《人体生理特性》PPT课件.ppt

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1、第三章第三章人体生理特性人体生理特性第一第一节概述概述第二第二节神神经系系统第三第三节感感觉系系统第四第四节人体的运人体的运动系系统第五第五节能量代能量代谢 难点点第六第六节疲疲劳第一第一节概述概述一、人体系统的组成一、人体系统的组成人作人作为一个独立的系一个独立的系统从形从形态和功能上划分和功能上划分为：运运动系系统、神、神经系系统、感、感觉系系统、消化系、消化系统、泌尿系泌尿系统、生殖系、生殖系统、循、循环系系统、内分泌系、内分泌系统、呼吸系、呼吸系统共九个子系共九个子系统。各子系。各子系统的功能活的功能活动相互相互联系、相互制系、相互制约，在神，在神经、体液的支配和、体液的支配和调节下，

2、下，构成完整构成完整统一的有机体，一的有机体，进行正常的活行正常的活动。二、人机系统二、人机系统人机界面人机界面信息处理信息处理信信息息传传递递信信息息传传递递输输 入入输输 出出中枢神经系统中枢神经系统感觉系统感觉系统运动系统运动系统显示系统显示系统控制系统控制系统机器主体机器主体环境因素环境因素从图中可看出，操作者在人机系统中是一个“环节”。人在系统中的作用：人在操作过程中，机器通过显示器将信息传递给人的感觉器官（如眼睛、耳朵等），经中枢神经系统对信息进行处理后，再指挥运动系统（如手、脚）操作机器的控制系统（控制器等），改变机器所处的状态。由此可见，从机器传来的信息、通过人这个环节，又返回

3、到机器，从而形成一个闭环系统。人机系统所处的外部环境因素（如：温度、照明、噪声、震动等）也将影响或干扰系统的正常运行和效率，因此从广义讲：人机系统又称为人机环境系统。人的三个主要系人的三个主要系统：感：感觉系系统，神，神经系系统，运，运动系系统，其余，其余为辅助系助系统。1 1.感感觉系系统：接收信息，是最早能：接收信息，是最早能产生生误差的差的部位，体部位，体现人的人的“感知能力感知能力”；2.2.神神经系系统：传导，识别，判断，判断，记忆，决策，决策，“决策正确性，反决策正确性，反应快慢等快慢等”；3.3.运运动系系统：它：它执行各种操作，行各种操作，“操作效率操作效率”。第二第二节神神经

4、系系统一、神经系统组成一、神经系统组成二、中枢神经系统二、中枢神经系统1.1.脊髓脊髓 传导功能传导功能反射功能反射功能是脊神经和脑之间的神经传导通路。是脊神经和脑之间的神经传导通路。人对内外刺激作出的应答反应（躯体、内脏反人对内外刺激作出的应答反应（躯体、内脏反射）。射）。2.2.脑脑 脑是中枢神是中枢神经系系统的高的高级部位，由大部位，由大脑半球、半球、间脑、中、中脑、脑桥、延髓和、延髓和小小脑六部分六部分组成。成。脑桥 位于延髓的上方，小位于延髓的上方，小脑腹腹侧。它参与或完成。它参与或完成头面部面部肌肉（眼外直肌、咀嚼肌、表情肌）的运肌肉（眼外直肌、咀嚼肌、表情肌）的运动以及某些感以及

5、某些感觉（面部肤（面部肤觉、味、味觉、平衡、平衡觉、和听、和听觉）的形成。）的形成。延髓延髓 它它为脊髓的延脊髓的延续，它不它不仅是食物反射（如：唾液分泌、咀嚼、吞咽等）是食物反射（如：唾液分泌、咀嚼、吞咽等）和某些防御反射（和某些防御反射（喷嚏、咳嗽、呕吐）的中枢，而且是呼吸嚏、咳嗽、呕吐）的中枢，而且是呼吸和循和循环系系统的反射性的反射性调节中枢。中枢。大大脑半球半球位于中枢神位于中枢神经系系统的最高部位的最高部位，被一条，被一条纵裂分裂分为左右两个半球，两半球之左右两个半球，两半球之间通通过联合神合神经纤维联合与沟通，半球表面被覆合与沟通，半球表面被覆25mm25mm厚的灰厚的灰质细胞胞

6、层，称称为大大脑皮皮质。成人的大。成人的大脑皮皮质表面表面积约为1/41/4平方米，平方米，约含有含有140140亿个神个神经元胞体，它元胞体，它们之之间有广泛复有广泛复杂的的联系，是高系，是高级神神经活活动的中枢。的中枢。中中脑位于位于脑桥上方上方 是是视、听、运、听、运动的中枢。的中枢。间脑位于位于脑干上方，由丘干上方，由丘脑和下丘和下丘脑组成。成。小小脑位于位于颅后后窝内，大内，大脑的后下方，它的主要机能是的后下方，它的主要机能是维持身体的平衡，持身体的平衡，调节与校正肌肉的与校正肌肉的紧张度和度和协调肌肉肌肉的运的运动。躯体感躯体感觉区区也称躯体感也称躯体感觉中枢、大中枢、大脑皮皮质感

7、感觉区。它是皮区。它是皮肤的触、肤的触、压、冷、温、痛等感、冷、温、痛等感觉的高的高级中枢。中枢。躯体运躯体运动区区也称躯体运也称躯体运动中枢、大中枢、大脑皮皮质运运动区。它接受区。它接受来自肌、腱和关来自肌、腱和关节等等处有关身体位置、姿有关身体位置、姿势以及各部分运以及各部分运动状状态的本体感的本体感觉冲冲动。运运动越精越精细的部位，如手、舌、唇等代表区的面的部位，如手、舌、唇等代表区的面积越大。越大。除感除感觉区、运区、运动区外，区外，还有有视区、听区、嗅区，以及区、听区、嗅区，以及语言代表言代表区（区（书写、写、说话、听、听话、阅读中枢）中枢）三、三、周围神经系统周围神经系统由由脑和脊

8、髓和脊髓发出，其末梢分布于身体各器官和出，其末梢分布于身体各器官和组织的的神神经系系统。它包括。它包括脑神神经1212对、脊神、脊神经3131对、植物性神、植物性神经（支配内（支配内脏器官）。器官）。周周围神神经的功能：的功能：接受来自体内外的各种刺激并将其接受来自体内外的各种刺激并将其传导至中枢神至中枢神经。传递由中枢神由中枢神经发出的指令并完成运出的指令并完成运动反反应。第三第三节感感觉器官器官一、概述一、概述视觉：形状、颜色嗅觉：香味或臭味触觉：光滑或粗糙程度味觉：甜、酸或苦1.1.感觉与知觉的概念感觉与知觉的概念二、视觉二、视觉人在人机系人在人机系统中的工作效率和可靠性很大程中的工作效

9、率和可靠性很大程度上取决于度上取决于视觉显示器与人的示器与人的视觉功能的匹配。功能的匹配。在作在作业过程中，程中，视觉的的应用是用是频繁的，它是人繁的，它是人们认识物物质世界和接收信息的重要通道。大世界和接收信息的重要通道。大约有有80%80%以上的信息都是通以上的信息都是通过视觉通道通道获得的。得的。1.1.视觉的产生视觉的产生视觉的产生是由眼、视神经和视觉中枢共同视觉的产生是由眼、视神经和视觉中枢共同活动来完成的。活动来完成的。人的眼睛在光学上就像一架照相机，瞳孔是人的眼睛在光学上就像一架照相机，瞳孔是能变大变小的光圈，视网膜相当底片。能变大变小的光圈，视网膜相当底片。2.2.视觉三要素视

10、觉三要素光、视看对象、眼睛光、视看对象、眼睛3.3.视角视角 物物质上两点上两点间光光线射入眼球射入眼球时的的夹角。正角。正常人眼能分辨的最小常人眼能分辨的最小视角角为1分角。分角。物体物体对眼睛所成眼睛所成视角的大角的大小不小不仅与物体本身的大小与物体本身的大小有关系有关系还和物体到眼睛的和物体到眼睛的距离有关系。距离有关系。观察距察距离离被看目被看目标物上两点物上两点之之间的直的直线距离距离4.4.视力视力 眼睛分辨物体眼睛分辨物体细部的最大能力，此部的最大能力，此时分辨被分辨被看目看目标物最近两点的物最近两点的视角称角称为临界界视角。角。人站在离人站在离视力力检查表表5m5m处看清第十行

11、看清第十行“E”“E”，则视力力为，即即视力正常，此力正常，此时的的临界界视角角为1 1。若。若视力下降，力下降，则临界界视角角值增大。增大。1）一般）一般视野野：当当头部和眼部和眼球固定不球固定不动，眼睛，眼睛观看正看正前方物体前方物体时，所能看到的，所能看到的空空间范范围。垂直面内：垂直面内：最大固定视野最大固定视野115 扩大视野扩大视野150有效视野水平线有效视野水平线以上以上25，以下，以下35 5.5.视野视野水平面内：水平面内：最大固最大固定定视野野180 扩大大视野野190有效有效视野野水平水平线以上以上35，以下以下35 2）色）色觉视野野各种颜色对眼睛的刺激不一样，因此视野

12、也不同。各种颜色对眼睛的刺激不一样，因此视野也不同。白色白色视野最大，其次为黄和蓝，再次为红色，而绿色视野最视野最大，其次为黄和蓝，再次为红色，而绿色视野最小。小。6.6.视距视距指人在工作中正常的指人在工作中正常的观测距离，距离，视距的距的远近直接影响着近直接影响着认读的速度和准确性。的速度和准确性。视力范力范围与目与目标距离有关，目距离有关，目标在在560mm560mm处最最为适宜；小于适宜；小于380mm380mm时令人令人发生目生目眩；超眩；超过760mm760mm时细节看不清楚。看不清楚。7.7.眼球的运动规律眼球的运动规律 眼球的水平运眼球的水平运动比垂直运比垂直运动快。快。视线习

13、惯于从左到右、从上到下运于从左到右、从上到下运动，看看圆形物体形物体总是沿是沿顺时针方向看得迅速。方向看得迅速。人眼人眼对左上方的左上方的观察察优于右上方，于右上方，对右上方右上方的的观察又察又优于左下方，右下方的于左下方，右下方的观察最差。察最差。两眼球的运两眼球的运动是是协调的、同步的。的、同步的。三、听觉三、听觉 听觉是重要的感觉（仅次于视觉），其适听觉是重要的感觉（仅次于视觉），其适宜刺激是声音，声音是由振动产生的，震动物宜刺激是声音，声音是由振动产生的，震动物体是声音的声源。振动在弹性物质中以波的形体是声音的声源。振动在弹性物质中以波的形式进行传播，所产生的弹性波称为声波。一定式进行

14、传播，所产生的弹性波称为声波。一定频率范围内的声波作用于人耳就产生声音的感频率范围内的声波作用于人耳就产生声音的感觉。对于人来说，只有频率在觉。对于人来说，只有频率在2020000Hz的的声波才能产生声音的感觉。声波才能产生声音的感觉。1.1.听觉系统听觉系统1）组成成 听听觉系系统的的组成：人耳成：人耳为听听觉系系统，它由，它由外耳、中耳、内耳外耳、中耳、内耳组成。成。听觉的产生是由耳、听觉神经、听觉中枢听觉的产生是由耳、听觉神经、听觉中枢共同活动完成的。共同活动完成的。频率在频率在202020000Hz20000Hz的声波的声波2.2.声音的度量声音的度量 1）声音的）声音的频率率：物体每

15、秒物体每秒钟振振动的的次数，以次数，以f表示，表示，单位位为Hz。人耳能感。人耳能感受到的受到的频率范率范围：2020000 Hz 人到人到25岁以后开始以后开始对1500Hz以上的以上的频率灵敏度率灵敏度显著降低。著降低。2）声音的）声音的强度度（1 1）声）声压：声波通：声波通过传播媒介播媒介时产生的生的压强，用，用P P表表示，示，单位是位是PaPa。（2 2）听）听阈声声压：人耳听到的最低声：人耳听到的最低声压，其，其值为2x102x10-5-5PaPa。（3 3）痛）痛阈声声压：使人耳：使人耳产生痛生痛觉的声的声压，其，其值为2020PaPa。（4 4）声声压级声声压与基准声与基准声

16、压之比的之比的值取取对数再乘数再乘以以2020，单位位为分分贝（dBdB）。）。通通过上式可把声上式可把声压绝对值表示的数百万倍的表示的数百万倍的变化范化范围，转为0160 dB的范的范围。人耳可听到的人耳可听到的强度范度范围是是0-120dB，超，超过120dB耳耳朵会痛。会痛。声压，Pa基准声压四、皮肤感觉四、皮肤感觉 皮肤上分布着三种感受器：皮肤上分布着三种感受器：触触觉、痛、痛觉和温度和温度变化的感化的感觉。1.1.触觉（压力觉）触觉（压力觉）触触觉 微弱的机械刺激触及了皮肤浅微弱的机械刺激触及了皮肤浅层的触的触觉感受器。感受器。压觉 是是较强的机械刺激引起了深部的机械刺激引起了深部组

17、织的的变形。形。触触觉的生理意的生理意义是能辨是能辨别物体的大小、形状、硬度、物体的大小、形状、硬度、光滑程度等机械性光滑程度等机械性质的触的触觉。多数情况下，人都是利。多数情况下，人都是利用手和指用手和指头作作为信息的主要感受体。信息的主要感受体。2.2.温度觉温度觉分分为冷冷觉和和热觉。人体的温度人体的温度觉对保持机体内部温度的保持机体内部温度的稳定与定与维持持正常的生理正常的生理过程非常重要。程非常重要。3.3.痛觉痛觉凡是凡是剧烈性的刺激，不烈性的刺激，不论是冷是冷热接触，或是接触，或是压力力等，肤等，肤觉感受器都能接受感受器都能接受这些不同的物理和化学刺激，些不同的物理和化学刺激，而

18、引起痛而引起痛觉。一、运动系统的组成一、运动系统的组成组成：骨、关节（骨连接）和肌肉组成：骨、关节（骨连接）和肌肉运运动的的产生：骨和关生：骨和关节构成人体的杠杆构成人体的杠杆系系统骨架。肌肉附着在骨架上，并受到骨架。肌肉附着在骨架上，并受到神神经系系统的支配的支配,牵引着骨引着骨绕关关节转动，人，人体便体便产生各种各生各种各样的运的运动。二、骨骼二、骨骼成人共有成人共有206206块骨，其中骨，其中177177块直接参与运直接参与运动。据其所在部位：据其所在部位：躯干骨（椎骨，肋骨，胸骨）躯干骨（椎骨，肋骨，胸骨）、颅骨和四肢骨。骨和四肢骨。据其形据其形态：长骨、短骨、扁骨和不骨、短骨、扁骨

19、和不规则骨。骨。作用：作用：构成人体支架构成人体支架形成人体腔壁形成人体腔壁人体运人体运动杠杆杠杆造血、造血、储藏脂肪的功能藏脂肪的功能三、关节三、关节1.1.分类：分类：可分可分为不不动关关节、半、半动关关节和和动关关节1 1）不）不动关关节。两骨之。两骨之间无任何无任何间断，即无腔隙的骨断，即无腔隙的骨连接。接。可分可分为韧带连接、接、软骨骨连接和骨性接和骨性结合三种。合三种。2 2）动关关节。人体大部分的骨。人体大部分的骨连接形式。具有腔隙，两骨接形式。具有腔隙，两骨间借骨性膜借骨性膜连接，如四肢骨。接，如四肢骨。3 3）半）半动关关节。介于。介于动关关节和不和不动关关节之之间，两骨之，

20、两骨之间以以软骨形式相骨形式相连接，活接，活动范范围很小，如趾很小，如趾连接。接。1 1）滑滑动运运动。相。相对关关节面的形面的形态基本一致，活基本一致，活动是微小是微小的。如腕骨或跗骨（脚背骨）之的。如腕骨或跗骨（脚背骨）之间的运功。的运功。2 2）角度运角度运动。临近两骨近两骨绕轴离开或收离开或收拢，可，可产生角度的生角度的增大或减小。增大或减小。AA、屈伸运、屈伸运动：肘关：肘关节的前臂骨与由肘到肩的部分（肱的前臂骨与由肘到肩的部分（肱GongGong）的运）的运动。角度减小。角度减小为屈肘；角度增加屈肘；角度增加为伸肘。伸肘。BB、内收外展运、内收外展运动：如手在腕关：如手在腕关节的内

21、收和外展运的内收和外展运动。3 3）旋旋转运运动。胳膊。胳膊绕肩关肩关节的的转动。4 4）环绕运运动。腿做。腿做环绕运运动。2.2.关节运动的基本形式关节运动的基本形式四、肌肉四、肌肉.分类：分类：肌肉在人体上分布很广，根据其形肌肉在人体上分布很广，根据其形态、功能和位置、功能和位置等不同特点，可分等不同特点，可分为三种三种类型：型：骨骼肌：骨骼肌：附着在骨骼上的肌肉，收附着在骨骼上的肌肉，收缩受人的意志支配；受人的意志支配；平滑肌：平滑肌：构成构成脏器的壁，又称内器的壁，又称内脏肌；肌；心肌：心肌：分布在心分布在心脏壁上，运壁上，运动不受人的意志支配。不受人的意志支配。.骨骼肌的物理特性骨骼

22、肌的物理特性收收缩性：表性：表现为肌肉肌肉纤维长度的度的缩短。短。伸展性：受外力可被拉伸展性：受外力可被拉长，外力消除可复原。，外力消除可复原。弹性：性：肌肉受压变形、外力消除可复原肌肉受压变形、外力消除可复原。粘滞性：粘滞性：在肌肉收缩时产生阻力在肌肉收缩时产生阻力。五、作业姿势五、作业姿势立姿立姿端坐姿端坐姿靠椅坐姿靠椅坐姿卧姿卧姿1.作业姿势的基本类型和影响因素作业姿势的基本类型和影响因素2.基本类型：分为四大基本姿势基本类型：分为四大基本姿势2.确定作业姿势的一般原则确定作业姿势的一般原则（1）一般以坐姿为好，一般以坐姿为好，其次是坐其次是坐立姿，除立姿，除非立姿不可，才选择非立姿不可

23、，才选择立姿。立姿。(2)应尽可能使操作者采取平衡姿势，以避免给应尽可能使操作者采取平衡姿势，以避免给肌肉、关节和心血管系统造成不必要的负担。肌肉、关节和心血管系统造成不必要的负担。(3)应尽可能使操作者自由变化多种体位，应尽可能使操作者自由变化多种体位，身体处于舒适状态。身体处于舒适状态。(4)确定作业姿势应与肌力的使用以及作业确定作业姿势应与肌力的使用以及作业动作相联系，三者相互协调。动作相联系，三者相互协调。3.立姿立姿1 1）特点：特点：人体的重量主要由骨骼承担，肌肉人体的重量主要由骨骼承担，肌肉和韧带的负载最小，人体内各系统如呼和韧带的负载最小，人体内各系统如呼吸、消化、血液循环等活

24、动的机械阻力吸、消化、血液循环等活动的机械阻力小。小。2 2）适宜情况）适宜情况常用控制器分布在常用控制器分布在较大区域。运大区域。运动超出坐超出坐姿的最大可及范姿的最大可及范围时。需要需要较大肌力的作大肌力的作业。而坐姿达不到。而坐姿达不到时。没有容膝空没有容膝空间的机器作的机器作业，坐着反而不如，坐着反而不如站着舒服站着舒服时。需要需要频繁坐立的作繁坐立的作业时。3 3）危害：）危害：较长时间的立姿作的立姿作业会引起下肢肌肉酸痛、会引起下肢肌肉酸痛、下肢下肢肿胀（静脉曲（静脉曲张）4 4）措施：操作者）措施：操作者应经常常变换体位，同体位，同时脚下脚下应铺垫木板，橡胶板、木板，橡胶板、弹性

25、性垫子。并安排适当的休息子。并安排适当的休息时间及适当的体育运及适当的体育运动。以及改善血液循。以及改善血液循环状况，状况，减少肌肉疲减少肌肉疲劳。分析普通车床操作分析普通车床操作 4.4.坐姿坐姿1）特点：）特点：研究表明：研究表明：A、当放松坐时，背部肌肉负荷小，有利于整个、当放松坐时，背部肌肉负荷小，有利于整个身体的平衡，感觉较舒适，但椎间盘的内压力较身体的平衡，感觉较舒适，但椎间盘的内压力较大。大。B、直腰坐时，大腿平放，小腿自然伸地，眼平、直腰坐时，大腿平放，小腿自然伸地，眼平视，肌肉负荷大，脊椎变形较大。视，肌肉负荷大，脊椎变形较大。2 2）适宜情况）适宜情况持持续时间长的静止作的

26、静止作业。精密度精密度较高而又要求高而又要求细致的作致的作业。要求手足并用的作要求手足并用的作业。要求操作准确性高的作要求操作准确性高的作业。3）危害：坐姿作危害：坐姿作业不易改不易改变体位，施力受限制，工作体位，施力受限制，工作范范围也受限制，久坐可也受限制，久坐可导致脊柱致脊柱变形。形。4）措施：在作措施：在作业中，适当中，适当变换放松坐和直腰坐两种姿放松坐和直腰坐两种姿势，既可改，既可改变椎椎间盘的内的内压力，又可使肌肉得以放力，又可使肌肉得以放松，使脊柱松，使脊柱变形减小。形减小。5.坐坐立姿立姿指在作指在作业中既可以坐也可以站立，坐立交替但中既可以坐也可以站立，坐立交替但以坐以坐为主

27、。主。第五第五节能量代能量代谢一、概念一、概念1.1.能量代谢能量代谢:人体能量的产生与消耗人体能量的产生与消耗人体代人体代谢产生的能量等于消耗于体外的做功的能生的能量等于消耗于体外的做功的能量和体内直接量和体内直接间接接转化化为热的能量的能量总和。和。2.2.测量方法测量方法分分为直接法和直接法和间接法接法（1 1）直接法：用）直接法：用热量量计测定在定在绝缘小室内流小室内流过人体周人体周围冷却水升温情况来求得代冷却水升温情况来求得代谢率。率。（2）间接法）间接法基本原理：能量代基本原理：能量代谢可通可通过人体的氧耗人体的氧耗量反映出来。首先量反映出来。首先测得得单位位时间内糖、内糖、脂肪等

28、能源物脂肪等能源物质，在体内氧化，在体内氧化时的氧耗的氧耗量和二氧化碳的排除量，求得两者之比，量和二氧化碳的排除量，求得两者之比，由此再推算某一由此再推算某一时间或某或某项工作消耗的工作消耗的能量。能量。二、能量代谢与能量代谢率二、能量代谢与能量代谢率能量代能量代能量代能量代谢谢（率）分（率）分（率）分（率）分为为：基：基：基：基础础代代代代谢谢（率（率（率（率 ）、）、）、）、安安安安静代静代静代静代谢谢（率（率（率（率 ）、）、）、）、活活活活动动代代代代谢谢率率率率1.1.基基础代代谢(率率)1)1)概念概念基基础代代谢量：量：人在基人在基础条件下的能量代条件下的能量代谢。基基础条件：条

29、件：生理学将人清醒、静卧、空腹（禁食生理学将人清醒、静卧、空腹（禁食10h10h以上），室温在以上），室温在2020左右左右这一条件定一条件定为基基础条件，条件，人体代人体代谢的速率随人所的速率随人所处的条件不同而不同。的条件不同而不同。基基础代代谢率：率：单位位时间内的基内的基础代代谢量。量。它反映它反映它反映它反映单单位位位位时间时间内人体内人体内人体内人体维维持最基持最基持最基持最基础础的生命活的生命活的生命活的生命活动动（心率、呼吸、体温）所消耗的最低限度的能（心率、呼吸、体温）所消耗的最低限度的能（心率、呼吸、体温）所消耗的最低限度的能（心率、呼吸、体温）所消耗的最低限度的能量。通常

30、以每小量。通常以每小量。通常以每小量。通常以每小时时每平方米体表面每平方米体表面每平方米体表面每平方米体表面积积消耗的能量消耗的能量消耗的能量消耗的能量表示。表示。表示。表示。单单位：位：位：位：2 22 2 正常人基础代谢率平均值正常人基础代谢率平均值(2)年龄性别11-1516-17 18-19 20-3031-40 41-5051以上男性 195.5 193.4 164.9 157.8158.9154.1149.0女性 172.5 181.7 154.1 146.5146.9142.3138.6 安静代安静代谢量：量：在未在未进行工作或运行工作或运动，仅保持身体各部位保持身体各部位平衡和

31、各种姿平衡和各种姿势条件下的能量代条件下的能量代谢所消耗的能量（它所消耗的能量（它包括基包括基础代代谢量）。量）。安静代安静代谢率：率：单位位时间内的安静代内的安静代谢量。量。安静代安静代谢率率=1.2=1.2基基础代代谢率率（常温下）（常温下）2.2.安静代安静代谢（率）（率）3.3.活活动代代谢（率）（率）活活动代代谢量：量：它是人在从事特定活它是人在从事特定活动过程中所程中所消耗的能量。消耗的能量。活活动代代谢率：率：从事工作从事工作单位位时间消耗的能量。消耗的能量。活活动代代谢率率实际代代谢率安静代率安静代谢率率三种代三种代谢的关系的关系基础代谢率基础代谢率维持身体平维持身体平衡消耗的

32、能量衡消耗的能量活动代谢率活动代谢率安静代谢率安静代谢率实际能量代谢率实际能量代谢率4.4.相相对代代谢率率RMRRMRRMRRMR=活活动代代谢率率/基基础代代谢率率总代代谢率率=安静代安静代谢率率+活活动代代谢率率=1.2=1.2基基础代代谢率率+RMR+RMR基基础代代谢率率=基基础代代谢率率（1.2+RMR1.2+RMR）总能量能量=（1.2+RMR1.2+RMR）基基础代代谢率率人体表面人体表面积活活动时间（Kcal或或KJ）1 cal=4.18 J人体表面积人体表面积=0.0061*身高身高+0.0128*体重体重-0.1526其中，身高其中，身高cm；体重；体重kgRMRRMR可

33、可测或或查有关表有关表。如学生听。如学生听课：RMRRMR，一一般般记录RMRRMR；全身体力全身体力劳动：激烈：激烈劳动 不能超不能超过5 5分分钟RMRRMR10101212，拼出全力拼出全力不能超不能超过1 1分分钟RMR12RMR12。解：查表得基表得基础代代谢率的平均率的平均值为157.8157.8KJ/hKJ/hm m2 2RMRRMR3 3，体表面，体表面积为1.8m1.8m2 2 基基础代代谢量基量基础代代谢率率表面表面积 284.04284.04KJ/hKJ/h22小小时连续作作业的能量消耗的能量消耗为：总能量代能量代谢（1.2+RMR1.2+RMR）基基础代代谢量量活活动时

34、间（）（）284.042284.0421817.861817.86KJKJ例例题:某某2525岁男性青年，体表面男性青年，体表面积为1.8m1.8m2 2，当，当RMRRMR3 3时，试问2 2小小时连续作作业的能量消耗是多少？的能量消耗是多少？（作（作业时增加的代增加的代谢为多少？）多少？）三、劳动强度三、劳动强度以能量消耗或相以能量消耗或相对代代谢率作率作为指指标制定的制定的劳动强度分度分级，只适用于以体力，只适用于以体力劳动为主的作主的作业。1.1.国外的劳动强度分级国外的劳动强度分级 克里斯坦森克里斯坦森标准准(体重体重70kg，体表面积，体表面积2）分等分等级：轻、中等、中等、强、极

35、、极强、过强能量消耗：能量消耗：2.557.51012.52.557.51012.5(kcal/min)(kcal/min)2.2.我国的劳动强度分级我国的劳动强度分级 劳动强度级别劳动强度级别劳动强度指数劳动强度指数I25劳动强度指数计算公式：劳动强度指数计算公式：I=3T+7MI=3T+7M式中式中 I I劳动强度指数；劳动强度指数；T T劳动时间率；劳动时间率；M8 M8小时工作日能量代谢率；小时工作日能量代谢率；劳动强度级别劳动强度级别8小时工作日平均能耗值小时工作日平均能耗值850 kcal/人1328 kcal/人1746 kcal/人2700 kcal/人劳动时间率率T T的的计

36、算：算：T T工作日工作日净劳动时间/工作日工作日总工工时（）（）能量代能量代谢率率M M的的计算：算：将某工种一个工作日内各种活将某工种一个工作日内各种活动和休息加以和休息加以归类；求出各求出各项活活动与休息与休息时的能量代的能量代谢率，各率，各项活活动与休息与休息时的能量代的能量代谢率率计算公式算公式。分分别乘以相乘以相应的累的累计时间，最后得出一个工作日各种活，最后得出一个工作日各种活动和休息和休息时得合得合计能量消耗能量消耗总值。再除以工作日再除以工作日总工工时，即得出工作日平均能量代，即得出工作日平均能量代谢率。率。当肺通气量值在时 能量代谢率当肺通气量值在时 每平方米表面每分钟呼气

37、量当肺通气量值在之间时则采用两式的平均值。四、劳动时间与休息时的合理配置四、劳动时间与休息时的合理配置1、条件 A、一般人连续劳动、一般人连续劳动8小时（小时（480min）而中间不休）而中间不休息的最大能量消耗界限为息的最大能量消耗界限为4kcalmin，这一能量，这一能量消耗水平也被称为耐力水平。消耗水平也被称为耐力水平。B、如果作业时的消耗超过这一界限，劳动者就必、如果作业时的消耗超过这一界限，劳动者就必须使用体内的能量储备。假定标准能量储备为须使用体内的能量储备。假定标准能量储备为24kcal，为了补充体内的能量储备，就必须在作，为了补充体内的能量储备，就必须在作业过程中插入必要的休息

38、时间。业过程中插入必要的休息时间。C、为避免疲劳积累，则工作时间加上休息时、为避免疲劳积累，则工作时间加上休息时间的平均能量消耗不超过间的平均能量消耗不超过4Kcalmin。2、关系表达式、关系表达式设作业时增加的能量消耗为设作业时增加的能量消耗为M，工作日总工，工作日总工时为时为T，其中实际劳动时间为，其中实际劳动时间为T劳劳，休息时，休息时间为间为T休休。则：则：T=T劳劳+T休休 休息率休息率Tr T休休/T劳劳(%)劳动时间率劳动时间率Tw：T劳劳T（）（）由于实际劳动时间为由于实际劳动时间为24Kcal 能量储备被能量储备被耗尽的时间，所以耗尽的时间，所以 T劳劳24（M4）（其中）

39、（其中4最大能耗最大能耗界限）界限）;由于要求总的能量消耗满足平均能量消由于要求总的能量消耗满足平均能量消耗不超过耗不超过4Kcal，所以，所以 T劳劳*M=(T劳劳+T休休)*4 (4-平均能耗）平均能耗）(T劳+T休)=T劳*M/4 T休=T劳*M/4 T劳=T劳（M/4-1）Tr=T休 /T劳=M/4 1Tw=T劳 /T=T劳/(T劳+T休)=T劳/(T劳*M /4)=4/M=1/(M/4)=1/(1+Tr )例题已知作业时能量消耗量为min,安静时能量消耗为min，求作业与休息时间及劳动时间率。解：作业时增加的能耗量为M M 7 kcal 劳动时间：T劳24/M4）=24/(7-4)=

40、8 min 休息时间：T休=T劳（M/4-1）=8*(7/4-1)=6 min 休息率:Tr T休 /T劳=M/4 1 =(7/4 1)*100%=75%劳动时间率：Tw T劳T=1/(1+Tr )=1/(1+0.75)*100%=57%由以上计算可知：从事该项作业过程中，每劳动8min后应安排6min的工作休息时间。即休息时间为实际劳动时间的75，换言之，劳动时间率为57。第七第七节疲疲劳一、疲劳的概念一、疲劳的概念疲疲劳是指在是指在劳动中，作中，作业能力出能力出现明明显下降，或由于下降，或由于厌倦而不愿意倦而不愿意继续工作工作的一种状的一种状态。疲劳分为：肌肉疲劳和精神疲劳疲劳分为：肌肉疲

41、劳和精神疲劳1.1.肌肉疲肌肉疲劳（也称体力疲（也称体力疲劳）：）：指指过渡渡紧张的肌肉局部的肌肉局部出出现酸、痛酸、痛现象。肌肉出象。肌肉出现疲疲劳不但做功减少，而且运不但做功减少，而且运动速度也减慢，肌肉运速度也减慢，肌肉运动不不协调，易出差，易出差错。2.2.精神疲精神疲劳（也称（也称脑力疲力疲劳）：）：精神疲精神疲劳则与中枢神与中枢神经有关，它是一种弥散的、不愿意再做任何活有关，它是一种弥散的、不愿意再做任何活动和和懒惰惰的感的感觉，意味着机体迫切需要休息。，意味着机体迫切需要休息。特征：精神疲特征：精神疲劳表表现为全身乏力、全身乏力、头晕、思睡或失眠，、思睡或失眠，心情心情压抑、思抑

42、、思维能力减弱及活能力减弱及活动减少减少。若得不到休息，。若得不到休息，会感到非常苦会感到非常苦恼。作作业题1.1.中枢神中枢神经系系统和周和周围神神经系系统各由那些部分各由那些部分组成？脊髓成？脊髓的主要功能是什么？的主要功能是什么？为什么什么说大大脑皮皮质是神是神经系系统的最的最高高级中枢。中枢。2.2.人人类主要的感主要的感觉类型有几种？机械加工操作需要哪几种型有几种？机械加工操作需要哪几种类型的感型的感觉？3.3.什么是疲什么是疲劳？对于汽于汽车司机的疲司机的疲劳属于什么疲属于什么疲劳？为什什么不能疲么不能疲劳驾驶？4.4.已知基已知基础代代谢率率为千卡千卡/（小（小时 平方米），平方米），劳动（活（活动）代）代谢率率为千卡千卡/小小时 平方米。平方米。问RMRRMR值为多少？若人体身高多少？若人体身高为，体重，体重为70Kg70Kg，工作，工作4 4小小时，问人体人体总能耗能耗为多少？多少？