量可以作为判断疲劳的指标大运动量训练后肌肉内代谢产物增多，神经疲劳致使肌纤维募集减少，肌力下降。用握力计背力计可以作为测定运动员疲劳产生的