人因工程作业心率实验(共5页).docx
精选优质文档-倾情为你奉上实验六 作业心率测定实验地点：实验时间：实 验 者：同 组 者：指导老师：一 实验目的：了解心率测定的基本原理和学会心率测定方法。学会应用心率指标评价衡量劳动强度，以及根据心率变化来测定不同工作负荷下的体能消耗以及身体疲劳。二 实验仪器和材料： 电动跑步机、心电监护仪、秒表三 实验原理心率，是心脏每分钟跳动的次数。心率随人体的负荷程度而变化，在作业开始时，3040min内迅速增加，然后缓慢上升，一般经过45min后便可达到与劳动强度相适应的水平。对于一般人，当心率未超过其安静心率的40次，则可以胜任其所做的工作。德国的勃朗克研究指出：心率变化值最后在30次以内，增加率在22%27%之间。作业停止后，心率在几秒至十五秒后开始迅速减少，然后再缓慢降低到原有水平，因此，心率可以作为衡量劳动强度的指标。研究表明，在亚级量活动水平时，人体的心率值与耗氧量存在显著的相关，因此，可以通过测定心率可以估算出相应耗氧量水平，从而进一步测定不同工作负荷下的体能消耗。 四、 实验步骤： 用电动跑步机测试以下的分组数据，记录数据在表格内：A、 以每分钟2km/h的负载，延续5分钟，记录其心率；B、 以每分钟4km/h的负载，延续5分钟，记录其心率；C、 以每分钟6km/h的负载，延续5分钟，记录其心率；D、 以每分钟8km/h的负载，延续5分钟，记录其心率；E、 以每分钟10km/h的负载，延续5分钟，记录其心率。每次测定后，应坐着休息，直到心率恢复常态，再做下一次实验，在做下一组测试实验前，应先测静态心率，静态数据共测六组，动态数据测五组。数据见表4-1所示：作业负荷 km/h2468100运动心率109 98102146158 静态心率80 849392103104备注年龄：23岁；身高：146cm；体重:39kg；作业强度为0是指第5次测量休息恢复后测量的静态心率数据表4-1五、实验数据分析根据所测的数据描绘出折线图，如下图所示：图5-1由图5-1可以看出：在一定范围内，静态心率和动态心率都会随着劳动强度的增加而逐渐增加；同时在一定范围内动态心率上升的趋势会比静态心率上升的趋势快，静态心率变化趋势起伏不大，较为平稳。据相关数据资料查询可得，我国年龄在2030的正常成年女性基础代谢率平均值为146.5KJ/(m2.h)，慢步行（33m/min）的RMR值约为1.3，散步(66m/min)的RMR值约为2.1，步行(100m/min)的RMR值约为4.2，跑步(133m/min)的RMR值约为7.0，跑步(167m/min)的RMR值约为8.5。则数据处理如下：人体表面积（m2）S=0.0061×身高（cm）+0.0128×体重（kg）- 0.1529即S=0.0061×146+0.0128×39-0.1529=1.2369(m2)分别设作业强度为2，4，6，8，10的每一劳动强度的能量消耗为：W2，W4，W6，W8，W10。又5min=1/12h,则能量消耗量W=(1.2+RMR) ×基础代谢率平均值×体表面积×作业时间W2=(1.2+1.3) ×146.5×1.2369×1/12=37.751(KJ)W4=(1.2+2.1) ×146.5×1.2369×1/12=49.831(KJ)W6=(1.2+4.2) ×146.5×1.2369×1/12=81.543(KJ)W8=(1.2+7) ×146.5×1.2369×1/12=123.824(KJ)W10=(1.2+8.5) ×146.5×1.2369×1/12=146.475(KJ)即每一劳动强度的能量消耗量计算结果如上所示心率变化值依次为：29，14，9，54，55次心率增加率计算如下：作业强度为2km/h时的增加率N2=29/80=36.25%，同理依次算得其他作业强度的心率增加率为：16.67%，9.68%，58.70%,53.40%数据分析结果：1.由数据我们可以看出，由前五次作业心率增加的次数分析，前三次心率增加的次数均在30次以内，后两次的心率变化值却远远大于30次，前三次的心率增加率也在22%27%范围以下波动，后两次的心率增加率却远超22%27%这个范围之上，这说明心率会随着劳动程度的增大而逐渐增加，这说明在一定劳动作业过程中，持续增加的劳动量会使人的疲劳程度增加，也会使人体的心率增加。当能量消耗值高于最大能量消耗界限16.75KJ/min，劳动强度过大，休息又不够充分，人体将不能马上降到安静状态水平，像作业强度为10Km/h时，恢复期的静态心率都比作业强度为6km/h的运动心率高，这说明人经过高强度劳动后，要恢复到平静状态的恢复期可能需要较长时间。2.用慢步行，散步，步行等运动姿势运动时，心率较为平缓，用跑步的运动姿势时，心率较为高，尤其是运动速度变快时，心率也会变快。所以我们要学会选择适合自己的最佳运动速度，速度过快，不易保持并且容易发生意外，速度过慢，又达不到锻炼的效果，据数据分析，该同学应以作业强度为4km/h,6km/m的速度锻炼为宜，效果最佳，既有一定的能量消耗，又能保证安全。六、误差分析1. 仪器本身的系统误差。系统误差无法改善。2.在上实验课之前，由于实验室离教室宿舍等有一定的距离，同学们在赶赴这段距离时也会一定的能量代谢，再加之见到新仪器的好奇心，会使机体一直持续在这种激动状态，可能会造成第一组静态数据偏高。应休息足够恢复后，再行测试。3.未轮到参与测试的同学们聚在实验室一起高声聊天追赶打闹等活动也可能使人的静态恢复期变长，造成一定的数据偏差。测试者应尽量保持静坐，安静等待下一组测试。4.晚上的室内空调调节的气温变化。过高过低都不宜实验，应调节至适宜温度。七、实验总结通过这次实验使我们明白，劳动强度越大疲劳强度就越大，心率增加也会越快。过高的心率会给人体正常的机能造成一定的负荷，所以我们在选择运动选择工作时，一定要因人制宜，科学选择劳动强度，正确选择适合自己的最佳工作速度，即使在某些情况下不能自主选择劳动强度时，也要适当休息，借以恢复身体正常机能。专心-专注-专业
