第五节神经系统机能及特性神经系统是人体最重要的机能调节....ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,fourth level,Jia Guozhu,Tel:[phone] Email:jiaguozhu,2-,*,第五节 神经系统机能及特性,神经系统,是人体最重要的机能调节系统。人体各器官、系统活动都是直接或间接地在神经系统控制下进行的。,包括：中枢神经系统和周围神经系统,中枢神经系统：脑+脊髓,脑：颅腔内；脊髓：椎管内。,二者在枕骨大孔处相连。,覆在左右大脑半球表面的灰质层称为,大脑皮质,，控制着脊髓和脑的其余部分，是调节人体活动的最高中枢。,脊髓是初级中枢所在部位，它通过上下传导束与脑部密切联系，其功能受各级脑中枢制约。,Jia Guozhu,Jia Guozhu,-周围神经系统,是中枢神经以外全部神经的总称。它起始于中枢神经，分布于周围器官。,分类：,按起始部位：脑神经，脊神经,按分布器官：躯体神经，内脏神经,功能：在感受器与中枢神经之间，以及中枢神经与效应器之间传导神经冲动,Jia Guozhu,神经系统活动方式,反射弧,反射：神经系统调节肌体的活动，对内外环境的刺激作出一定的应答反映，称为,反射,。,反射弧：参与一个反射活动的全部结构组成该反射的反射弧（如膝跳反射的反射弧）。,反射弧的基本环节：,感受器,传入神经元,中间神经元,效应器,Jia Guozhu,Jia Guozhu,信息键,人机系统中的,信息,在人的神经系统中的循环过程。,Jia Guozhu,脊柱位于背部中央，构成人体的,中轴。,脊柱的活动范围很大：,沿,矢状面,做俯仰运动，,沿,冠状面,做侧屈运动，,沿,垂轴,做回旋运动，也可做环转运动。,人的大部分活动都要有脊椎运动的支持，所以背部损伤的机会很多。,在工具及工作台、椅设计时，应避免弯曲。,Jia Guozhu,Jia Guozhu,关节,全身的骨与骨之间借一定的结构相连接，称为,骨连接（关节）,。,骨与骨之间除了借,关节,连接外，并由,肌肉,和,韧带,连接在一起。,韧带除了有连接两骨、增加关节的稳固性的作用以外，还有限制关节运动的作用。因此，人体各关节的活动有一定限度。,人体处于各种舒适位置时，关节必然处在一定的舒适调节范围内，如表。,Jia Guozhu,Jia Guozhu,Jia Guozhu,3.,肌肉,人体活动的能力决定于肌肉。人的肌肉分为：,骨骼肌：附于于骨骼，其运动受意志支配。,平滑肌（内脏肌）：大都构成内脏的壁。,心肌：分布在心脏的壁上，其运动不受意志支配。,Jia Guozhu,骨骼肌的四种特性：,收缩性：肌肉有静止和运动状态。处于静止的肌肉并不是完全休息放松，其中少数运动部位的肌肉保持轻微的收缩（紧张度），用以维持人体的一定姿势。,伸展性：骨骼肌在受外力作用时可被拉长的特性。,弹性：骨骼肌有受压变形，外力解除即可复原的特性。,粘滞性：粘滞性是原生质的普遍特性，主要是由于其内部含有胶状物质的缘故。气温降低，肌肉的粘滞性增加，肌肉易被拉伤；气温升高，肌肉的粘滞性减少，这可保证人的动作灵活性，避免肌肉拉伤。,Jia Guozhu,第七节 人的运动输出,在人机系统中，操作者接受系统的信息并经加工后，便依据加工的结果对系统作出反映，这称之为操作者的,信息输出,。,操作者的,信息输出,有,语言输出,和,运动输出,等形式，运动输出是最重要的形式。,运动输出,的质量指标有,反应时间、运动速度和准确性,。,Jia Guozhu,反应时间（反映潜伏期）,指刺激和反应的,时间间距。,刺激引起了一种过程，包括：,使感觉器官产生活动，,经由传入神经传入大脑，,经综合加工再由传出神经从大脑传给肌肉，,肌肉收缩作出操作活动。,Jia Guozhu,上述每一步骤都需要时间，这些时间和称为反应时间。,反应时间=反应知觉时间+动作时间,反应知觉时间:自出现刺激到开始执行操纵的时间,动作时间:执行操纵的延续时间,Jia Guozhu,感觉器官,各种感觉器官的反应时间如表。,由表可见，触觉和听觉反应时间最短，其次是视觉。,因此：,在报警信号设计中，常用听觉刺激为报警信号形式。,在常用信号设计中，多以视觉刺激为主要信号形式。,感觉器官,反应时间/,ms,触觉,听觉,视觉,嗅觉,味觉,110-160,120-160,150-200,210-390,330-1100,影响反应时间的因素：,Jia Guozhu,刺激信号的强度,反应时间与信号强度有关。,刺激反应时间随信号强度增加而减少，但是有限度，称为“不可减的最少限”。,刺激,对刺激开始反应的时间,ms,声,中强度,弱强度,阈限强度,119,184,779,光,弱,强,205,162,Jia Guozhu,刺激的清晰度和可辨性,刺激信号与背景的对比程度影响反应时间。,设计声音信号时，要考虑信号与背景的信噪比及频率不同。,设计标志信号时，要考虑信号与背景的颜色对比。,Jia Guozhu,人的主体因素,指习俗、个体差异、疲劳等对反应时间的影响。,人的反应速度如表。,练习可提高人的反应速度、准确度和耐久力。,反应条件,反应时间/,s,一般反应,复杂的选择,复杂判断和认知反应,0.1-0.15,1-3,3-5,Jia Guozhu,运动速度,运动速度可用完成的时间表示。人的运动时间与运动特点、目标距离、动作方向、动作轨迹特征、负荷重量等因素有关。,动作特点,人体各部位动作一次的最少平均时间如表。,由表可见，即使使用同一部位，但动作特点不同，所需的最少平均时间也不同。,Jia Guozhu,动作部位,动作特点,最少平均时间/,s,手,抓取,直线的,曲线的,0.07,0.22,旋转,克服阻力,不克服阻力,0.72,0.22,脚,直线的,克服阻力的,0.36,0.72,腿,直线的,脚向侧面,0.36,0.72-1.46,躯干,弯曲,倾斜,0.72-1.62,1026,Jia Guozhu,2)运动方向,运动方向和运动距离对运动速度有影响。,当被试者在坐姿平面向0、30、60、90度七个不同方向进行重复敲击运动，设定距离分别为10、30、50,cm,实验结果如图。,当运动距离30,cm,各方位敲击速度差异明显,。,左手,右手,最慢区,最快区 最快区,中等区 中等区,最慢区,Jia Guozhu,动作轨迹特征,动作轨迹特征对运动速度的影响极为明显：,连续改变和突然改变的曲线式动作，前者速度快，后者速度慢。,水平动作比垂直动作速度快。,圆形轨迹动作比直线轨迹动作快。,顺时针动作比逆时针动作灵活。,手向着身体的动作比离开身体的动作灵活；向前后的往复运动比向左右的往复运动速度快。,Jia Guozhu,运动准确性,准确性是评价运动输出质量的重要指标之一。,影响准确性的因素主要有：,运动速度与准确性,运动速度与准确性相互补偿，见速度-准确性特征曲线。,运动方向与准确性,笔尖运动测试图。,准确度,运动速度,最佳点,拐点,fast,slow,Jia Guozhu,Jia Guozhu,操作方法与准确性,由于手的结构特点，不同部位随意控制能力的不同，使手的某些运动比另一些运动更灵活、更准确，见对比分析如图。,Jia Guozhu,作业姿势的基本类型,类型,立姿：7种（直立、弯腰、前屈、蹲姿）,端坐姿：14种（直立、弯腰、前屈、蹲姿）,靠椅坐姿：10种（正常、前屈）,卧姿：3种,第八节 操作动作与作业姿势,Jia Guozhu,影响因素,作业空间的大小及照明条件，变换姿势的可能性。,体力负荷的大小及用力方向，作业所要求的准确度和速度。,工作场所的布置，工具材料的位置及取用和操作方法。,作业方式、方法及操作时的起坐频率。,工作台面与坐椅的高度，有无足够的容膝空间。,Jia Guozhu,确定作业姿势的一般原则,姿势对肌肉和心血管系统的影响,人体姿势所造成的肌肉负荷可用肌电图显示。,肌电图:伴随肌肉收缩产生的生物电位的变化。,人体的13种姿势，具有代表性的21处肌肉群通过肌电图得出的结果如图。,Jia Guozhu,Jia Guozhu,2)一般原则,以坐姿为好，其次是坐立姿。,尽可能采取平衡姿势。,应使操作者能自由变换体位。,Jia Guozhu,立姿,正确立姿：,身体各个部分（头、颈、胸、腹）等均垂直于水平面。,人体的重量主要由骨骼承担。,肌肉和韧带的负荷最小。,舒适的立姿,：是身体自然直立或躯干向前倾15度左右。,下列情况宜采取立姿：,常用的控制器分布在坐姿不可能达到的较大区域。,需要较大肌力的作业。,没有容膝空间的作业。,需要频繁坐、立的作业。,单调的易引起心理性疲劳的作业。,Jia Guozhu,坐姿,正确坐姿：,作业时正确坐姿应是身躯上部伸直稍向前倾10-15度。,保持眼睛到工作面的距离在300,mm,以上。,大腿放平，小腿自然垂直着地，使整个身体处于自然舒适状态。,Jia Guozhu,两个矛盾：,当直腰坐时（身躯上部挺直时），脊柱的变形较大，肌肉的负荷也大，但椎间盘压力小。,当放松坐时（身躯上部稍弯曲），脊柱的变形较小，肌肉的负荷也小，但椎间盘压力大。,因此，肌肉与椎间盘对坐姿的要求是有矛盾的。,结论：,作业中应适当变换两种姿势。,Jia Guozhu,在下列情况下应采取坐姿：,持续时间长的静态作业。,精密度高又要求精细的作业。,需要手足并用的作业。,要求操作准确度高的作业。,Jia Guozhu,坐立姿,指在作业中坐立交替，以坐为主。,坐：可以解除站立所引起的下肢酸痛；,站：可以放松坐着时引起的腰部肌肉紧张。,坐立交替：可以消除不同部位的肌肉紧张。,Jia Guozhu,