人的生理特征.pptx

第二章第二章 人的因素人的因素 第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统一、神经系统一、神经系统 神经系统是人体的主导系统，全身各器官、神经系统是人体的主导系统，全身各器官、系统均在神经系统的统一控制和调节下互相影系统均在神经系统的统一控制和调节下互相影响、互相协调响、互相协调,以保证人体的统一及其与外界环以保证人体的统一及其与外界环境的相对平衡。下面简要介绍神经系统的构成境的相对平衡。下面简要介绍神经系统的构成及各部分作用。及各部分作用。（一）神经组织（一）神经组织 由由:神经元（神经细胞）神经元（神经细胞）神经胶质构成神经胶质构成 第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统1.1.神经元神经元 是一种特殊类型的细胞，在形态上与其他组是一种特殊类型的细胞，在形态上与其他组织细胞很不相同，是具有突起的细胞，由细胞体织细胞很不相同，是具有突起的细胞，由细胞体和突起组成。和突起组成。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统2.2.神经胶质神经胶质 是神经元的辅助成分。主要由胶质细胞组成，是神经元的辅助成分。主要由胶质细胞组成，它们从各个方面包绕神经细胞体及其突起，神经它们从各个方面包绕神经细胞体及其突起，神经元之间的空间除突触接触处以外，都为胶质细胞元之间的空间除突触接触处以外，都为胶质细胞所占领。神经胶质构成网状支架，对神经元起支所占领。神经胶质构成网状支架，对神经元起支持、绝缘、营养、防御等作用。持、绝缘、营养、防御等作用。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统3.3.突触传递突触传递 神经元之间的连接处称为神经元之间的连接处称为突触突触。它是一个神经。它是一个神经元轴突末梢与别的神经元的细胞体或树突相接触的元轴突末梢与别的神经元的细胞体或树突相接触的地方。地方。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统3.3.突触传递突触传递 神经元轴突末梢的突触小体贮存着神经递质。神经元轴突末梢的突触小体贮存着神经递质。当神经冲动传到轴突末梢时，突触小体中的神经递当神经冲动传到轴突末梢时，突触小体中的神经递质就透过突触前膜释放到突触间隙中，引起突触后质就透过突触前膜释放到突触间隙中，引起突触后膜的去极化，从而在去极化的这个神经元中引发出膜的去极化，从而在去极化的这个神经元中引发出兴奋性突触后电位，由此产生的神经冲动继续向前兴奋性突触后电位，由此产生的神经冲动继续向前传导。传导。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统（二）神经系统的基本结构（二）神经系统的基本结构 由由包包括括脑脑和和脊脊髓髓的的中中枢枢神神经经以以及及遍遍布布全全身身各各处处的的周周围神经所组成。围神经所组成。1.1.中枢神经系统中枢神经系统 包括脑和脊髓。包括脑和脊髓。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统 1、脑、脑又分为延髓、脑桥、中脑、间脑、又分为延髓、脑桥、中脑、间脑、小脑和大脑半球等部分。小脑和大脑半球等部分。（1）延髓。延髓下接脊髓上连）延髓。延髓下接脊髓上连脑桥。来自头部、躯体与内脏的脑桥。来自头部、躯体与内脏的大部分感受器的神经冲动都经由大部分感受器的神经冲动都经由延髓传至大脑。它同时又是调节延髓传至大脑。它同时又是调节循环、呼吸、肠胃蠕动、唾液与循环、呼吸、肠胃蠕动、唾液与汗腺分泌等活动的中枢。它的前汗腺分泌等活动的中枢。它的前庭核是躯体运动反射调节的重要庭核是躯体运动反射调节的重要中枢。中枢。敞开部敞开部闭合部闭合部(交叉部交叉部)第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统 （2）脑桥、中脑、小脑、。）脑桥、中脑、小脑、。脑桥也有上行下行的传输通路。脑桥也有上行下行的传输通路。它是角膜反射的中枢。中脑是它是角膜反射的中枢。中脑是上行下行神经传导主要通路的上行下行神经传导主要通路的集中处，它的四叠体是光、声集中处，它的四叠体是光、声探究反射的中枢所在。小脑位探究反射的中枢所在。小脑位于脑桥后面，它与脑干有双向于脑桥后面，它与脑干有双向纤维相连。小脑的主要功能是纤维相连。小脑的主要功能是调节肌肉紧张度、躯体运动和调节肌肉紧张度、躯体运动和维持躯体姿势与平衡。维持躯体姿势与平衡。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统 （3）间脑。间脑位于大脑两半球之间，主要包括）间脑。间脑位于大脑两半球之间，主要包括丘脑和下丘脑。丘脑是很重要的感觉中枢。下丘脑控丘脑和下丘脑。丘脑是很重要的感觉中枢。下丘脑控制植物性神经系统的活动。它的主要功能是调节内脏制植物性神经系统的活动。它的主要功能是调节内脏和内分泌系统，是饥、渴、性活动的中枢，也是情绪和内分泌系统，是饥、渴、性活动的中枢，也是情绪反应的中枢。反应的中枢。间脑间脑上丘脑上丘脑上丘脑上丘脑背侧丘脑背侧丘脑背侧丘脑背侧丘脑下丘脑下丘脑下丘脑下丘脑分部分部分部分部底丘脑底丘脑底丘脑底丘脑后丘脑后丘脑后丘脑后丘脑 第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统 （4）大脑半球。大脑从外形上分左右两个半球，）大脑半球。大脑从外形上分左右两个半球，故称大脑半球。大脑表面被覆故称大脑半球。大脑表面被覆2-5mm厚的灰质细胞厚的灰质细胞层，称为大脑皮层。人的大脑两半球，形态相似，层，称为大脑皮层。人的大脑两半球，形态相似，相互对称。但是两者在结构和功能上仍存在一定差相互对称。但是两者在结构和功能上仍存在一定差别。两半球的统一性体现在两半球互相影响，协调别。两半球的统一性体现在两半球互相影响，协调活动。活动。机能定位机能定位机能定位机能定位大脑皮质大脑皮质大脑皮质某一特定的部位只与某种大脑皮质某一特定的部位只与某种特定的纤维相联系特定的纤维相联系，形成若干不同形成若干不同的功能区，称为的功能区，称为 中枢。中枢。6.嗅觉区嗅觉区嗅觉区嗅觉区10.书写中枢书写中枢（8）11.听觉性语言听觉性语言(听话听话)中枢中枢（22）12.视觉性语言视觉性语言视觉性语言视觉性语言(阅读阅读阅读阅读)中枢中枢中枢中枢（39）8.内脏活动中枢内脏活动中枢内脏活动中枢内脏活动中枢边缘叶边缘叶边缘叶边缘叶44663 121741423125.平衡觉区平衡觉区7.味觉区味觉区味觉区味觉区主要中枢的位置主要中枢的位置主要中枢的位置主要中枢的位置1.(第一第一)躯体运动中枢躯体运动中枢（4、6 区）区）2.(第一第一)躯体感觉中枢躯体感觉中枢（3、1、2 区）区）3.听觉中枢听觉中枢（41、42 区）区）4.视觉中枢视觉中枢（17 区）区）9.运动性语言运动性语言(说话说话)中枢中枢（44、45）Wernicke 区Broca 区 第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统一、神经系统一、神经系统（二）神经系统的基本结构（二）神经系统的基本结构 2 2、脊脊髓髓。脊脊髓髓位位于于脊脊柱柱的的脊脊椎椎管管内内，其其上上端端进进入入颅颅腔腔扩扩展展为为大大脑脑的的一一部部分分-延延髓髓。脊脊髓髓有有两两个个功功能能：一一是是通通过过上上行行和和下下行行神神经经束束，把把来来自自外外周周感感受受器器的的冲冲动动传传至至脑脑，同同时时把把脑脑发发出出的的冲冲动动传传到到周周围围神神经经；二二是是实实现现一一些些基基本本的的躯躯体体反反射射和和内内脏脏反反射射活活动动，如如血血管张力反射等。管张力反射等。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统一、神经系统一、神经系统（二）神经系统的基本结构（二）神经系统的基本结构2.周围神经系统周围神经系统 周周围围神神经经系系统统指指脑脑和和脊脊髓髓以以外外的的神神经经系系统统。它它包包括括脊脊神神经经和和脑脑神经。脑神经发自脑干，共神经。脑神经发自脑干，共12对，脊神经发自脊髓，共对，脊神经发自脊髓，共31对。对。人人体体各各部部位位的的功功能能可可分分为为两两类类，即即躯躯体体性性功功能能和和内内脏脏性性功功能能。躯躯体体性性功功能能指指躯躯体体骨骨骼骼肌肌功功能能和和感感官官活活动动功功能能。内内脏脏性性功功能能指指内内脏脏活活动动功功能能。与与此此两两类类功功能能相相应应，神神经经系系统统也也可可分分为为两两类类，即即躯躯体性神经系统与植物性神经系统体性神经系统与植物性神经系统(与内脏性功能对应与内脏性功能对应)。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统二、感觉系统二、感觉系统 感觉系统也称感官系统，是人体接受外界刺激产生感觉的感觉系统也称感官系统，是人体接受外界刺激产生感觉的机构。感觉系统又分为视、听、触、动、味、嗅等系统。下面主机构。感觉系统又分为视、听、触、动、味、嗅等系统。下面主要介绍人因工程中应用较多的几种感官系统的结构与功能特点。要介绍人因工程中应用较多的几种感官系统的结构与功能特点。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统（一）视觉（一）视觉 视觉是由眼、视神经和视觉中视觉是由眼、视神经和视觉中枢的共同活动完成的。眼睛的构造枢的共同活动完成的。眼睛的构造与功能和照相机有些相似。它包括与功能和照相机有些相似。它包括折光部分和感光部分。折光部分包折光部分和感光部分。折光部分包括眼球最前面的透明组织括眼球最前面的透明组织角膜角膜和白色不透明的巩膜。角膜凭借其和白色不透明的巩膜。角膜凭借其弯曲的形状实现眼球的折光功能。弯曲的形状实现眼球的折光功能。巩膜主要起巩固和保护眼球的作用。巩膜主要起巩固和保护眼球的作用。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统二、感觉系统二、感觉系统（一）视觉（一）视觉 视网膜是眼睛的感光部分，内有两种感光细胞视网膜是眼睛的感光部分，内有两种感光细胞杆状细胞和杆状细胞和锥状细胞。视网膜上感光细胞的分布直接决定着该部分网膜的感光锥状细胞。视网膜上感光细胞的分布直接决定着该部分网膜的感光特性。中央处具有最敏锐的物体细节和颜色辨别能力。离中央越远，特性。中央处具有最敏锐的物体细节和颜色辨别能力。离中央越远，视敏度和辨色能力越低。视敏度和辨色能力越低。视觉是所有感觉中神经数量最多的感觉器，其优点是：可在短视觉是所有感觉中神经数量最多的感觉器，其优点是：可在短时间内获取大量信息；可利用颜色和形状传递性质不同的信息；对时间内获取大量信息；可利用颜色和形状传递性质不同的信息；对信息敏感，反应速度快；感觉范围广，分辨率高；不容易残留以前信息敏感，反应速度快；感觉范围广，分辨率高；不容易残留以前刺激的影响。但也存在容易发生错视、错觉和容易疲劳等缺点。刺激的影响。但也存在容易发生错视、错觉和容易疲劳等缺点。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统二、感觉系统二、感觉系统（一）视觉（一）视觉 第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统二、感觉系统二、感觉系统（一）视觉（一）视觉 第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统二、感觉系统二、感觉系统（一）视觉（一）视觉 视野：人眼能观察到的范围，常以角度表示。视野：人眼能观察到的范围，常以角度表示。视距：人在操作系统中正常的观察距离。一般操作视距：人在操作系统中正常的观察距离。一般操作的视距范围为的视距范围为3876cm。视距过远或过近都会影响认。视距过远或过近都会影响认读的速度与准确性，而且观察距离与工作的精确程度密读的速度与准确性，而且观察距离与工作的精确程度密切相关，因而应根据具体任务的要求来选择最佳视距。切相关，因而应根据具体任务的要求来选择最佳视距。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统二、感觉系统二、感觉系统（一）视觉（一）视觉 视野：人眼能观察到的范围，常以角度表示。视野：人眼能观察到的范围，常以角度表示。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统二、感觉系统二、感觉系统（一）视觉（一）视觉 视野：人眼能观察到的范围，常以角度表示。视野：人眼能观察到的范围，常以角度表示。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统二、感觉系统二、感觉系统（一）视觉（一）视觉 中央视觉与周围视觉中央视觉与周围视觉 双眼视觉与立体视觉双眼视觉与立体视觉 色觉与色视野色觉与色视野 第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统二、感觉系统二、感觉系统（二）听觉（二）听觉 听觉系统主要包听觉系统主要包括耳、传导神经与大括耳、传导神经与大脑皮层听区等三个部脑皮层听区等三个部分。听觉器官可分为分。听觉器官可分为外耳、中耳、内耳三外耳、中耳、内耳三部分。部分。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统二、感觉系统二、感觉系统（二）听觉（二）听觉 声音的声压必须超过声音的声压必须超过某一最小值，才能使人产某一最小值，才能使人产生听觉。因此。能引起有生听觉。因此。能引起有声音感觉的最小声压级称声音感觉的最小声压级称为听阈。不同频率的声音为听阈。不同频率的声音听阈不同。听阈不同。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统二、感觉系统二、感觉系统（二）听觉（二）听觉 听觉的频率响应 绝对阈限与辨别阈限 方向敏感度 第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统二、感觉系统二、感觉系统（二）听觉（二）听觉 掩蔽效应：一个较弱的声音听觉感受被另一个声音掩蔽效应：一个较弱的声音听觉感受被另一个声音影响的现象称为声音的掩蔽效应。影响的现象称为声音的掩蔽效应。一个强纯音会掩蔽在其附近同时发声的弱纯音，一个强纯音会掩蔽在其附近同时发声的弱纯音，这种特性称为频域掩蔽。这种特性称为频域掩蔽。在时间上相邻的声音之间也有掩蔽现象，并且称在时间上相邻的声音之间也有掩蔽现象，并且称为时域掩蔽。时域掩蔽又分为超前掩蔽为时域掩蔽。时域掩蔽又分为超前掩蔽(pre-masking)(pre-masking)和和滞后掩蔽滞后掩蔽(post-masking)(post-masking)。产生时域掩蔽的主要原因是人。产生时域掩蔽的主要原因是人的大脑处理信息需要花费一定的时间。一般来说，超前掩的大脑处理信息需要花费一定的时间。一般来说，超前掩蔽很短，只有大约蔽很短，只有大约5 520ms20ms，而滞后掩蔽可以持续，而滞后掩蔽可以持续5050200ms200ms。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统二、感觉系统二、感觉系统 (三三)平衡觉平衡觉 人人对对自自身身姿姿势势和和空空间间位位置置变变化化的的感感觉觉称称为为平平衡衡觉觉。它它的的外外周周感感觉觉器器官官是是前前庭庭器器官官。机机体体在在进进行行直直线线运运动动或或旋旋转转运运动动时时，速速度度的的变变化化会会引引起起前前庭庭器器官官中中感感受受器器的的兴兴奋奋。这这类类感感受受器器的的兴兴奋奋对对于于机机体体运运动动的的调调节节以以及及平平衡衡的的维维持持具具有有特特殊殊作作用用。机机体体静静止止时时，也也同同样样通通过过这这类类感感受受器器来感受机体，特别是头部的空间位置。来感受机体，特别是头部的空间位置。影影响响平平衡衡觉觉并并导导致致失失去去平平衡衡的的原原因因有有：酒酒精精、年年龄龄、恐恐惧惧、突突然然的的运运动动、热热压压、异异常常姿姿势势等等。了了解解上上述述现现象象，可可使使管管理理人人员员更更好好地地进进行行作业安排，减少安全事故。作业安排，减少安全事故。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统二、感觉系统二、感觉系统(四四)味觉味觉 味味觉觉是是溶溶解解性性物物质质刺刺激激口口腔腔内内味味蕾蕾而而发发生生的的感感觉觉。味味觉觉的的感感受受器器是是味味蕾蕾，分分布布于于口口腔腔粘粘膜膜内内，主主要要分分布布于于舌舌的的背背面面，特特别别是是舌舌尖尖部部和和舌舌的的侧侧面面。儿儿童童的的味味蕾蕾较较成成年年人人分分布布广广泛泛，老老年年人人的的味味蕾蕾数数量量，由由于于萎萎缩缩而而减减少。少。味味觉觉有有甜甜、酸酸、苦苦、咸咸四四种种，称称为为四四原原味味。其其他他味味觉觉都都是是由由这这四四种种相相互互配配合合而而产产生生的的。一一般般人人的的舌舌尖尖和和边边缘缘对对咸咸味味比比较较敏敏感感，舌舌的的前前部部对对甜甜味味比比较较敏敏感感，舌舌靠靠腮腮的的两两侧侧对对酸酸味味比比较较敏敏感感，而而舌舌根根对对苦苦、辣辣味味比比较较敏敏感感。味味觉觉的的反反应应速速度度很很慢慢，恢恢复复原原状状也也需需要要时时间间。当当一一种种有有味味物物质质进进入入口口腔腔后后，需需要要1s才才能能有有感感觉觉，而而恢恢复复原原状状则则需需要要10s至至1min以以上上，甚甚至至更长。更长。第一节第一节 神经系统与感觉系统神经系统与感觉系统二、感觉系统二、感觉系统 (五五)嗅觉嗅觉 鼻鼻腔腔上上端端的的嗅嗅黏黏膜膜是是嗅嗅觉觉感感受受器器，其其上上分分布布着着嗅嗅觉觉细细胞胞。嗅嗅觉觉细细胞胞受受到到刺刺激激时时，产产生生神神经经冲冲动动，上上传传到到嗅嗅觉觉中中枢枢而而引引起起嗅嗅觉觉。人人的的嗅嗅觉觉灵敏度用嗅觉阈表示，即能引起嗅觉的气体物质的最小浓度。灵敏度用嗅觉阈表示，即能引起嗅觉的气体物质的最小浓度。(六六)肤觉肤觉 皮皮肤肤感感觉觉系系统统的的外外周周感感受受器器存存在在于于皮皮肤肤表表层层。这这些些感感受受器器受受刺刺激激时时引引起起的的神神经经冲冲动动，经经过过传传入入神神经经达达到到大大脑脑皮皮层层的的相相应应区区域域，而而产产生生各各种肤觉，包括触、压、振、温和痛等感觉。种肤觉，包括触、压、振、温和痛等感觉。第二节第二节 肌肉、骨骼与供能系统肌肉、骨骼与供能系统一、一、肌肉组织及其工作特征肌肉组织及其工作特征 肌肌肉肉是是人人体体四四种种组组织织中中数数量量最最多多的的组组织织。人人做做任任何何动动作作，都都要要依依靠靠肌肌肉的收缩与舒展。肉的收缩与舒展。肌肌肉肉收收缩缩有有向向心心收收缩缩、离离心心收收缩缩、等等长长收收缩缩等等形形式式。前前两两种种收收缩缩是是实实现现人人体体各各种种运运动动所所必必需需的的，它它们们是是动动力力性性的的，总总称称为为动动力力性性收收缩缩。等等长长收缩则是静力性收缩。收缩则是静力性收缩。(1)向向心心收收缩缩。当当肌肌肉肉收收缩缩产产生生的的张张力力大大于于外外加加阻阻力力时时，肌肌肉肉缩缩短短并并牵牵拉拉着骨杠杆作向心运动，故称向心收缩着骨杠杆作向心运动，故称向心收缩。(2)离离心心收收缩缩。当当肌肌肉肉收收缩缩时时产产生生的的张张力力小小于于外外力力时时，肌肌肉肉被被拉长。拉长。(3)等等长长收收缩缩。肌肌肉肉收收缩缩产产生生张张力力但但长长度度保保持持不不变变时时的的收收缩缩形形式式称称为为等等长长收缩。收缩。第二节第二节 肌肉、骨骼与供能系统肌肉、骨骼与供能系统一、一、肌肉组织及其工作特征肌肉组织及其工作特征 肌肉收缩的速度与肌肉收缩的张力有关。肌肉收缩的张力大小又肌肉收缩的速度与肌肉收缩的张力有关。肌肉收缩的张力大小又同肌肉收缩前的长度同肌肉收缩前的长度(又称初长度又称初长度)有关。初长度短于有关。初长度短于“静息长度静息长度”时，时，收缩时的张力随肌肉初长度的增长而线性地增大。当肌肉收缩初长度收缩时的张力随肌肉初长度的增长而线性地增大。当肌肉收缩初长度达到约相当于静息长度时，张力达到最大，此时的初长度称为最适初达到约相当于静息长度时，张力达到最大，此时的初长度称为最适初长度。肌肉长度若超过这个最适初长度，收缩张力迅速下降。长度。肌肉长度若超过这个最适初长度，收缩张力迅速下降。肌肉收缩时的张力与收缩速度之间也存在着有规律的关系。增加肌肉收缩时的张力与收缩速度之间也存在着有规律的关系。增加肌肉的负荷时，肌肉收缩张力增大，但肌肉收缩的速度减慢，肌肉缩肌肉的负荷时，肌肉收缩张力增大，但肌肉收缩的速度减慢，肌肉缩短的长度减小。当负荷张力增大到一定限度后，肌肉不能再缩短，收短的长度减小。当负荷张力增大到一定限度后，肌肉不能再缩短，收缩的速度为零。若负荷减小，肌肉收缩的速度与短缩的长度又大。缩的速度为零。若负荷减小，肌肉收缩的速度与短缩的长度又大。第二节第二节 肌肉、骨骼与供能系统肌肉、骨骼与供能系统二、骨骼系统二、骨骼系统 （1）骨及骨骼。）骨及骨骼。人体内有人体内有206块骨。其块骨。其中有中有177块直接参与人块直接参与人体运动。按结构形态和体运动。按结构形态和功能，人体骨骼系统可功能，人体骨骼系统可分成颅骨、躯干骨、四分成颅骨、躯干骨、四肢骨三大部分。肢骨三大部分。第二节第二节 肌肉、骨骼与供能系统肌肉、骨骼与供能系统二、骨骼系统二、骨骼系统（2）关节。人体四肢骨之间普遍由关节连结。关节的功用主要在于）关节。人体四肢骨之间普遍由关节连结。关节的功用主要在于它可使人的肢体有可能作屈伸、环绕和旋转等运动。在关节中有四类它可使人的肢体有可能作屈伸、环绕和旋转等运动。在关节中有四类神经末梢，主要功能是向中枢提供关节位置变化的信息、关节活动速神经末梢，主要功能是向中枢提供关节位置变化的信息、关节活动速度的信息、关节实际位置的信息及感受痛觉的信息。度的信息、关节实际位置的信息及感受痛觉的信息。第二节第二节 肌肉、骨骼与供能系统肌肉、骨骼与供能系统三、人体活动能源三、人体活动能源 各种人体活动都需要能量。能量的供给通过体内能源物质各种人体活动都需要能量。能量的供给通过体内能源物质(糖、糖、糖元、脂肪、蛋白质糖元、脂肪、蛋白质)的氧化或酵解来实现。通常将能源物质转化为的氧化或酵解来实现。通常将能源物质转化为热或机械功的过程称为能量代谢。热或机械功的过程称为能量代谢。（一）人体活动的直接能源（一）人体活动的直接能源 人的肌肉神经元和其他细胞活动的能源直接来自细胞中的贮能人的肌肉神经元和其他细胞活动的能源直接来自细胞中的贮能元元三磷酸腺苷三磷酸腺苷(ATP)。肌肉活动时，肌细胞中的。肌肉活动时，肌细胞中的ATP与水结合，与水结合，在在ATP酶的催化下迅速分解成二磷酸腺苷酶的催化下迅速分解成二磷酸腺苷(ADP)和无机磷和无机磷(Pi)，并释，并释放放29.3kJ的能量。的能量。ATP+H2O ADP+Pi+29.3kJ/mol 第二节第二节 肌肉、骨骼与供能系统肌肉、骨骼与供能系统三、人体活动能源三、人体活动能源（二）人体活动的供能系统（二）人体活动的供能系统 人体补充人体补充ATP的过程称为产能或供能。人体有三个供能系统，即的过程称为产能或供能。人体有三个供能系统，即磷酸原磷酸原(ATP-CP)系统、乳酸能系统和有氧化系统。系统、乳酸能系统和有氧化系统。（1）磷酸原）磷酸原(ATP-CP)系统。系统。ATPCP系统又称非乳酸能系统。系统又称非乳酸能系统。肌肉细胞中的肌肉细胞中的ATP由细胞内的二磷酸腺苷由细胞内的二磷酸腺苷(ADP)和磷酸肌酸和磷酸肌酸(CP)这这两种高能磷化物合成。每两种高能磷化物合成。每1 mol的的CP分解时可合成分解时可合成1 mol ATP。反反应方程应方程(P32)。第二节第二节 肌肉、骨骼与供能系统肌肉、骨骼与供能系统三、人体活动能源三、人体活动能源（二）人体活动的供能系统（二）人体活动的供能系统 （2）乳酸能系统。该系统的能量来自糖元的酵解。糖元酵解时产生）乳酸能系统。该系统的能量来自糖元的酵解。糖元酵解时产生的能量供应给的能量供应给ADP，再合成，再合成ATP。（3）有氧氧化系统。有氧氧化供能系统是指糖或脂肪在氧的参与下）有氧氧化系统。有氧氧化供能系统是指糖或脂肪在氧的参与下分解为二氧化碳和水，同时产生能量，使分解为二氧化碳和水，同时产生能量，使ADP再合成再合成ATP后向肌肉或其后向肌肉或其他细胞提供活动能量。他细胞提供活动能量。综上所述可知，三种能量系统产能过程各有特点，它们在人体活动综上所述可知，三种能量系统产能过程各有特点，它们在人体活动中也有不同的作用。表中也有不同的作用。表2-1是对三种能量系统供能特点的比较是对三种能量系统供能特点的比较(P33)。第二节第二节 肌肉、骨骼与供能系统肌肉、骨骼与供能系统三、人体活动能源三、人体活动能源（三）能量消耗的测定（三）能量消耗的测定 人体能量消耗测定方法有直接法、间接法和相关估算法等。人体能量消耗测定方法有直接法、间接法和相关估算法等。直接法是利用各种热量计，测定在绝热室内流过人体周围的冷却水直接法是利用各种热量计，测定在绝热室内流过人体周围的冷却水生温情况，直接测量人体在一定时间内散发的热量。由于操作复杂，而生温情况，直接测量人体在一定时间内散发的热量。由于操作复杂，而且需要大型热量计，实际测量中不便应用。且需要大型热量计，实际测量中不便应用。间接法是通过测定人体耗氧量（间接法是通过测定人体耗氧量（L/min），再乘以氧热价（），再乘以氧热价（KJ/L）来计算能量消耗的方法。来计算能量消耗的方法。第二节第二节 肌肉、骨骼与供能系统肌肉、骨骼与供能系统三、人体活动能源三、人体活动能源（三）能量消耗的测定（三）能量消耗的测定 间接法又可分为闭合式和开放式两类。闭合式是人对着一个密闭间接法又可分为闭合式和开放式两类。闭合式是人对着一个密闭的装置作呼吸。开放式测定法是让人体从空气中直接吸气，将呼出气体的装置作呼吸。开放式测定法是让人体从空气中直接吸气，将呼出气体收集起来，然后对收集的气体进行成分分析。收集起来，然后对收集的气体进行成分分析。使用间接法测定能耗，工作量很大。为了解决这一问题，在准确性使用间接法测定能耗，工作量很大。为了解决这一问题，在准确性要求不是很严格的场合，可用某些容易测定的生理指数来估计人体的能要求不是很严格的场合，可用某些容易测定的生理指数来估计人体的能耗。例如，心率就是一个较常用的估算指标。耗。例如，心率就是一个较常用的估算指标。体力工作时的能量消耗体力工作时的能量消耗 体内能量的产生、转移和消耗叫做能量代谢。体内能量的产生、转移和消耗叫做能量代谢。能量代谢按机体所处状态，可以分为三种：基础能量代谢按机体所处状态，可以分为三种：基础代谢量、安静代谢量、能量代谢量。代谢量、安静代谢量、能量代谢量。一、基础代谢量一、基础代谢量 是人在绝对安静下是人在绝对安静下(平卧状态平卧状态)维持生命必须消耗维持生命必须消耗的能量。的能量。正常人的基础代谢率比较稳定，一般不超过正常平正常人的基础代谢率比较稳定，一般不超过正常平均值的均值的15%15%。我国人体表面积的公式为：。我国人体表面积的公式为：体表面积体表面积(m2)=0.0061(m2)=0.0061身高身高(cm)+0.0128(cm)+0.0128体重体重(kg)-0.1529(kg)-0.1529 基础代谢量基础代谢量=基础代谢率平均值基础代谢率平均值(B)(B)人体表面积人体表面积(S)(S)持续时间持续时间(t)=BSt(t)=BSt 二、安静代谢量二、安静代谢量 指机体为了保持各部位的平衡及某种姿势所指机体为了保持各部位的平衡及某种姿势所消耗的能量。消耗的能量。安静代谢量包括基础代谢量和为维持体位平安静代谢量包括基础代谢量和为维持体位平衡及某种姿势所增加的代谢量两部分。通常以衡及某种姿势所增加的代谢量两部分。通常以基础代谢量的基础代谢量的2020作为维持体位平衡及某种姿作为维持体位平衡及某种姿势所增加的代谢量，因此，安静代谢量应为基势所增加的代谢量，因此，安静代谢量应为基础代谢量的础代谢量的120120。安静代谢率记为。安静代谢率记为R R，R R1.2B1.2B。安静代谢量安静代谢量=RSt=RSt1.2BSt 1.2BSt 式中，式中，R为安静代谢率（为安静代谢率（kJ/(kJ/(h)h)；为人体表；为人体表面积（）；为持续时间（面积（）；为持续时间（h h）。）。三、能量代谢量三、能量代谢量 人体进行作业或运动时所消耗的总能量，叫人体进行作业或运动时所消耗的总能量，叫能量代谢量。能量代谢量。能量代谢量包括基础代谢量，维持体位增加能量代谢量包括基础代谢量，维持体位增加的代谢量和作业时增加的代谢量三部分。也可的代谢量和作业时增加的代谢量三部分。也可以表示为安静代谢量与作业时增加的代谢量之以表示为安静代谢量与作业时增加的代谢量之和。能量代谢率记为和。能量代谢率记为M M。能量代谢量能量代谢量=MSt =MSt 式中，式中，M M为量代谢率（为量代谢率（kJ/h kJ/h ）；为人体）；为人体表面积（表面积（）；为测定时间（）；为测定时间（h h）。）。四、相对代谢率四、相对代谢率RMR RMR 为了消除作业者之间的差异因素，常用相对为了消除作业者之间的差异因素，常用相对代谢率这一相对指标衡量劳动强度。相对代谢代谢率这一相对指标衡量劳动强度。相对代谢率记为率记为RMRRMR。见例8-1例o某男子身高1.7m，体重70kg，基础代谢率平均值为158.7kj/m2h，连续作业70min。当RMR=4时，试问能量消耗量是多少kj？作业时增加的代谢量为多少kj？五、相对代谢率资料五、相对代谢率资料 计算能量代谢量时，首先必须准备必要的相计算能量代谢量时，首先必须准备必要的相对代谢率资料，专家们已经积累了大量的系统对代谢率资料，专家们已经积累了大量的系统的相对代谢率数据。可以对研究的某项具体作的相对代谢率数据。可以对研究的某项具体作业，观察分析作业者的动作、负荷和疲劳等方业，观察分析作业者的动作、负荷和疲劳等方面的特征，然后与现有的资料加以对照比较，面的特征，然后与现有的资料加以对照比较，即可以判断确定该项作业相对代谢。即可以判断确定该项作业相对代谢。第三节第三节 呼吸、消化和循环系统呼吸、消化和循环系统一、呼吸系统一、呼吸系统 呼吸系统是从鼻经气管到肺部器官的总称。呼吸系统的功能是使呼吸系统是从鼻经气管到肺部器官的总称。呼吸系统的功能是使空气中的氧进入肺，并在肺部与血液之间进行氧和二氧化碳的交换，再空气中的氧进入肺，并在肺部与血液之间进行氧和二氧化碳的交换，再将血液中的二氧化碳排放到空气中。将血液中的二氧化碳排放到空气中。肺是呼吸系统中重要器官，主要功能是通气和换气。肺通气量是衡肺是呼吸系统中重要器官，主要功能是通气和换气。肺通气量是衡量肺功能的重要生理指标，是指单位时间内吸入（或呼出）的气体量。量肺功能的重要生理指标，是指单位时间内吸入（或呼出）的气体量。人体活动时，肺通气量随活动负荷增加而增大。安静休息时，肺通气量人体活动时，肺通气量随活动负荷增加而增大。安静休息时，肺通气量约为约为67 L/min,剧烈活动时可达安静时的剧烈活动时可达安静时的1020倍。倍。呼吸运动呼吸运动o呼吸运动是指空气进出肺部时的有节奏的运呼吸运动是指空气进出肺部时的有节奏的运动。它是由胸部运动及底面的脏层胸膜的收动。它是由胸部运动及底面的脏层胸膜的收缩和舒张而产生。由呼吸肌群的运动引起的缩和舒张而产生。由呼吸肌群的运动引起的壁层胸膜的扩大和缩小而引起的呼吸叫胸式壁层胸膜的扩大和缩小而引起的呼吸叫胸式呼吸，由脏层胸膜的上下运动引起的呼吸叫呼吸，由脏层胸膜的上下运动引起的呼吸叫腹式呼吸。安静时是以腹式呼吸为主。腹式呼吸。安静时是以腹式呼吸为主。第三节第三节 呼吸、消化和循环系统呼吸、消化和循环系统二、消化系统二、消化系统 消化系统包括口腔、食道、胃、十二指肠、小肠和大肠等消化器消化系统包括口腔、食道、胃、十二指肠、小肠和大肠等消化器官，以及消化过程所必需的分泌酶的唾液腺、肝脏、胰腺等器官。官，以及消化过程所必需的分泌酶的唾液腺、肝脏、胰腺等器官。消化系统对食物的消化有两种方式，一种是通过消化道肌肉的收消化系统对食物的消化有两种方式，一种是通过消化道肌肉的收缩活动，将食物磨碎，并使食物与消化液充分混合，以及将食物不断向缩活动，将食物磨碎，并使食物与消化液充分混合，以及将食物不断向消化道下方推送。另一种是通过消化腺分泌的消化液完成的。消化液中消化道下方推送。另一种是通过消化腺分泌的消化液完成的。消化液中含有消化酶，可使食物变成可吸收的小分子物质。含有消化酶，可使食物变成可吸收的小分子物质。第三节第三节 呼吸、消化和循环系统呼吸、消化和循环系统三、循环系统三、循环系统 循环系统由心脏和密布全身的血管组成。心脏分为左右心房和左循环系统由心脏和密布全身的血管组成。心脏分为左右心房和左右心室四个腔室。血管分为动脉血管、静脉血管和连接它们的毛细血管右心室四个腔室。血管分为动脉血管、静脉血管和连接它们的毛细血管等三大部分。等三大部分。循环系统的运行，可分为小循环循环系统的运行，可分为小循环(肺循环系统肺循环系统)和大循环和大循环(体循环系体循环系统统)。小循环是由心脏向肺输送低氧血液，再从肺部吸收高氧血液的系。小循环是由心脏向肺输送低氧血液，再从肺部吸收高氧血液的系统。大循环是将高氧血液带到全身，再将低氧血液收集到肺部的系统。统。大循环是将高氧血液带到全身，再将低氧血液收集到肺部的系统。第四节第四节 脑力劳动与脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点神经紧张型作业的生理变化特点 随着科学技术的发展和社会进步，生产过程自动化程度日益提高，随着科学技术的发展和社会进步，生产过程自动化程度日益提高，大量繁重体力劳动和职业危害较严重的工种将逐步被机器人所取代，体大量繁重体力劳动和职业危害较严重的工种将逐步被机器人所取代，体力劳动的比重和强度将不断减小，而需要智力和神经紧张型的作业越来力劳动的比重和强度将不断减小，而需要智力和神经紧张型的作业越来越多。越多。脑的氧代谢较其它器官高，安静时约为等量肌肉耗氧量的脑的氧代谢较其它器官高，安静时约为等量肌肉耗氧量的1520倍，占成年人体总耗氧量的倍，占成年人体总耗氧量的10。由于脑的重量仅为体重的。由于脑的重量仅为体重的2.5左右，左右，大脑即使处于高度紧张状态，能量消耗量的增高也不致超过基础代谢的大脑即使处于高度紧张状态，能量消耗量的增高也不致超过基础代谢的10。脑力劳动时心率减慢，但特别紧张时，可引起舒张期缩短而使心脑力劳动时心率减慢，但特别紧张时，可引起舒张期缩短而使心跳加快、血压上升、呼吸频率提高、脑部充血而四肢及腹腔血液减少，跳加快、血压上升、呼吸频率提高、脑部充血而四肢及腹腔血液减少，脑力劳动时，脑电图的频率加快。脑力劳动时，脑电图的频率加快。