第二章 劳动能量与作业疲劳.ppt

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1、第二章第二章 劳动能量与作业疲劳劳动能量与作业疲劳第一节第一节 能量代谢能量代谢 第二节第二节 劳动时的能量消耗劳动时的能量消耗 第三节第三节 劳动强度分级劳动强度分级 第四节第四节 劳动时机体的调节劳动时机体的调节第五节第五节 作业能力作业能力第六节第六节 疲劳与安全生产疲劳与安全生产第七节第七节第七节第七节 劳动过程中引起的有关疾患及预防劳动过程中引起的有关疾患及预防劳动过程中引起的有关疾患及预防劳动过程中引起的有关疾患及预防 第一节第一节 能量代谢能量代谢 人体与外界环境之间以及人体内物质与能量的转变过程叫做人体与外界环境之间以及人体内物质与能量的转变过程叫做新陈代谢，它是人体生长、发育

2、、繁殖、运动等生命活动得以新陈代谢，它是人体生长、发育、繁殖、运动等生命活动得以进行的基础。进行的基础。新陈代谢包括两个方面：（新陈代谢包括两个方面：（1）是把从外界摄入体内的营养物是把从外界摄入体内的营养物质质(食物和氧气食物和氧气)综合组成自身的物质，或暂时储存起来，叫同综合组成自身的物质，或暂时储存起来，叫同化作用。是吸收能量的过程；（化作用。是吸收能量的过程；（2）把组成自身的物质或储存）把组成自身的物质或储存于体内的物质分解掉，叫异化作用。是释放能量的过程。于体内的物质分解掉，叫异化作用。是释放能量的过程。第二章第二章 劳动能量与作业疲劳劳动能量与作业疲劳 一、能量的来源一、能量的来

3、源 人体能量来源主要由摄入体内的物质人体能量来源主要由摄入体内的物质(糖、脂肪、蛋白质糖、脂肪、蛋白质)在体内的氧化分解过程供给。有机物在生物体内的氧化分解，在体内的氧化分解过程供给。有机物在生物体内的氧化分解，称为生物氧化。糖、脂肪、蛋白质在体内的氧化途径，各不相称为生物氧化。糖、脂肪、蛋白质在体内的氧化途径，各不相同，但它们的共同终产物都是同，但它们的共同终产物都是C02和和H20，产生能量的基本过产生能量的基本过程相似。程相似。生物体内物质代谢中伴随着的能量的释放、转移和利用，称为能量代谢能量代谢能量代谢同化作用同化作用 （合成代谢）（合成代谢）-贮能贮能-放能放能新陈代谢新陈代谢 （物

4、质代谢）（物质代谢）异化作用异化作用 （分解代谢）（分解代谢）生物体的基本特征是新陈代谢生物体的基本特征是新陈代谢-能量转移能量转移 1糖代谢糖代谢 人们膳食中人们膳食中80以上是糖类。以上是糖类。a.生理功能：供给人体所需的能量（生理功能：供给人体所需的能量（70以上），每克葡萄以上），每克葡萄糖在体内完全氧化可产热糖在体内完全氧化可产热17.22KJ(4.1kcal)。(1)无氧酵解：无氧酵解：糖在无氧情况下分解成乳酸的过程称为无氧酵糖在无氧情况下分解成乳酸的过程称为无氧酵解，它是释放能量的反应。解，它是释放能量的反应。1分子葡萄糖产生分子葡萄糖产生2分子乳酸，分子乳酸，2分分子子ATP。

5、当激烈。当激烈 运动时，能量需要增加，心肌、骨骼肌对运动时，能量需要增加，心肌、骨骼肌对ATP的需要量也增加，这时即使增加呼吸和血循环仍不能满足需要，的需要量也增加，这时即使增加呼吸和血循环仍不能满足需要，肌肉处于相对缺氧状态，糖酵解可以补充所需能量。肌肉处于相对缺氧状态，糖酵解可以补充所需能量。b.分解代谢的主要途径：分解代谢的主要途径：无氧酵解、有氧氧化以及磷酸戊糖无氧酵解、有氧氧化以及磷酸戊糖通路。通路。（2）有氧氧化：）有氧氧化：葡萄糖或糖元在有氧条件下彻底氧化产生葡萄糖或糖元在有氧条件下彻底氧化产生CO2和和H2O，称有氧氧化。，称有氧氧化。1分子葡萄糖在有氧氧化中产生分子葡萄糖在有

6、氧氧化中产生36分子分子ATP，比糖酵解时产生的，比糖酵解时产生的ATP要多十几倍要多十几倍有氧氧化有氧氧化无氧酵解无氧酵解CO2+H2O+E36mol ATP葡萄糖葡萄糖2乳酸乳酸+E2mol ATP1mol供氧供氧条件不同条件不同磷酸戊糖通路磷酸戊糖通路提提供供细细胞胞代代谢谢所所需需生生物物酶酶的的辅辅酶酶，为为体体内内核酸的合成提供原料核酸的合成提供原料 2脂类代谢脂类代谢 脂肪在体内的主要功能是氧化供能，脂肪在体内的主要功能是氧化供能，1g1g脂肪在体内完全氧脂肪在体内完全氧化释放的能量为化释放的能量为39.06kJ(9.3kcal)39.06kJ(9.3kcal)，比，比1g1g糖

7、或蛋白质氧化时所糖或蛋白质氧化时所释放的能量大释放的能量大1 1倍多。同时脂肪在体内便于储存，空腹时，体倍多。同时脂肪在体内便于储存，空腹时，体内所需能量的内所需能量的5050以上来自脂肪的氧化以上来自脂肪的氧化 3蛋白质代谢蛋白质代谢 蛋白质是人体各种组织细胞的基本组成成分，是生命现象的蛋白质是人体各种组织细胞的基本组成成分，是生命现象的物质基础。蛋白质在分解代谢中氧化释放能量供机体利用，每物质基础。蛋白质在分解代谢中氧化释放能量供机体利用，每克蛋白质在体内氧化可释放能量克蛋白质在体内氧化可释放能量16.8kJ(4kcal)16.8kJ(4kcal)，这种供能作用，这种供能作用可被糖和脂肪所

8、代替，含氮的蛋白质在体内分解成氨基酸后，可被糖和脂肪所代替，含氮的蛋白质在体内分解成氨基酸后，经脱氨基或转氨基作用生成非氮物质，它们和糖、脂肪一样氧经脱氨基或转氨基作用生成非氮物质，它们和糖、脂肪一样氧化，脱下的氨基作为尿氮化，脱下的氨基作为尿氮(尿素和尿素和NH4)NH4)排出体外排出体外 二、二、ATP与能量的储存、转换与能量的储存、转换 ATPATP生成后，为各种生理活动生成后，为各种生理活动(如肌肉收缩、神如肌肉收缩、神经肌肉生物电现象中的离子转运、各种腺体分泌和消经肌肉生物电现象中的离子转运、各种腺体分泌和消化管细胞各种物质的转动化管细胞各种物质的转动)提供能量，并把它的高能磷提供能

9、量，并把它的高能磷酸键转移给肌酸，生成磷酸肌酸酸键转移给肌酸，生成磷酸肌酸(CP)(CP)，生成机体内的，生成机体内的贮存库。贮存库。CPCP多含于肌细胞中，其贮存量是多含于肌细胞中，其贮存量是ATPATP的的5 5倍，倍，当细胞内当细胞内ATPATP消耗时，由消耗时，由CPCP和生成的和生成的ATPATP加以补充，使加以补充，使ATPATP在细胞内的量保持恒定在细胞内的量保持恒定1mol ATP（腺苷三磷酸）腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）腺苷二磷酸）断裂一个高断裂一个高能磷酸键能磷酸键33.47kJ能量能量释放释放肌肉内肌肉内肌酸肌酸（高能磷酸键）（高能磷酸键）磷酸肌酸（磷酸肌酸（CP）能

10、量的利用食物中食物中的能量的能量 ATP ATP 各种功各种功能活动能活动热量热量 热量热量 肌肉收宿肌肉收宿腺体分泌腺体分泌神经冲动神经冲动物质运输物质运输、ATP ATP 是机体能量直接供应者（货币、载体）是机体能量直接供应者（货币、载体）磷酸肌酸磷酸肌酸 是是ATPATP的暂时能量储备者的暂时能量储备者第二节第二节 劳动时的能量消耗劳动时的能量消耗 劳动时，全身各器官系统都要消耗能量，由于骨骼肌约劳动时，全身各器官系统都要消耗能量，由于骨骼肌约占体重的占体重的4040，所以体力劳动的能量消耗较大。，所以体力劳动的能量消耗较大。一、体力劳动的能量消耗一、体力劳动的能量消耗 体力劳动时，供给

11、骨骼肌活动的能量来自细胞中三磷酸腺苷体力劳动时，供给骨骼肌活动的能量来自细胞中三磷酸腺苷(ATP)(ATP)的分解。由于肌细胞中的的分解。由于肌细胞中的ATPATP的贮量有限，所以在能量释的贮量有限，所以在能量释放的同时，必须及时补充肌细胞中的放的同时，必须及时补充肌细胞中的ATPATP。ATP+H20-ADP+Pi+29.4kJmol 体力劳动时，补充消耗体力劳动时，补充消耗ATP的过程有三条途径。的过程有三条途径。1ATPCP系列系列 由磷酸肌酸由磷酸肌酸(CP)与二磷酸腺苷与二磷酸腺苷(ADP)合成合成ATP的过程，称为的过程，称为ATPCP系列系列 CP+ADPCr+ATP (肌酸肌酸

12、)ATPCP系列产能的速度快，但由于系列产能的速度快，但由于CP的含量有限，安静的含量有限，安静时肌肉中时肌肉中CP的浓度约为的浓度约为ATP的的5倍，当肌肉收缩时，倍，当肌肉收缩时，ATP迅速迅速分解，分解，CP补充的能量仅供肌肉活动几秒至补充的能量仅供肌肉活动几秒至1分钟分钟 2需氧系列需氧系列 通过糖、脂肪、蛋白质的氧化磷酸化过程提供能量合成通过糖、脂肪、蛋白质的氧化磷酸化过程提供能量合成ATPATP的过程需要氧的参与，故称需氧系列。的过程需要氧的参与，故称需氧系列。在中等劳动强度下，在中等劳动强度下，ATPATP以中等速度分解，以中等速度分解，1mol1mol葡萄糖能葡萄糖能相应合成相

13、应合成38molATP38molATP；1mol1mol脂肪能相应合成脂肪能相应合成130molATP130molATP。开始阶。开始阶段，以糖的氧化磷酸化为主，随着时间的延长，脂肪的氧化磷段，以糖的氧化磷酸化为主，随着时间的延长，脂肪的氧化磷酸化转为主要过程，正常情况下，一般不动用蛋白质作能源。酸化转为主要过程，正常情况下，一般不动用蛋白质作能源。3.乳酸系列乳酸系列 大强度劳动时，能量消耗较大，大强度劳动时，能量消耗较大，ATPATP分解速度加快，需氧分解速度加快，需氧系列所合成的系列所合成的ATPATP由于供氧能力的限制，已不能满足机体的需要，由于供氧能力的限制，已不能满足机体的需要，必

14、须依靠无氧糖酵解来提供能量，合成必须依靠无氧糖酵解来提供能量，合成ATPATP的同时产乳酸，故称的同时产乳酸，故称为乳酸系列。生成的乳酸一部分排出体外；另一部分在肝、肾为乳酸系列。生成的乳酸一部分排出体外；另一部分在肝、肾内部又合成为糖原。乳酸是一种致疲劳性物质，所以乳酸系列内部又合成为糖原。乳酸是一种致疲劳性物质，所以乳酸系列提供能量的过程只能维持较短时间。提供能量的过程只能维持较短时间。二、作业时氧消耗的动态二、作业时氧消耗的动态1 1、氧需：劳动、氧需：劳动lminlmin所需要的氧量叫氧需。所需要的氧量叫氧需。作业时作业时人体所需要的氧量取决于劳动强度，强度越大，需人体所需要的氧量取决

15、于劳动强度，强度越大，需氧量越多，氧需能否得到满足主要取决于循环系统氧量越多，氧需能否得到满足主要取决于循环系统的机能状态，其次为呼吸系统的机能状态，其次为呼吸系统3 3、氧债：氧需大于实际供氧量，两者之差叫氧债。、氧债：氧需大于实际供氧量，两者之差叫氧债。在作业开始的最初在作业开始的最初2min2min3min3min之内，呼吸和循环系之内，呼吸和循环系统的活动还不能满足氧需，肌肉活动所需的能量是统的活动还不能满足氧需，肌肉活动所需的能量是在缺氧条件下提供的。以后随着呼吸和循环系统活在缺氧条件下提供的。以后随着呼吸和循环系统活动的逐渐增强，氧的供应得到了满足，即进入供氧动的逐渐增强，氧的供应

16、得到了满足，即进入供氧的稳定状态，这种作业能够维持较长时间的稳定状态，这种作业能够维持较长时间2 2、氧上限：人在、氧上限：人在1min1min内能供应的最大氧量叫氧上内能供应的最大氧量叫氧上限。成年人的氧上限一般不超过限。成年人的氧上限一般不超过3L3L，经过锻炼的人，经过锻炼的人可以达可以达4L4L以上以上如果劳动强度过大，氧需超过氧上限，机体继续在如果劳动强度过大，氧需超过氧上限，机体继续在供氧不足的状态下工作，肌肉内的贮能物质供氧不足的状态下工作，肌肉内的贮能物质(主要为主要为糖原糖原)迅速消耗，这种作业就无法持久，作业停止后迅速消耗，这种作业就无法持久，作业停止后的一段时间内，机体需

17、要继续消耗较多的氧，供消的一段时间内，机体需要继续消耗较多的氧，供消除无氧糖酵解的最终产物乳酸及部分恢复肌肉原有除无氧糖酵解的最终产物乳酸及部分恢复肌肉原有的糖原储备之用，此恢复期的长短视氧债的多少而的糖原储备之用，此恢复期的长短视氧债的多少而定。定。ATPATP、CPCP、血红蛋白等非乳酸氧债可在、血红蛋白等非乳酸氧债可在2min-2min-3min3min内得到补偿，而乳酸氧债则需十几分钟，甚至内得到补偿，而乳酸氧债则需十几分钟，甚至1 1小时才能完成补偿小时才能完成补偿 三、静态作业的能量消耗三、静态作业的能量消耗1 1、肌张力、肌张力：作业时，由肌肉收缩作用于物体的力叫作业时，由肌肉收

18、缩作用于物体的力叫肌张力肌张力2 2、负荷：、负荷：物体作用于肌肉上的阻力称为负荷。提起物体作用于肌肉上的阻力称为负荷。提起或举起某一物体，肌张力必须克服负荷或举起某一物体，肌张力必须克服负荷5 5、静态作业（静力作业）：、静态作业（静力作业）：以肌肉等长收缩为主的作业称以肌肉等长收缩为主的作业称为静态作业或静力作业。在劳动中，静态作业所占的比重与为静态作业或静力作业。在劳动中，静态作业所占的比重与劳动的姿势劳动的姿势(支持重物、把持工具、紧压物件等支持重物、把持工具、紧压物件等)及熟练程度及熟练程度有关，任何作业均含有静态成分，它可随着劳动时姿势的改有关，任何作业均含有静态成分，它可随着劳动

19、时姿势的改变、操作的熟练及工具的改革而减少变、操作的熟练及工具的改革而减少 6 6、静态作业的特征：、静态作业的特征：能量消耗水平不高，却很容易疲劳。即能量消耗水平不高，却很容易疲劳。即使劳动强度很大，氧需也达不到氧上限，通常不超过使劳动强度很大，氧需也达不到氧上限，通常不超过1L1L3 3、等张收缩、等张收缩：肌肉收缩过程中的负荷相对恒定，肌张力肌肉收缩过程中的负荷相对恒定，肌张力保持不变，这种肌肉收缩叫做等张收缩保持不变，这种肌肉收缩叫做等张收缩4 4、等长收缩、等长收缩：若人的躯体和四肢保持不动，运用肌张力：若人的躯体和四肢保持不动，运用肌张力将负荷支撑在某一位置，肌纤维长度不变，这种肌

20、肉收将负荷支撑在某一位置，肌纤维长度不变，这种肌肉收缩叫做等长收缩缩叫做等长收缩7 7、“林格林格”现象：现象：作业停止后数分钟内，氧消耗不作业停止后数分钟内，氧消耗不像动态作业停止后那样迅速降低，反而先升高后再逐像动态作业停止后那样迅速降低，反而先升高后再逐渐下降到原有水平，这种现象叫做渐下降到原有水平，这种现象叫做“林格林格”现象现象 产产生生林林格格现现象象的的原原因因：静静态态作作业业时时，由由于于一一定定肌肌群群呈呈持持续续紧紧张张状状态态，压压迫迫小小血血管管使使血血流流发发生生障障碍碍，肌肌肉肉在在供供氧氧不不足足的的情情况况下下，无无氧氧酵酵解解产产物物不不能能及及时时消消除除

21、而而积积聚聚起起来来形形成成氧氧债债。当当静静态态作作业业停停止止后后，血血液液循循环环恢恢复复，立立即即开开始始补补偿偿氧氧债债，所所以以呈呈现现作作业业后后氧氧消消耗耗反反而而升升高高的现象的现象 另外，静态作业时，收缩压及舒张压均升高，但舒张另外，静态作业时，收缩压及舒张压均升高，但舒张压升高明显，使脉压减小，但经锻炼后，脉压就会增大。压升高明显，使脉压减小，但经锻炼后，脉压就会增大。静脉压在静态作业开始时增高，工作适应时降低，到出现静脉压在静态作业开始时增高，工作适应时降低，到出现疲劳时又重新升高疲劳时又重新升高 血液循环时间在静态作业时延长，这种现象不能仅血液循环时间在静态作业时延长

22、，这种现象不能仅用局部机械压迫来解释，可能由于静态作业时大脑皮层用局部机械压迫来解释，可能由于静态作业时大脑皮层中产生了局限性的兴奋灶，这个兴奋灶一方面不断发出中产生了局限性的兴奋灶，这个兴奋灶一方面不断发出冲动，另一方面又不断接受从紧张的肌肉传来的刺激，冲动，另一方面又不断接受从紧张的肌肉传来的刺激，根据诱导法则，这种持续的兴奋灶，能使皮层和皮层下根据诱导法则，这种持续的兴奋灶，能使皮层和皮层下中枢的其他兴奋灶受到抑制。例如，能量代谢的抑制，中枢的其他兴奋灶受到抑制。例如，能量代谢的抑制，但当静态作业停止后，按照正诱导法则，出现后继性机但当静态作业停止后，按照正诱导法则，出现后继性机能的加强

23、，即消耗反而升高的现象能的加强，即消耗反而升高的现象第三节第三节 劳动强度分级劳动强度分级 一、热价与呼吸商一、热价与呼吸商 2 2氧热价氧热价 物质氧化时，物质氧化时，每消耗每消耗1L1L氧所产生的热量叫做该物氧所产生的热量叫做该物质的氧热价质的氧热价 1 1食物的热价食物的热价 1g1g供能物质氧化所释放的热量，称为该物质的热价。供能物质氧化所释放的热量，称为该物质的热价。糖和脂肪在体外燃烧和体内氧化所产生的热量是相等的，糖和脂肪在体外燃烧和体内氧化所产生的热量是相等的，lglg糖平均产热糖平均产热17.14kJ17.14kJ，lglg脂肪平均产热脂肪平均产热38.87kJ38.87kJ，

24、1g1g蛋蛋白质在体外燃烧可以产热白质在体外燃烧可以产热23.4lkJ23.4lkJ，但在体内氧化时只，但在体内氧化时只产生产生17.4lkJ17.4lkJ热量，这是因为蛋白质在体内氧化不完全热量，这是因为蛋白质在体内氧化不完全所致。它的一部分以代谢终产物尿素的形式从尿中排出，所致。它的一部分以代谢终产物尿素的形式从尿中排出，在体外继续燃烧，还可以产生在体外继续燃烧，还可以产生6.27kJ6.27kJ的热量的热量3.3.呼吸商：机体在同一时间内产生的二氧化碳量与氧耗量呼吸商：机体在同一时间内产生的二氧化碳量与氧耗量之比。之比。如：葡萄糖在机体内完全氧化时如：葡萄糖在机体内完全氧化时C C6 6

25、H H1212O O6 6+6O+6O2 2-6CO-6CO2 2+6H+6H2 2O O呼吸商（呼吸商（RQ=6CORQ=6CO2 2/6O/6O2 2=1.0=1.0）蛋白质在体内不能完全氧化，可通过尿氮含量蛋白质在体内不能完全氧化，可通过尿氮含量来估算蛋白质的代谢量，蛋白质的含氮量约为来估算蛋白质的代谢量，蛋白质的含氮量约为1616，1g1g尿氮相当于尿氮相当于6.25g6.25g蛋白质，所以测得的尿氮量乘蛋白质，所以测得的尿氮量乘以以6.256.25等于蛋白质代谢量，受试者的耗氧量和产生等于蛋白质代谢量，受试者的耗氧量和产生的二氧化碳量减去尿氮分解所需的氧量和二氧化碳的二氧化碳量减去尿

26、氮分解所需的氧量和二氧化碳量即为体内非蛋白质氧化时的耗氧量和二氧化碳的量即为体内非蛋白质氧化时的耗氧量和二氧化碳的产生量，将两者的比值称为非蛋白质呼吸商产生量，将两者的比值称为非蛋白质呼吸商（NRRQNRRQ）。）。二、能量代谢二、能量代谢 人体内能量的产生、转移和消耗称为能量代谢。人体内能量的产生、转移和消耗称为能量代谢。能量代谢分为三种：（能量代谢分为三种：（1 1）维持生命所必须的基础代谢；）维持生命所必须的基础代谢；（2 2）安静时维持某一自然姿势时的安静代谢）安静时维持某一自然姿势时的安静代谢(含基础含基础代谢量代谢量)（3 3）作业时的能量代谢）作业时的能量代谢(含安静代谢量含安静

27、代谢量)。将单位时间，单位体表面积所消耗的能量称为代谢率将单位时间，单位体表面积所消耗的能量称为代谢率 1基础代谢基础代谢 基础代谢量是指在室温基础代谢量是指在室温2020条件下，被测者处于清醒、空条件下，被测者处于清醒、空腹腹(食后食后10h10h以上以上)，安静卧床时的能量消耗。它反映了人体处，安静卧床时的能量消耗。它反映了人体处于基础状态下，维持心率、呼吸和正常体温的最基本的能量消于基础状态下，维持心率、呼吸和正常体温的最基本的能量消耗。耗。基础代谢量基础代谢量(B)(B)是以每平方米体表面积，每小时的产热量是以每平方米体表面积，每小时的产热量来计算的，单位为来计算的，单位为KJ/(mK

28、J/(m2 2h)h)正常人的基础代谢量是比较稳定的，一般与平均值相差不超正常人的基础代谢量是比较稳定的，一般与平均值相差不超过过1515。如果与均值相差超过。如果与均值相差超过2020，表明机体可能有病理性，表明机体可能有病理性变化，通常体温增高变化，通常体温增高11，基础代谢可增加，基础代谢可增加1313，当机体营养，当机体营养极度缺乏，或病理性饥饿时，基础代谢量降低，基础代谢量极度缺乏，或病理性饥饿时，基础代谢量降低，基础代谢量与体重无关。与体重无关。2安静代谢安静代谢 安静代谢量安静代谢量(R)(R)是指机体为了保持各部位的平衡及某种姿势所消是指机体为了保持各部位的平衡及某种姿势所消耗

29、的能量耗的能量 一般取作业前或作业后的坐姿进行测定，通常以常温条件下，一般取作业前或作业后的坐姿进行测定，通常以常温条件下，基础代谢量的基础代谢量的120120作为安静代谢量作为安静代谢量 3能量代谢能量代谢 人体进行作业或运动时所消耗的总能量，称为能量代谢人体进行作业或运动时所消耗的总能量，称为能量代谢(M)(M)。能量。能量代谢的大小与劳动强度有关。最紧张的脑力劳动的能量代谢量不会代谢的大小与劳动强度有关。最紧张的脑力劳动的能量代谢量不会超过安静代谢量的超过安静代谢量的1010，而肌肉活动的能量消耗却可高出安静代谢，而肌肉活动的能量消耗却可高出安静代谢量的量的1010倍倍2525倍。能量代

30、谢是计算作业者一天的能量消耗和需要补倍。能量代谢是计算作业者一天的能量消耗和需要补给热量的依据，也是评价作业负荷合理性的重要指标给热量的依据，也是评价作业负荷合理性的重要指标 4能量代谢率能量代谢率 为了消除个体之间本质、年龄等差别，采用劳动代谢量与基础代为了消除个体之间本质、年龄等差别，采用劳动代谢量与基础代谢量之比来衡量劳动强度，这一指标称为能量代谢率谢量之比来衡量劳动强度，这一指标称为能量代谢率(RMR)(RMR)1根据能消耗量划分劳动强度根据能消耗量划分劳动强度 (1)中等强度作业中等强度作业：作业时氧需不超过氧上限，即在稳定状态下进行的作业。目前我国工农业生产劳动强度多属此类，它又可

31、分为很轻、轻、中等、重、很重、极重等6个等级。(2)大强度作业大强度作业：指氧需超过氧上限，即在氧债大量蓄积的情况下的作业。如手工锻打、负重爬坡等，这种作业只能持续几分钟 三、劳动强度分级三、劳动强度分级 劳动强度指在作业中人在单位时间内所做的功与机体代劳动强度指在作业中人在单位时间内所做的功与机体代谢能力之比谢能力之比 2根据劳动强度指数划分劳动强度根据劳动强度指数划分劳动强度 1983年我国颁布了年我国颁布了体力劳动强度分级体力劳动强度分级国家国家标准标准(GB386983)，中国医学科学院劳动卫生，中国医学科学院劳动卫生研究所调查测定了研究所调查测定了262个工种的劳动工时能量代个工种的

32、劳动工时能量代谢和疲劳感等指标，经过综合分析后提出了这谢和疲劳感等指标，经过综合分析后提出了这一标准一标准 第四节第四节 劳动时机体的调节劳动时机体的调节 一、体力劳动时机体的调节与适应一、体力劳动时机体的调节与适应 1、神经系统：、神经系统：体力劳动时的每一活动及性质取决于两个方面。体力劳动时的每一活动及性质取决于两个方面。（1）人的自觉能动性和中枢神经系统的调节作用；）人的自觉能动性和中枢神经系统的调节作用；（2）体内外感受器传入的神经冲动。）体内外感受器传入的神经冲动。劳动过程中，通过机体内外感受器接受的各种刺劳动过程中，通过机体内外感受器接受的各种刺激，传至大脑皮层进行分析综合，形成一

33、时性共济联激，传至大脑皮层进行分析综合，形成一时性共济联系，调节各器官系统适应作业的需要，来维持机体与系，调节各器官系统适应作业的需要，来维持机体与环境的平衡。环境的平衡。长期在同一劳动环境中工作，通过复合条件反射长期在同一劳动环境中工作，通过复合条件反射逐渐形成该项作业的动力定型，也就是形成了机体对逐渐形成该项作业的动力定型，也就是形成了机体对从事这项工作极为有利的能动作用。在某项作业开始从事这项工作极为有利的能动作用。在某项作业开始时，机体各器官系统被积极动员起来，以适应作业的时，机体各器官系统被积极动员起来，以适应作业的需要，作业过程中各器官系统相互配合得更加协调，需要，作业过程中各器官

34、系统相互配合得更加协调，反应更加迅速，能量消耗更加经济合理，使得进行该反应更加迅速，能量消耗更加经济合理，使得进行该项作业时感觉较过去更加轻松容易。动力定型在最初项作业时感觉较过去更加轻松容易。动力定型在最初建立时较困难，但一经确立，对提高作业能力极为有建立时较困难，但一经确立，对提高作业能力极为有利，所以应该利用神经系统的这一特性，设法建立良利，所以应该利用神经系统的这一特性，设法建立良好的动力定型，建立动力定型应该循序渐进，注意节好的动力定型，建立动力定型应该循序渐进，注意节律性和反复重复。律性和反复重复。当当作作业业或或操操作作需需要要要要破破坏坏已已建建立立起起来来的的动动力力定定型型

35、，用用新新的的定定型型来来代代替替时时，切切勿勿操操之之过过急急，否否则则将将导导致致高高级级神神经经活活动动的的功功能能性性紊紊乱乱。可可见见，中中枢枢神神经经系系统统特特别别是是大大脑脑皮皮层层的的机机能能状状态态，对对作作业业时时机机体体的的调调节节和和适适应应过过程程起起着着决决定定性性作作用用。与与此此相相反反，体体力力劳劳动动的的性性质质和和强强度度，在在一一定定程程度度上上也也能能改改变变大大脑脑皮皮层层的的活活动动，如如大大强强度度作作业业能能降降低低皮皮层层的的兴兴奋奋性性，引引起起条条件件反反射射活活动动的的紊紊乱乱及及加加深深抑抑制制过过程程；轻轻作作业业及及中中等等作作

36、业业能能使使条条件件反反射射良良好好；长长期期脱脱离离体体力力劳劳动动，可可使使动动力力定定型型消消退退而而致致反射迟钝。反射迟钝。2心血管系统心血管系统 (1)心率心率：作业开始30s内心率开始上升，一般经5min10min达到稳定状态，轻作业时心率增加不多，重作业以上能达150次200次min。安静状态下心脏每搏输出量为40mL-70mL，每分输出量为3L5L；重作业以上时，每搏输出量可增至150mL，每分输出量可达15L25L，训练有素的运动员进行最剧烈的运动时，每分输出量可达35L。未经锻炼的人主要靠增加心跳频率，增加心脏每分钟输出量。而有锻炼的人则主要是每搏输出量的增加，有的可达15

37、0mL200mL。一般来说，当心率不超过安静时的40次时，可以胜任该项工作。(2)血压血压：作业开始时，收缩压上升，劳动强度大的作业，能上升8kPa10.7kPa。轻作业舒张压几乎不变。重作业时则上升，但不如收缩压显著，致使脉压变大。当脉压逐渐增大或维持不变时，体力劳动可继续有效地进行。若持续进行紧张劳动，脉压可因收缩压下降或舒张压上升，或两者的联合而下降。作业停止后，心率在15s以后开始减少，恢复时间的长短随作业强度、工间暂歇、环境条件和健康状况而异。测定作业时及其停止后15s内的脉搏，与安静时比较，可作为衡量作业强度的指标。脉搏恢复时间的长短可作为心血管系统适应性及区别是否正常的标志。当脉

38、压小于最大值的一半时，则表示疲劳或接近耗竭。作业停止后，血压即迅速下降，不论劳动强度大小均能在5min内恢复到正常范围。大强度作业后，收缩压可降至低于作业前的水平，30min60min才恢复正常，血压的恢复比脉搏快。中等及重劳动时，心率与血压的绝对数比较可呈三种状况收缩压大于心率两者约相等收缩压小于心率适应力强，作业加适应力强，作业加重或疲劳时向重或疲劳时向、移动，恢复时则移动，恢复时则相反相反加重时向加重时向移移动动不能胜任该项不能胜任该项作业作业 (3)血血液液再再分分配配：安静状态下流入肾、肝、胃肠、脾等内脏器官的血量最多，其次为肌肉、脑、心肌、皮肤和骨等。体力劳动时，通过神经反射使内脏

39、、皮肤等处的小动脉收缩，而代谢产物乳酸和C02，却使供应肌肉的小动脉扩张，结果使流入肌肉的血量增加，而流入心肌的比例虽未增加，但血量却增加45倍，脑则维持不变或稍增多，而内脏、肾、皮肤、骨等都有所减少。(4)血血液液成成分分：安静状态时，人的血糖含量为0.1，轻体力劳动时，肝糖元不断补充肌肉活动的需要，血糖可保持稳定。中等强度劳动开始时，肝糖原尚未被充分动员出来，血糖稍降低，随即从肝脏中动员出较多的糖原，补偿肌肉活动所需，仍可使血糖维持在较高的水平，直到作业停止后，仍能维持一段时间。若劳动强度较大或维持时间较长，或肝糖原贮备不足，则可出现血糖降低，当血糖降到正常含量的一半时，即表示糖原贮备耗竭

40、。人体内糖原贮量为300g400g，其中一半在肝脏。如果作业时氧需为1.5Lmin，则持续劳动4h6h就可出现糖原耗竭。作业时由于乳酸和CO2增多，使血浆中氧分压增大，氧的利用率显著提高。1L血液能供给组织120mL氧，心脏的最高输出量为每分钟35L时，则供给组织4.2L氧，相当于有高度锻炼者的氧上限。因空气能给予血液的氧约为空气的56，摄取4.2L氧需有7080空气通过肺，因此，决定氧上限的主要因素是心血管系统的功能。安静时，血中乳酸含量约为0.01-0.015，大强度作业时，乳酸含量可增至0.10.2或更高；而中等强度作业，开始时乳酸略为增高，其后乳酸量一般不再增加。3.呼吸系统呼吸系统

41、作业时呼吸的频率随劳动强度的增加而加快，重体力劳动时为30次min40次min，极重体力劳动时可达60次min。肺通气量也由安静时的6Lmin8Lmin增加到40Lmin一120Lmin以上，有锻炼者主要靠增加肺活量来适应，无锻炼者则靠加快呼吸频率来适应。静态作业时，呼吸浅而慢；疲劳时，呼吸浅而快，这都不能保证氧的供应，停止作业后，呼吸的恢复比心率和血压快。4排泄系统排泄系统 (1)肾脏：排尿量与食物的性质、饮水量、气象条件、作业强度、体位、轮班、年龄、性别等因素有关。体力劳动后一段时间内，尿量减少约5090主要由于腹腔神经支配下的血管收缩，汗液分泌增加及血浆中水分减少所致。另外，尿液成分随着

42、劳动强度的变化也有变动，安静时，肾脏每小时排出乳酸约20mg，劳动时可增加到100mg1300mg，这对维持体内酸碱平衡有重要意义。(2)汗液：汗腺具有调节体温和排泄代谢产物的双重功能。高气温、热饮料、精神兴奋或恐惧以及劳动强度等因素都能影响汗腺活动。汗液中98为水分，其余为无机盐、水溶性维生素、尿素、尿酸及其他蛋白质代谢产物，体力劳动时汗液中的乳酸含量较多。5体温 体力劳动时或劳动停止后的一段时间内，体温会有所上升，这利于全身各器官系统活动的进行，体温上升的程度与劳动强度、作业时间、外界气温、气湿有关。一般认为，正常的劳动体温不应超过安静时1 度 ，否则，人体不能适应，劳动不能持久，甚至会导

43、致不良后果。二、脑力劳动时机体的调节与适应二、脑力劳动时机体的调节与适应 1脑细胞的功能脑细胞的功能脑力劳动是靠脑细胞的功能活动完成的。脑的功能活动十分旺盛。一个人体重63kg，肌肉总重量为31kg，而脑组织的重量约为1.2kg1.6kg，占全身重量的2.02.5。在静止状态下，大脑对氧气的摄取量约为50mL/min，进行高度紧张的脑力劳动时，大脑的氧气摄取量可高达80mLmin，占全身耗氧量的32。即使在休息时，大脑的耗氧量占总耗氧量的20大脑的耗氧量比全身任何器官都高，所以大脑细胞对缺氧十分敏感。如果进行特别紧张的脑力劳动，即使有大量的血液供应氧气，仍有可能出现供氧不足的危险，此时大脑的自

44、我调节机制发挥作用，自动地使脑血管扩张，增加微血管瑟脑组织的接触面积，降低血液阻力，加大血流量，以增加氧气的供应。当我们长时间地进行脑力劳动时，往往感到头昏脑胀，好像脑袋将要爆裂似的，这种现象与脑血管扩张有关。脑力劳动时，脑血流量增加，脑部充血，四肢及脑力劳动时，脑血流量增加，脑部充血，四肢及腹腔血液相应减少。脑力劳动常使脉搏减慢，特别紧腹腔血液相应减少。脑力劳动常使脉搏减慢，特别紧张时，还会引起舒张压缩短，心跳加快，血压升高，张时，还会引起舒张压缩短，心跳加快，血压升高，呼吸加快，中枢神经系统兴奋性降低，反应时间延长，呼吸加快，中枢神经系统兴奋性降低，反应时间延长，分析综合能力减弱，条件反射

45、的形成时间延长，且消分析综合能力减弱，条件反射的形成时间延长，且消退得快，甚至会导致疾病多发，身体免疫力下降，植退得快，甚至会导致疾病多发，身体免疫力下降，植物神经紊乱。而对其他器官、系统的影响不明显，但物神经紊乱。而对其他器官、系统的影响不明显，但是不能认为脑力劳动程度比体力劳动轻，目前还没有是不能认为脑力劳动程度比体力劳动轻，目前还没有找到衡量脑力劳动强度的科学方法。找到衡量脑力劳动强度的科学方法。2脑力劳动对人体健康的影响脑力劳动对人体健康的影响一、作业能力的动态分析一、作业能力的动态分析第五节第五节 作业能力作业能力 作业能力是指在不降低作业质量指标的前提下，尽可能作业能力是指在不降低

46、作业质量指标的前提下，尽可能维持一定作业强度的能力维持一定作业强度的能力。在以体力劳动为主的作业中，作。在以体力劳动为主的作业中，作业能力可用劳动生产率来表示，目前除采用产量和持续时间业能力可用劳动生产率来表示，目前除采用产量和持续时间作标准外，还应以产品的质量来加以衡量。在以脑力劳动和作标准外，还应以产品的质量来加以衡量。在以脑力劳动和神经紧张型作业为主的工作中，至今尚未找到能够确切表示神经紧张型作业为主的工作中，至今尚未找到能够确切表示其作业能力的具体指标。其作业能力的具体指标。体力劳动过程中，由于工人的个体差异，不同工体力劳动过程中，由于工人的个体差异，不同工种的劳动强度和操作紧张程度不

47、同，作业能力的动态种的劳动强度和操作紧张程度不同，作业能力的动态变化也不同，但仍具有一定的规律性。以白班为例，变化也不同，但仍具有一定的规律性。以白班为例，工作日开始时，由于神经调节系统工作中工作日开始时，由于神经调节系统工作中“一时性协一时性协调机能调机能”尚未完全恢复和建立，所以工作效率较低尚未完全恢复和建立，所以工作效率较低 随着随着“一时性协调机能一时性协调机能”的加强，即动力定型和的加强，即动力定型和巩固，工人的动作逐渐加快且更为准确，工作效率不巩固，工人的动作逐渐加快且更为准确，工作效率不断上升，单位时间的产量逐渐增高，操作持续时间缩断上升，单位时间的产量逐渐增高，操作持续时间缩短

48、，废次品减少，这一阶段叫工作入门期，约持续短，废次品减少，这一阶段叫工作入门期，约持续lhlh2h2h。当工作能力达最高水平时，即进入一段稳定期，。当工作能力达最高水平时，即进入一段稳定期，约维持约维持1h1h。随后，进入疲劳期，工人感到劳累，操作。随后，进入疲劳期，工人感到劳累，操作的速度和准确性下降，单位时间的产量减少，废次品的速度和准确性下降，单位时间的产量减少，废次品增多增多 午餐后，又重复上述三个阶段，但第一、二阶段午餐后，又重复上述三个阶段，但第一、二阶段持续的时间短，第三阶段出现得早。有时在工作日即持续的时间短，第三阶段出现得早。有时在工作日即将结束时，可见到工作效率一度增高，这

49、种现象叫终将结束时，可见到工作效率一度增高，这种现象叫终末激发，可能与某种号召或其他动力的刺激有关，但末激发，可能与某种号召或其他动力的刺激有关，但这种激发一般不能持久。这种激发一般不能持久。人体生物节律 体力劳动的作业能力，与劳动者的身材、年龄、性别、键康和营养状况有关。一般情况下，年龄、性别相同，身材大致相等时，人的体力随体重的增加(体胖者除外)而增大。其中年龄主要是指生长发育的生理阶段。对体力劳动者来说，在25岁30岁以后，心血管功能和肺活量下降，氧上限逐渐降低，作业能力也相应减弱。但在同一年龄阶段内，身材大小与作业能力的关系远比实际年龄重要。对脑力劳动者来说，智力发育似乎要到20岁左右

50、才能达到完善程度，而20岁30岁(或40)岁可能是脑力劳动效率最高的阶段，其后则逐渐减退，且与身材无关。二、影响作业能力的主要因素二、影响作业能力的主要因素 1生理因素生理因素 性别与体力劳动作业能力有关，如一般男性的心脏每搏输出量和肺最大通气量等比女性大，所以男性的作业能力也较同年龄阶段的女性强。但对脑力劳动来说，智力的高低和效率与性别关系不大 健康和营养状况也与作业能力密切相关。健康者作业能力强，膳食营养丰富能及时补充能量的消耗，作业能力旺盛 是指工作场所的空气状况、噪声状况和微气候是指工作场所的空气状况、噪声状况和微气候(温度、湿温度、湿度、风速等度、风速等)。它们对体力劳动的作业能力均