第二章人体生理特征

1、2021/2/61第二章第二章 人体生理特性人体生理特性 Ch2 Physiological Characteristic of the Human Bodyn第一节第一节 神经系统与感知神经系统与感知n第二节第二节 人体的运动系统人体的运动系统n第三节第三节 能量代谢能量代谢n第四节第四节 心血管与呼吸系统心血管与呼吸系统n第五节第五节 人体的忍耐力人体的忍耐力2021/2/62第一节第一节 神经系统与感知神经系统与感知n一、神经系统一、神经系统n（一）神经系统的组成及其功能（一）神经系统的组成及其功能 n 神经系统是由包括大脑和脊髓的中枢神神经系统是由包括大脑和脊髓的中枢神经以及遍布全身各

2、处的周围神经所组成。经以及遍布全身各处的周围神经所组成。n神经系统是人体的主导系统神经系统是人体的主导系统,全身各器官、全身各器官、系统均在神经系统的统一控制和调节下系统均在神经系统的统一控制和调节下互相影响、互相协调互相影响、互相协调,以保证人体的统一以保证人体的统一及其与外界环境的相对平衡。及其与外界环境的相对平衡。2021/2/63第一节第一节 神经系统与感知神经系统与感知n一、神经系统一、神经系统n（二）神经组织（二）神经组织n人的神经组织主要是由神经元和神经胶质细胞人的神经组织主要是由神经元和神经胶质细胞组成。组成。n神经元也称神经细胞神经元也称神经细胞,完整的神经系统由成百完整的神

3、经系统由成百万的神经细胞组成万的神经细胞组成 。一个神经元由三个部分。一个神经元由三个部分组成组成:n包含有细胞核的细胞体包含有细胞核的细胞体,它是神经元代谢和营养的中它是神经元代谢和营养的中心心;n由细胞体向外伸出的呈树枝状的短突部分由细胞体向外伸出的呈树枝状的短突部分树突树突;n由细胞体向外伸出的一条细长的单突由细胞体向外伸出的一条细长的单突轴突。轴突。2021/2/64第一节第一节 神经系统与感知神经系统与感知n一、神经系统一、神经系统n（二）神经组织（二）神经组织n突触突触:神经元之间发生接触并进行信息传神经元之间发生接触并进行信息传递的特殊联接装置。神经元之间通过突递的特殊联接装置。

4、神经元之间通过突触构成庞大的、复杂的神经网络系统。触构成庞大的、复杂的神经网络系统。n突触由突触前膜、突触间膜和突触后膜突触由突触前膜、突触间膜和突触后膜三部分组成。三部分组成。2021/2/65第一节第一节 神经系统与感知神经系统与感知n一、神经系统一、神经系统n（三）中枢神经系统（三）中枢神经系统n脊髓脊髓:是中枢神经系统的最低部位。是中枢神经系统的最低部位。n脊髓功能脊髓功能:（1）传导功能）传导功能;（2）反射功能。）反射功能。n脑脑:是中枢神经的最高部位是中枢神经的最高部位,位于颅腔内位于颅腔内,由大脑半球、间脑、中脑、脑桥、延髓由大脑半球、间脑、中脑、脑桥、延髓和小脑组成。和小脑组

5、成。2021/2/66脑脑 干干n通常把中脑、脑桥和延髓合称为脑干通常把中脑、脑桥和延髓合称为脑干,有有时也将间脑列入脑干。时也将间脑列入脑干。n脑干参与传导上、下行神经冲动脑干参与传导上、下行神经冲动,是大脑是大脑半球与脊髓之间的联络通路。半球与脊髓之间的联络通路。2021/2/67延延 髓髓n延髓是脊髓的延续延髓是脊髓的延续,它不仅是食物反射它不仅是食物反射（如唾液分泌、咀嚼、吞咽等）和某些（如唾液分泌、咀嚼、吞咽等）和某些防御反射（喷嚏、咳嗽、呕吐等）的中防御反射（喷嚏、咳嗽、呕吐等）的中枢枢,而且是呼吸和循环系统的反射性自动而且是呼吸和循环系统的反射性自动调节中枢调节中枢,故有故有“生

6、命中枢生命中枢”之称。之称。2021/2/68脑脑 桥桥n脑桥位于延髓上方、小脑腹侧脑桥位于延髓上方、小脑腹侧,是联系小是联系小脑两半球上、下行神经纤维的桥梁。脑两半球上、下行神经纤维的桥梁。n脑桥参与或完成头面部肌肉的运动以及脑桥参与或完成头面部肌肉的运动以及某些感觉的形成。某些感觉的形成。2021/2/69中脑、间脑、小脑中脑、间脑、小脑n中脑位于脑桥上方中脑位于脑桥上方,是视、听运动的反射中枢。是视、听运动的反射中枢。n间脑位于脑干上方间脑位于脑干上方,由丘脑和下丘脑组成。由丘脑和下丘脑组成。n丘脑是大脑皮质下的低级感觉中枢。丘脑是大脑皮质下的低级感觉中枢。n下丘脑是调节内脏活动和内分泌

7、活动的较高级中枢。下丘脑是调节内脏活动和内分泌活动的较高级中枢。n小脑位于颅后窝内小脑位于颅后窝内,在延髓和脑桥的背侧、大在延髓和脑桥的背侧、大脑的后下方。小脑主要是维持身体的平衡、调脑的后下方。小脑主要是维持身体的平衡、调节与校正肌肉的紧张度和协调肌肉的运动。节与校正肌肉的紧张度和协调肌肉的运动。2021/2/610大脑半球大脑半球n大脑半球位于中枢神经系统的最高位大脑半球位于中枢神经系统的最高位,被被一条纵裂分为左、右两个半球一条纵裂分为左、右两个半球,两半球之两半球之间通过联合神经纤维间通过联合神经纤维胼胝体连合与胼胝体连合与沟通。沟通。n大脑表面有许多深浅不一的皱褶大脑表面有许多深浅不

8、一的皱褶,凹陷部凹陷部位称为沟或裂位称为沟或裂,隆起部位称为回。隆起部位称为回。n三条主要的沟裂将大脑分为额叶、顶叶、颞三条主要的沟裂将大脑分为额叶、顶叶、颞叶、枕叶等叶、枕叶等4叶。叶。2021/2/611大脑皮层大脑皮层n大脑皮层是统一机体的最高神经中枢。人的大大脑皮层是统一机体的最高神经中枢。人的大脑皮层大约含有脑皮层大约含有140亿个神经细胞亿个神经细胞,在垂直切面在垂直切面上大致分六层排列。上大致分六层排列。n大脑皮层的各个不同区域在功能上具有不同的大脑皮层的各个不同区域在功能上具有不同的分工分工,如感觉区和运动区。这种功能上的分工如感觉区和运动区。这种功能上的分工不是绝对的。不是绝

9、对的。n1909年年,K.Brodmann大脑皮层分区图。大脑皮层分区图。n1950年年,Penfield躯体感觉区和运动区定位躯体感觉区和运动区定位图图图图2-3 2-3 大脑皮层分区图大脑皮层分区图A-大脑半球外侧面大脑半球外侧面 B-大脑半球内侧面大脑半球内侧面图图2-4 2-4 躯体感觉区和运动区躯体感觉区和运动区2021/2/614第一节第一节 神经系统与感知神经系统与感知n一、神经系统一、神经系统n（四）周围神经系统（四）周围神经系统n周围神经系统是由脑和脊髓发出周围神经系统是由脑和脊髓发出,其末梢分布其末梢分布于身体各器官和组织的神经系统于身体各器官和组织的神经系统,它包括脊神它

10、包括脊神经、脑神经和植物神经。经、脑神经和植物神经。n周围神经的功能有周围神经的功能有:n接受来自体内外的各种刺激并将其传导至中枢神经接受来自体内外的各种刺激并将其传导至中枢神经;n传递由中枢神经发出的指令并完成运动反应。传递由中枢神经发出的指令并完成运动反应。2021/2/615第一节第一节 神经系统与感知神经系统与感知n二、听觉、触觉和嗅觉二、听觉、触觉和嗅觉n（一）听觉（一）听觉n声音与测量声音与测量n声波的频率声波的频率 人耳一般对人耳一般对20-20000Hz频率范围内频率范围内的声音较敏感。的声音较敏感。n声音的强度声音的强度 声强是与人对响度的感觉有关的。声强是与人对响度的感觉有

11、关的。n 基本单位基本单位贝尔贝尔B,常用的是分贝常用的是分贝dB(1dB=0.1B)。n复合音复合音2021/2/616第一节第一节 神经系统与感知神经系统与感知n二、听觉、触觉和嗅觉二、听觉、触觉和嗅觉n（一）听觉（一）听觉n耳朵解剖图耳朵解剖图n外耳外耳n中耳中耳n内耳内耳n声波到感觉的转化声波到感觉的转化图图2-5 耳的解剖示意图耳的解剖示意图2021/2/618第一节第一节 神经系统与感知神经系统与感知n二、听觉、触觉和嗅觉二、听觉、触觉和嗅觉n（一）听觉（一）听觉n屏蔽屏蔽-屏蔽是指环境中的一种声音使得耳屏蔽是指环境中的一种声音使得耳朵对另一种声音的敏感度降低的现象。朵对另一种声音

12、的敏感度降低的现象。n屏蔽的影响随屏蔽的声音和被屏蔽声音屏蔽的影响随屏蔽的声音和被屏蔽声音的类型（纯音、复合音、白噪音、语音）的类型（纯音、复合音、白噪音、语音）的不同而变化。的不同而变化。2021/2/619第一节第一节 神经系统与感知神经系统与感知n二、听觉、触觉和嗅觉二、听觉、触觉和嗅觉n（二）皮肤感觉（二）皮肤感觉n皮肤有三种感觉系统皮肤有三种感觉系统:n（1）压力感觉）压力感觉n（2）痛觉）痛觉n（3）温度变化的感觉）温度变化的感觉n多数情况下多数情况下,人都是利用手和指头作为信人都是利用手和指头作为信息的主要感受体。息的主要感受体。2021/2/620第一节第一节 神经系统与感知神

13、经系统与感知n二、听觉、触觉和嗅觉二、听觉、触觉和嗅觉n（三）嗅觉（三）嗅觉n在日常生活中人们常使用嗅觉来表达一在日常生活中人们常使用嗅觉来表达一些其他器官不能表达的信息。些其他器官不能表达的信息。n嗅觉器官很简单嗅觉器官很简单,但它的工作过程仍然是但它的工作过程仍然是个谜。个谜。2021/2/621第一节第一节 神经系统与感知神经系统与感知n二、听觉、触觉和嗅觉二、听觉、触觉和嗅觉n（四）本体觉（四）本体觉n1.平衡觉平衡觉n平衡觉是人对自己头部位置的各种变化及身体平衡觉是人对自己头部位置的各种变化及身体平衡状态的感觉。平衡觉感受器位于内耳的前平衡状态的感觉。平衡觉感受器位于内耳的前庭器官庭

14、器官半规管和耳石器中。半规管和耳石器中。n影响平衡觉并导致失去平衡的原因有多种。影响平衡觉并导致失去平衡的原因有多种。n 如酒精、年龄、突然的运动、热压等。如酒精、年龄、突然的运动、热压等。2021/2/622第一节第一节 神经系统与感知神经系统与感知n二、听觉、触觉和嗅觉二、听觉、触觉和嗅觉n（四）本体觉（四）本体觉n2.运动觉运动觉n运动觉是人对自己身体各部位的位置及其运动运动觉是人对自己身体各部位的位置及其运动状态的一种内部感觉。状态的一种内部感觉。n运动觉感受器有三种运动觉感受器有三种:n一是广泛分布于全身肌肉中的肌梭一是广泛分布于全身肌肉中的肌梭-接受肌肉长短接受肌肉长短的刺激的刺激

15、n二是位于肌腱内的腱梭二是位于肌腱内的腱梭-接受肌肉张力变化的刺激接受肌肉张力变化的刺激n三是关节内的关节小体三是关节内的关节小体-接受关节运动（屈、伸）接受关节运动（屈、伸）的刺激。的刺激。2021/2/623第一节第一节 神经系统与感知神经系统与感知n二、视觉机能及其特征二、视觉机能及其特征 n（一）视觉刺激（一）视觉刺激 n视觉的适宜刺激是光。光是放射的电视觉的适宜刺激是光。光是放射的电磁波磁波,如图如图37所示所示,在正常情况下在正常情况下,人的人的两眼所能感觉到的波长大约是两眼所能感觉到的波长大约是380 nm(1nm10-9m)到到780 nm。 2021/2/624图图2-6 全

16、部电磁光谱中的可见光全部电磁光谱中的可见光谱谱2021/2/625第一节第一节 神经系统与感知神经系统与感知n二、视觉机能及其特征二、视觉机能及其特征 n（二）视觉系统（二）视觉系统 n视觉是眼睛、视神经和视觉中枢的共视觉是眼睛、视神经和视觉中枢的共同活动完成的。同活动完成的。 2021/2/626图图2-7 人的视觉系统人的视觉系统2021/2/627图图2-8 眼睛结构示意图眼睛结构示意图2021/2/628第一节第一节 神经系统与感知神经系统与感知n二、视觉机能及其特征二、视觉机能及其特征 n（三）视觉机能（三）视觉机能 n1视角与视力视角与视力 n2视野与视距视野与视距 n3中央视觉和

17、周围观觉中央视觉和周围观觉 n4双围视觉和立体视觉双围视觉和立体视觉 n5色觉与色视野色觉与色视野 n6暗适应和明适应暗适应和明适应 2021/2/629图图2-9.1 人的水平视野人的水平视野2021/2/630图图2-9.2 人的垂直视野人的垂直视野2021/2/631图图2-10 人的色视野人的色视野2021/2/632图图2-11 暗适应和明适应暗适应和明适应2021/2/633第一节第一节 神经系统与感知神经系统与感知n二、视觉机能及其特征二、视觉机能及其特征 n（四）视觉特征（四）视觉特征n眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳厂般先看到水

18、平方向动快而且不易疲劳厂般先看到水平方向的物体的物体,后看到垂直方向的物体。因此后看到垂直方向的物体。因此,很很多仪表外形都设计成横向长方形。多仪表外形都设计成横向长方形。 2021/2/634第二节第二节 人体的运动系统人体的运动系统n人体的运动系统是由骨、骨连接（关节）人体的运动系统是由骨、骨连接（关节）和肌肉三部分组成。和肌肉三部分组成。n骨和骨连接构成人体的杠杆系统骨和骨连接构成人体的杠杆系统骨骨架。架。n肌肉附着在骨架上肌肉附着在骨架上,并受神经系统的支配并受神经系统的支配,能牵引着骨绕关节转动能牵引着骨绕关节转动,人体便产生各种人体便产生各种各样的运动。各样的运动。2021/2/6

19、35第二节第二节 人体的运动系统人体的运动系统n一、骨骼一、骨骼n成人全身共有成人全身共有206块骨。分为躯干骨、块骨。分为躯干骨、颅骨和四肢骨三部分。躯干骨又包括椎颅骨和四肢骨三部分。躯干骨又包括椎骨、肋骨和胸骨骨、肋骨和胸骨,各椎骨借骨连接构成脊各椎骨借骨连接构成脊柱。柱。2021/2/636图图2-12人体骨骼人体骨骼2021/2/637第二节第二节 人体的运动系统人体的运动系统n二、关节二、关节n骨与骨以结缔组织相连接构成关节。骨与骨以结缔组织相连接构成关节。n1。不动关节。不动关节软骨软骨n2。动关节。动关节绝大多数绝大多数n3。半动关节。半动关节如耻骨联合如耻骨联合2021/2/6

20、38图图2-13 关节的构造（膝关节）关节的构造（膝关节）2021/2/639第二节第二节 人体的运动系统人体的运动系统n二、关节二、关节n人体关节的所有运动可归纳为人体关节的所有运动可归纳为4种种:n1。滑动运动。滑动运动腕骨或跗骨腕骨或跗骨n2。角度运动。角度运动:屈伸和收展屈伸和收展n3。旋转运动。旋转运动n4。环转运动。环转运动2021/2/640第二节第二节 人体的运动系统人体的运动系统n三、肌肉三、肌肉n肌肉可分为肌肉可分为3种种:骨骼肌、平滑肌和心肌骨骼肌、平滑肌和心肌n骨骼肌受人的意志支配骨骼肌受人的意志支配,而平滑肌和心肌而平滑肌和心肌不受人的意志支配。不受人的意志支配。20

21、21/2/641第二节第二节 人体的运动系统人体的运动系统n三、肌肉三、肌肉n骨骼肌有骨骼肌有4种物理特性种物理特性:n收缩性收缩性;n伸展性伸展性;n弹性弹性;n粘滞性。粘滞性。2021/2/642第二节第二节 人体的运动系统人体的运动系统n四、操作动作与作业姿势四、操作动作与作业姿势n（一）作业姿势的基本类型分（一）作业姿势的基本类型分4大类大类34种种:n立姿立姿7种种;n端坐姿端坐姿14种种;n靠椅坐姿靠椅坐姿10种种;n卧姿卧姿3种。种。2021/2/643第二节第二节 人体的运动系统人体的运动系统n四、操作动作与作业姿势四、操作动作与作业姿势n（二）确定作业姿势的一般原则（二）确定

22、作业姿势的一般原则n1。人体姿势对肌肉及心血管系统的影响。人体姿势对肌肉及心血管系统的影响n肌电图（肌电图（EMD)见书见书P29图图2-9;n2。确定作业姿势的一般原则。确定作业姿势的一般原则n坐姿优先坐姿优先,立姿其次立姿其次;n尽可能采取平衡姿势尽可能采取平衡姿势:n能自由变换多种姿势能自由变换多种姿势,尽可能处于舒适状态尽可能处于舒适状态;n作业姿势、肌力的使用和作业动作三者应协调。作业姿势、肌力的使用和作业动作三者应协调。2021/2/644第三节第三节 能量代谢能量代谢n人体能量的产生和消耗称为能量代谢。人体能量的产生和消耗称为能量代谢。n一、能量供应一、能量供应n人在作业过程中所

23、需能量分别由三种不人在作业过程中所需能量分别由三种不同的能源系统提供（同的能源系统提供（P31表表2-1）:nATP-CP（三磷酸腺苷（三磷酸腺苷-磷酸肌酸）系统磷酸肌酸）系统;n乳酸能系统乳酸能系统;n有氧氧化系统。有氧氧化系统。2021/2/645Cr的产生三种途径的产生三种途径:n1。ATPCp系列。系列。优点优点:快速、大量快速、大量 ATP 缺点缺点:Cp非常有限非常有限 Cp + ADP ATP + Crn2。需氧系列。需氧系列:糖糖 + 氧气（血液传送）氧气（血液传送） ATP优点优点:ATP充足充足,无副作用无副作用;缺点缺点:需要氧气需要氧气n3。无氧糖酵解。无氧糖酵解:糖原

24、糖原ATP + 乳酸乳酸 优点优点:不需要氧气不需要氧气;缺点缺点:糖原有限糖原有限,乳酸易致疲劳乳酸易致疲劳;产能效率低产能效率低,不不 经济。经济。产生产生2021/2/646糖原（元）糖原（元）n糖原贮存于肌肉中糖原贮存于肌肉中,称肌糖元。每千克肌称肌糖元。每千克肌肉中可含肌糖元肉中可含肌糖元15克克,肌肉约占体重肌肉约占体重40,如体重如体重75千克千克,肌肉为肌肉为30千克千克,则糖元则糖元总贮量为总贮量为450克。克。2021/2/647能量的产生能量的产生n产能产能:补充补充ATP的过程的过程ATP+H20 ADP+Pi+29.3KI/molABC地点地点地点地点重物箱重物箱20

25、21/2/648能量的产生（续）能量的产生（续）n1。第一阶段。第一阶段:劳动者空手走到劳动者空手走到B点。点。轻度体力劳动轻度体力劳动,用到需氧系列。用到需氧系列。n2。第二阶段。第二阶段:在在B点把点把C拾起。拾起。用到用到Cr-Cp系列系列,需短时间大量需短时间大量ATP,增加增加Cp系列产能。系列产能。n3。第三阶段。第三阶段:重度体力阶段重度体力阶段,负重负重C从从B走走到到A,氧气含量高氧气含量高,用到无氧糖酵解。用到无氧糖酵解。图图2-14 肌肉活动时能量来源的关肌肉活动时能量来源的关系系2021/2/650第三节第三节 能量代谢能量代谢n二、能量代谢的测定方法二、能量代谢的测定

26、方法n能量代谢的测定方法有直接法和间接法。能量代谢的测定方法有直接法和间接法。n间接法的原理间接法的原理:首先测出单位时间内糖、首先测出单位时间内糖、脂肪等能源物质在体内氧化时的氧耗量脂肪等能源物质在体内氧化时的氧耗量和二氧化碳的排出量和二氧化碳的排出量,求得两者之比（呼求得两者之比（呼吸商）吸商）,再推算某一时间或某项作业所消再推算某一时间或某项作业所消耗的能量。耗的能量。2021/2/651第三节第三节 能量代谢能量代谢n二、能量代谢的测定方法二、能量代谢的测定方法n通常能耗以千卡（通常能耗以千卡（kcal）表示。）表示。n氧耗量在两种表示方法氧耗量在两种表示方法:n一种是以每分钟所消耗的

27、氧气的容积表一种是以每分钟所消耗的氧气的容积表示示,即每分钟氧多少升（即每分钟氧多少升（L/min）;n另一种是以人每千克体重每分钟消耗的另一种是以人每千克体重每分钟消耗的氧气多少立方厘米氧气表示氧气多少立方厘米氧气表示cm3/(kg min)2021/2/652第三节第三节 能量代谢能量代谢n二、能量代谢的测定方法二、能量代谢的测定方法n通常能耗以千卡（通常能耗以千卡（kal）表示。）表示。n两种方法的公式换算两种方法的公式换算:n1L/min=W10-3cm3/(kg min)n式中式中:W体重（体重（kg）2021/2/653第三节第三节 能量代谢能量代谢n三、能量代谢与能量代谢率三、能

28、量代谢与能量代谢率n人体代谢所产生的能量等于消耗于体外做功的人体代谢所产生的能量等于消耗于体外做功的能量和在体内直接、间接转化为热的能量的总能量和在体内直接、间接转化为热的能量的总和。和。n在不做功的条件下在不做功的条件下,体内所产生的能量等于由体内所产生的能量等于由身体发散出的能量身体发散出的能量,从而使体温维持在恒定的从而使体温维持在恒定的水平上。水平上。n能量代谢分为三种能量代谢分为三种:基础代谢、安静代谢和活基础代谢、安静代谢和活动代谢。动代谢。2021/2/654基础代谢基础代谢n生理学将人清醒、静卧、空腹（食后生理学将人清醒、静卧、空腹（食后10h以上）、室温以上）、室温20左右这

29、一条件定为左右这一条件定为基础条件。基础条件。n人在基础条件下的能量代谢称为基础代人在基础条件下的能量代谢称为基础代谢。它反映单位时间内人体维持最基本谢。它反映单位时间内人体维持最基本的生命活动所消耗的最低限度的能量。的生命活动所消耗的最低限度的能量。n通常以每小时每平方米体表面积消耗的通常以每小时每平方米体表面积消耗的热量来表示热量来表示,记作记作kcal/(h m2)2021/2/655安静代谢安静代谢n安静代谢是作业或劳动开始之前安静代谢是作业或劳动开始之前,仅仅为仅仅为了保持身体各部位的平衡及某种姿势条了保持身体各部位的平衡及某种姿势条件下的能量代谢。安静代谢量包括基础件下的能量代谢。

30、安静代谢量包括基础代谢量。代谢量。n测定安静代谢量测定安静代谢量,一般是在作业前或作业一般是在作业前或作业后后,通过呼气取样采用呼气分析法进行。通过呼气取样采用呼气分析法进行。（被测者处于安静状态）（被测者处于安静状态）2021/2/656活动代谢活动代谢n活动代谢亦称劳动代谢、作业代谢或工活动代谢亦称劳动代谢、作业代谢或工作代谢。它是人在从事特定活动过程中作代谢。它是人在从事特定活动过程中所进行的能量代谢。所进行的能量代谢。n活动代谢率活动代谢率=实际代谢率实际代谢率-安静代谢率安静代谢率 单位单位:kcal/(min m2)2021/2/657相对能量代谢率相对能量代谢率RMRnRMR=活

31、动代谢率活动代谢率/基础代谢率基础代谢率=(作业时实际代谢率作业时实际代谢率-安静代谢率安静代谢率)/基础基础代谢率代谢率n一个工作日（一个工作日（8h)中人的能量消耗近似计算中人的能量消耗近似计算:总代谢率总代谢率=安静代谢率安静代谢率+活动代谢率活动代谢率 =1.2基础代谢率基础代谢率+RMR基础代谢率基础代谢率 =基础代谢率基础代谢率（1.2+RMR）2021/2/658第三节第三节 能量代谢能量代谢n四、劳动强度四、劳动强度n劳动强度是指作业者在生产过程中体力消耗及劳动强度是指作业者在生产过程中体力消耗及紧张的程度。劳动强度是以作业过程中人体的紧张的程度。劳动强度是以作业过程中人体的能

32、耗量、氧耗量、心率、直肠温度、排汗率或能耗量、氧耗量、心率、直肠温度、排汗率或相对代谢率等作为指标分级的。相对代谢率等作为指标分级的。n1。国外劳动强度分级。国外劳动强度分级克里斯坦森（克里斯坦森（Christensen)标准标准以能耗量以能耗量和氧耗量来划分。和氧耗量来划分。2021/2/659按能耗和氧耗分级的劳动强度指标按能耗和氧耗分级的劳动强度指标劳动强度级劳动强度级轻轻中等中等强强极强极强过强过强能耗下限能耗下限（kcal/min)2.5(10.5)5.0(20.9)7.5(31.4)10.0(41.9)12.5(52.3)氧耗量下限氧耗量下限(L/min)0.51.01.52.02

33、.52021/2/660第三节第三节 能量代谢能量代谢n四、劳动强度四、劳动强度n2。我国的劳动强度分级。我国的劳动强度分级体力劳动强度分级体力劳动强度分级GB3869-83I=3T + 7MI劳动强度指数劳动强度指数T劳动时间率劳动时间率M8h工作日能量代谢率工作日能量代谢率2021/2/661体力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I10 15II15 20III20 25IV252021/2/662第三节第三节 能量代谢能量代谢n四、劳动强度四、劳动强度各项活动与休息时的能量代谢率计算公式各项活动与休息时的能量代谢率计算公式:Ye=0.0945X-0.53794

34、(13.26-Ye)=1.1648-0.0125XYe能量代谢率能量代谢率(kcal/(min m2)X每平方米体表面积每分钟呼气量每平方米体表面积每分钟呼气量L/ (min m2)2021/2/663第三节第三节 能量代谢能量代谢n五、最大能量消耗界限五、最大能量消耗界限n1。国外。国外:能量消耗能量消耗5kcal/min、心率、心率110115次次/min、吸氧量为最大摄氧、吸氧量为最大摄氧量的量的33%的工作负荷的工作负荷最佳工作负荷。最佳工作负荷。n2。中国。中国:一个工作日（一个工作日（8h）的总能量消）的总能量消耗应在耗应在1400 1600之间之间,最多不超过最多不超过2000k

35、cal。2021/2/664第三节第三节 能量代谢能量代谢n五、最大能量消耗界限五、最大能量消耗界限设作业时增加的能耗量为设作业时增加的能耗量为M(kcal/min),工工作日总工时为作日总工时为T,其中实际劳动时间为其中实际劳动时间为T劳、劳、休息时间为休息时间为T休休,则则:T= T劳劳+ T休休Tr= T休休/ T劳劳(%)Tw= T劳劳/T(%)Tr休息率休息率; Tw 劳动时间率。劳动时间率。2021/2/665作业二作业二 Homework 2n1.说明神经系统的组成及其功能。说明神经系统的组成及其功能。n2.说明神经元的组成及其功能。说明神经元的组成及其功能。n3.确立作业姿势的

36、原则是什么确立作业姿势的原则是什么?在哪些情在哪些情况下采取立姿况下采取立姿?哪些情况下采取坐姿哪些情况下采取坐姿?n4 .产能的途径有几种产能的途径有几种?简述产能过程的简述产能过程的一般特性一般特性.2021/2/666作业二作业二 Homework 2(续续)n5.某某25岁的男性青年岁的男性青年,体表面积为体表面积为1.8m2,当当RMR=3时时,试问试问2h连续作业的能量消连续作业的能量消耗是多少耗是多少?（已知基础代谢率为（已知基础代谢率为37.7kcal/m2 h）n6.8h工作日的平均能耗为工作日的平均能耗为3559kJ,实际实际劳动率为劳动率为61%。试问劳动强度指数为多。试

37、问劳动强度指数为多少少,相当于何种劳动强度相当于何种劳动强度?n（1卡卡(cal)=4.1868焦耳焦耳(J) ）2021/2/667第四节第四节 心血管与呼吸系统心血管与呼吸系统n一、心脏一、心脏n全身组织器官的养料供应与代谢物的排出全身组织器官的养料供应与代谢物的排出,均均靠血液循环进行载运。靠血液循环进行载运。n血液循环的动力是心脏。心脏时刻不停地跳动血液循环的动力是心脏。心脏时刻不停地跳动,劳动时比安静时跳动频率高得多。劳动时比安静时跳动频率高得多。n劳动开始时劳动开始时,心跳在心跳在30s内开始增速内开始增速,经经5-10min达稳态。劳动停止后心跳在达稳态。劳动停止后心跳在15s内

38、减速。内减速。n人在从事体力劳动时人在从事体力劳动时,血压也有明显变化。血压也有明显变化。2021/2/668第四节第四节 心血管与呼吸系统心血管与呼吸系统n一、心脏一、心脏n（一）心脏组织（一）心脏组织n心脏是个肌肉器官心脏是个肌肉器官,位于胸腔左部位于胸腔左部,它的壁由心它的壁由心肌构成。肌构成。n心肌层的内表面有一层心内膜心肌层的内表面有一层心内膜,外表面包裹着外表面包裹着“心包心包”。n心脏有心脏有4个腔室个腔室,好像一个泵好像一个泵,将血液横向送向全将血液横向送向全身。身。n血液经动脉、毛细血管、静脉血液经动脉、毛细血管、静脉,最后返回心脏。最后返回心脏。图图2-15.1 心脏心脏图

39、图2-15.2 血液循环示意图血液循环示意图2021/2/671第四节 心血管与呼吸系统一、心脏一、心脏（一）心脏组织（一）心脏组织1。体循环体循环指动脉血由心房流入左心室指动脉血由心房流入左心室,从左从左心室搏出心室搏出,经主动脉及其分支流到全身毛细血经主动脉及其分支流到全身毛细血管管,进行物质交换和气体交换后进行物质交换和气体交换后,流入静脉流入静脉,成为成为静脉血静脉血,回至右心房。回至右心房。2。肺循环肺循环指右心房的静脉血指右心房的静脉血,经肺动脉及其经肺动脉及其分支分支,流至肺泡毛细血管流至肺泡毛细血管,进行气体交换进行气体交换,吐出二吐出二氧化碳氧化碳,吸入新鲜氧气吸入新鲜氧气,

40、再经肺静脉再经肺静脉,流回左心房。流回左心房。2021/2/672第四节 心血管与呼吸系统一、心脏一、心脏（二）心脏的生理特征（二）心脏的生理特征1.自动节律自动节律指心肌能自动地按一定节律产生指心肌能自动地按一定节律产生兴奋的能力。兴奋的能力。2.传导性传导性指一处产生兴奋能沿细胞膜扩布的指一处产生兴奋能沿细胞膜扩布的特性。特性。3.兴奋性兴奋性指心肌对刺激具有的反应能力。指心肌对刺激具有的反应能力。绝对不应期绝对不应期; 相对不应期相对不应期; 超常期。超常期。4.收缩性收缩性指心肌接受刺激而兴奋指心肌接受刺激而兴奋,肌肉发生收肌肉发生收缩的特性。缩的特性。2021/2/673第四节 心血

41、管与呼吸系统一、心脏一、心脏（三）心动周期与心率（三）心动周期与心率1.心动周期心动周期指心房或心室收缩和舒张指心房或心室收缩和舒张一次的时间。一次的时间。2.心率心率指心室每分钟搏动的次数。迷指心室每分钟搏动的次数。迷走神经走神经-减速减速;交感神经交感神经-加速。加速。2021/2/674第四节第四节 心血管与呼吸系统心血管与呼吸系统n一、心脏一、心脏n（四）博出量和心输出量（四）博出量和心输出量1.博出量博出量每次搏动从左心室射入主动每次搏动从左心室射入主动脉内的血量。脉内的血量。2.心输出量心输出量每分钟由左心室射出的血每分钟由左心室射出的血量量Q。Q=SVHR SV搏出量搏出量;HR

42、心率心率2021/2/675第四节第四节 心血管与呼吸系统心血管与呼吸系统n一、心脏一、心脏n（五）心率与劳动的关系（五）心率与劳动的关系测定心率高低可分析心脏和循环系统对劳测定心率高低可分析心脏和循环系统对劳动的适应能力。动的适应能力。Harvard-台阶试验台阶试验2021/2/6761 2 3 4 51 2 3 4 51801601401201008060未经训练者未经训练者经过训练者经过训练者恢复期恢复期运动期运动期心率（次）心率（次）时间（时间（min）图图2-16 2-16 心率与劳动的关系心率与劳动的关系2021/2/677第四节第四节 心血管与呼吸系统心血管与呼吸系统n二、血压

43、与脉搏二、血压与脉搏n（一）血管的机能特点（一）血管的机能特点1。动脉。动脉2。毛细血管。毛细血管3。静脉。静脉2021/2/678第四节第四节 心血管与呼吸系统心血管与呼吸系统n二、血压与脉搏二、血压与脉搏n（二）血流量（二）血流量在单位时间内流过血管某一截面的血量称在单位时间内流过血管某一截面的血量称为为“血流量血流量”,也叫也叫“容积速度容积速度”,通常以通常以mmL/min表示。表示。Q=P/R2021/2/679第四节第四节 心血管与呼吸系统心血管与呼吸系统n二、血压与脉搏二、血压与脉搏n（三）动脉血压（三）动脉血压血压是指血液在血管内流动时对血管壁的血压是指血液在血管内流动时对血管

44、壁的压力。压力。n（四）动脉脉搏（四）动脉脉搏每一个心动周期每一个心动周期,由于大动脉内压力和容积由于大动脉内压力和容积的变化所形成的搏动的变化所形成的搏动,称为动脉脉搏。称为动脉脉搏。2021/2/680第四节第四节 心血管与呼吸系统心血管与呼吸系统n二、血压与脉搏二、血压与脉搏n（五）静脉的机能（五）静脉的机能1。心脏收缩。心脏收缩2。呼吸运动。呼吸运动3。骨骼肌的挤压作用。骨骼肌的挤压作用4。重力和体位。重力和体位5。静脉管壁的收缩。静脉管壁的收缩2021/2/681第四节第四节 心血管与呼吸系统心血管与呼吸系统n三、呼吸三、呼吸n（一）外呼吸（一）外呼吸大气与肺之间的气体交换叫做外呼吸

45、。大气与肺之间的气体交换叫做外呼吸。肺内气体的总量包括肺内气体的总量包括4个部分。个部分。1.潮气量潮气量;2.补吸气量补吸气量;3.补呼气量补呼气量;4.余气量余气量肺活量肺活量=潮气量潮气量+补呼气量补呼气量+补吸气量补吸气量每分钟通气量每分钟通气量=潮气量潮气量呼吸频率（呼吸频率（L）2021/2/682第四节第四节 心血管与呼吸系统心血管与呼吸系统n三、呼吸三、呼吸n（一）内呼吸（一）内呼吸1。肺内气体交换。肺内气体交换2。组织气体交换。组织气体交换2021/2/683图图2-17 肺内气体交换示意图肺内气体交换示意图2021/2/684第五节第五节 人体的忍耐力人体的忍耐力n一。疲劳

46、的概念一。疲劳的概念n疲劳是指在劳动生产过程中疲劳是指在劳动生产过程中,作业能力出作业能力出现明显下降现明显下降,或由于厌倦而不愿意继续工或由于厌倦而不愿意继续工作的一种状态。作的一种状态。n通常把疲劳分为两种通常把疲劳分为两种,即肌肉疲劳（体力即肌肉疲劳（体力疲劳）和精神疲劳（全身疲劳、脑力疲疲劳）和精神疲劳（全身疲劳、脑力疲劳）。劳）。2021/2/685第五节第五节 人体的忍耐力人体的忍耐力n二、肌肉疲劳二、肌肉疲劳n（一）生理学实验（一）生理学实验离体蛙腿肌肉的离体蛙腿肌肉的疲劳表现。疲劳表现。n在生理学上在生理学上,把肌肉应激（即处于紧张状把肌肉应激（即处于紧张状态）后做功减少的现象

47、称为肌肉疲劳。态）后做功减少的现象称为肌肉疲劳。n肌肉出现疲劳肌肉出现疲劳,不仅做功减少不仅做功减少,而且运动速而且运动速度也减慢度也减慢,肌肉运动不协调肌肉运动不协调,易出差错。易出差错。2021/2/686第五节第五节 人体的忍耐力人体的忍耐力n二、肌肉疲劳二、肌肉疲劳n（二）肌肉疲劳的生化改变（二）肌肉疲劳的生化改变n肌肉的肌肉的ATP储备很少储备很少,必须边分解边合成才能使必须边分解边合成才能使肌肉活动持续下去。肌肉活动持续下去。n体内真正的储能分子是糖、脂肪和蛋白质。体内真正的储能分子是糖、脂肪和蛋白质。n在工作的肌肉内存在着一个能量释放消耗和贮在工作的肌肉内存在着一个能量释放消耗和

48、贮存的动态平衡的过程。存的动态平衡的过程。n如果对能量的需求超过合成能力如果对能量的需求超过合成能力,动态平衡受动态平衡受破坏破坏,糖原大量消耗糖原大量消耗,乳酸过多乳酸过多,引起肌肉疲劳。引起肌肉疲劳。2021/2/687第五节第五节 人体的忍耐力人体的忍耐力n二、肌肉疲劳二、肌肉疲劳n（三）肌肉疲劳的电生理现象（三）肌肉疲劳的电生理现象n肌肉疲劳是中枢神经系统的一种现象肌肉疲劳是中枢神经系统的一种现象,而不单而不单是肌肉本身的现象。是肌肉本身的现象。n（四）肌肉疲劳的肌电图（四）肌肉疲劳的肌电图n在生产过程中出现肌肉疲劳时在生产过程中出现肌肉疲劳时,若需维持原有若需维持原有的工作效能的工作

49、效能,中枢神经系统的活动势必要加强。中枢神经系统的活动势必要加强。n（五）肌肉疲劳学说（五）肌肉疲劳学说n肌肉疲劳学说大致有两种肌肉疲劳学说大致有两种:化学学说和中枢神化学学说和中枢神经系统学说。经系统学说。2021/2/688第五节第五节 人体的忍耐力人体的忍耐力n三、精神疲劳三、精神疲劳n精神疲劳主要是指第二信号系统活动能力减退精神疲劳主要是指第二信号系统活动能力减退,表现为全身乏力、头晕、思睡或失眠、心情压表现为全身乏力、头晕、思睡或失眠、心情压抑、思维能力减弱及活动减少。抑、思维能力减弱及活动减少。n人的机体从熟睡状态到警戒状态人的机体从熟睡状态到警戒状态,依大脑皮层依大脑皮层活动水平不同活动水平不同,可分为熟睡、浅睡、思睡、疲可分为熟睡、浅睡、思睡、疲倦、发呆、懈怠、静止、新鲜、机敏、机灵、倦、发呆、懈怠、静止、新鲜、机敏、机灵、兴奋和警戒。兴奋和警戒。n精神疲劳一般认为是处于从懈怠到睡眠的一种精神疲劳一般认为是处于从懈怠到睡眠的一种状态。状态。2021/2/689第五节第五节 人体的忍耐力人体的忍耐力n四、