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1、马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:人因工程第二章ppt课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:目目 录录第一节第一节 体力劳动时的能量消耗体力劳动时的能量消耗第二节第二节 体力劳动时人体的调节和适应体力劳动时人体的调节和适应第三节第三节 劳动强度等级的划分劳动强度等级的划分马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、人体能量的产生机理一、人体能量的产生机理二、作业时人体氧消耗动态二、
2、作业时人体氧消耗动态第一节第一节 体力劳动时的能量消耗体力劳动时的能量消耗马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、人体能量的产生机理一、人体能量的产生机理u由由于于骨骨骼骼约约占占人人体体重重的的40，故故体体力力劳劳动动的的能能量量消消耗耗较较大大，以以骨骨骼骼肌肌为为例例，活活动动的的能能量量来来自自细胞中的贮能元细胞中的贮能元三磷酸腺苷（三磷酸腺苷（ATP）。）。u肌肌肉肉活活动动时时，肌肌细细胞胞中中的的三三磷磷酸酸腺腺苷苷与与水水结结合合，生生成成二二磷磷酸酸腺腺苷苷（ADP）和和磷磷酸酸根根（Pi），同同时，释放出时，释放出293KJ的能量，即的能量，即 ATPH2OA
3、DPPi29.3KJmol马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、人体能量的产生机理一、人体能量的产生机理u由由于于肌肌细细胞胞中中的的ATP贮贮量量有有限限，因因此此，能能量量释释放放过过程程中中，必必须须及及时时补补充充肌肌细细胞胞中的中的ATP。u补补充充ATP的的过过程程称称为为产产能能。产产能能一一般般通通过三种途径。过三种途径。马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、人体能量的产生机理一、人体能量的产生机理1ATPCP系列系列u在在要要求求能能量量释释放放速速度度很很快快的的情情况况下下，肌肌细细胞胞中中的的ATP由由磷酸肌酸磷酸肌酸（CP）与二磷酸腺苷合成
4、，予以补充）与二磷酸腺苷合成，予以补充 CPADP CrATP （肌酸）（肌酸）该该过过程程简简称称为为ATPCP系系列列。ATPCP系系列列提提供供能能量量的的速速度度极极快快，但但由由于于CP在在人人体体内内的的贮贮量量有有限限，其其产产能能过程只能维持肌肉进行大强度活动几秒种。过程只能维持肌肉进行大强度活动几秒种。马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、人体能量的产生机理一、人体能量的产生机理2需氧系列需氧系列u在中等劳动强度条件下，在中等劳动强度条件下，ATP以中等速度分解，又通以中等速度分解，又通过糖和脂肪的氧化磷酸化合成予以补充，即过糖和脂肪的氧化磷酸化合成予以补充，即
5、 氧化磷酸化氧化磷酸化 葡萄糖或脂肪氧葡萄糖或脂肪氧 ATP 由于这一过程需要氧参与合成由于这一过程需要氧参与合成ATP，故称为需氧系列。，故称为需氧系列。在合成的开始阶段，以糖的氧化磷酸化为主，随着持续在合成的开始阶段，以糖的氧化磷酸化为主，随着持续活动时间的延长，脂肪的氧化磷酸化转为主要过程。活动时间的延长，脂肪的氧化磷酸化转为主要过程。马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、人体能量的产生机理一、人体能量的产生机理3乳酸系列乳酸系列u在大强度劳动时，能量需求速度较快，相应在大强度劳动时，能量需求速度较快，相应ATP的分的分解也必须加快，但受到供氧能力的限制，此时，则靠无解也必
6、须加快，但受到供氧能力的限制，此时，则靠无氧糖酵解产生乳酸的方式提供能量，故称为乳酸系列氧糖酵解产生乳酸的方式提供能量，故称为乳酸系列 糖酵酸糖酵酸 葡萄糖（糖原）葡萄糖（糖原）ATP乳酸乳酸乳酸逐渐扩散到血液，一部分排出体外，一部分在肝、乳酸逐渐扩散到血液，一部分排出体外，一部分在肝、肾内部又合成为糖原。在食物营养充足的合理条件下，肾内部又合成为糖原。在食物营养充足的合理条件下，经过休息，可以较快的合成为糖原。经过休息，可以较快的合成为糖原。马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:肌肉中肌肉中ATPATP供应的三种途径供应的三种途径马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、
7、人体能量的产生机理一、人体能量的产生机理 虽虽然然糖糖酵酵解解时时1g分分子子葡葡萄萄糖糖只只能能合合成成1g分分子子ATP，但但糖糖酵酵解解的的速速度度比比氧氧化化磷磷酸酸化化的的快快32倍倍，所所以以是是高高速速提提供供能能量量的的重重要要途途径径。乳乳酸酸系系列列需需耗耗用用大大量量葡葡萄萄糖糖才才能能合合成成少少量量的的ATP，在在体体内内糖糖原原含含量量有有限限的的条条件件下下（表表21），这这种种产产能能不不经经济济。此此外外，目目前前还还认认为为乳乳酸酸是是一一种种致致疲疲劳劳性性物物质质，所所以乳酸系列提供能量的过程不可能持续较长时间。以乳酸系列提供能量的过程不可能持续较长时间
8、。马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、人体能量的产生机理一、人体能量的产生机理马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、人体能量的产生机理一、人体能量的产生机理三三种种产产能能过过程程可可概概括括于于图图21所所示示，一一般般特特性性列列于表于表22。马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、人体能量的产生机理一、人体能量的产生机理马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、人体能量的产生机理一、人体能量的产生机理u肌肉活动的时间愈长，强度愈大，恢复原有贮肌肉活动的时间愈长，强度愈大，恢复原有贮备所需的时间也愈长。备所需的时间也愈长。u在食物营养充足
9、合理的条件下，一般在在食物营养充足合理的条件下，一般在24h内内便可得到完全恢复。肌肉转换化学能作功的效率便可得到完全恢复。肌肉转换化学能作功的效率约为约为40，若包括恢复期所需的能量，其总效率，若包括恢复期所需的能量，其总效率大约为大约为1030，其余，其余7090的能量以热的能量以热的形式释放。的形式释放。马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、作业时人体氧消耗动态二、作业时人体氧消耗动态u能量产生和消耗可以从人体消耗的氧量上反应能量产生和消耗可以从人体消耗的氧量上反应出来。出来。u作业时的劳动强度越大，时间越长，消耗的氧作业时的劳动强度越大，时间越长，消耗的氧也越多，单位时间
10、所需要的氧量叫做也越多，单位时间所需要的氧量叫做氧需氧需。氧。氧需能否得到满足主要取决于循环系统的功能，需能否得到满足主要取决于循环系统的功能，其次决定于呼吸器官的功能。其次决定于呼吸器官的功能。u血液在单位时间内能供应的最大氧量叫做血液在单位时间内能供应的最大氧量叫做氧上氧上限限。马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u处处于于稳稳定定状状态态的的作作业业一一般般能能维维持持较较长长的的时间（图时间（图22a）。）。u若若劳劳动动强强度度较较大大，氧氧需需超超过过氧氧上上限限，机机体体将将继继续续处处于于缺缺氧氧状状态态下下工工作作，肌肌肉肉内内的的贮贮能能物物质质（主主要要指指糖
11、糖原原）迅迅速速消消耗耗，这种作业就不能持久。这种作业就不能持久。二、作业时人体氧消耗动态二、作业时人体氧消耗动态马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u作作业业停停止止后后，机机体体的的耗耗氧氧量量并并不不能能马马上上降降到到安安静静状状态态的的耗耗氧氧水水平平，机机体体还还需需要要继继续续消消耗耗较较多多的的氧氧以以补补偿偿氧氧债债（图图22b）。）。二、作业时人体氧消耗动态二、作业时人体氧消耗动态马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、作业时人体氧消耗动态二、作业时人体氧消耗动态马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u作作业业时时，肌肌肉肉收收缩缩作作用用
12、于于物物体体的的力力叫叫做做肌肌张张力力。物体作用于肌肉上的阻力称为负荷。物体作用于肌肉上的阻力称为负荷。u要要提提起起或或举举起起某某一一物物体体，肌肌张张力力必必须须大大于于负负荷荷，此此时时肌肌肉肉收收缩缩过过程程中中的的负负荷荷相相对对恒恒定定，肌肌张张力力保持不变，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。二、作业时人体氧消耗动态二、作业时人体氧消耗动态马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u若若人人的的躯躯体体和和肢肢体体维维持持不不动动，运运用用肌肌张张力力将将负负荷荷支支撑撑在在某某一一位位置置，肌肌纤纤维维长长度度不不变变，这这种种肌肌肉收缩叫做
13、肉收缩叫做等长收缩等长收缩。u以以肌肌肉肉等等长长收收缩缩为为主主的的作作业业称称为为静静态态作作业业或或静静力作业。力作业。二、作业时人体氧消耗动态二、作业时人体氧消耗动态马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u静静态态作作业业的的特特征征是是能能量量消消耗耗水水平平不不高高却却很很容容易易疲疲劳劳。此此时时，即即使使用用最最大大随随意意收收缩缩的的肌肌张张力力进进行行作作业业，氧氧需需也也达达不不到到氧氧上上限限，通通常常每每分分钟钟不不超超过过1L。但但在在作作业业停停止止后后数数分分钟钟内内，氧氧消消耗耗不不仅仅不不象象动动态态作作业业停停止止后后迅迅速速下下降降，反反而而先
14、先升升高高后再逐渐下降到原有水平（图后再逐渐下降到原有水平（图23）。）。二、作业时人体氧消耗动态二、作业时人体氧消耗动态马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、作业时人体氧消耗动态二、作业时人体氧消耗动态马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u这这种种现现象象可可能能是是在在静静态态作作业业时时，由由于于一一定定肌肌群群持持续续收收缩缩压压迫迫小小血血管管使使血血流流发发生生障障碍碍，肌肌肉肉在在缺缺氧氧条条件件下下工工作作，无无氧氧糖糖酵酵解解产产物物乳乳酸酸等等不不能能及及时时清清除除而而积积聚聚起起来来形形成成氧氧债债，故故呈呈现现出出作作业业停止后氧消耗反而升高
15、的现象。停止后氧消耗反而升高的现象。二、作业时人体氧消耗动态二、作业时人体氧消耗动态马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u神经系统调节和适应神经系统调节和适应u心血管系统的调节与适应心血管系统的调节与适应u其它系统的调节和适应其它系统的调节和适应u脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点第二节第二节 体力劳动时人体的调节和适应体力劳动时人体的调节和适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u作作业业时时的的每每一一个个有有目目的的的的动动作作，既既取取决决于于中中枢枢神神经经系系统统的的调调节节作作用用（主主观观能能动动性性），又又取取
16、决决于于从从机机体体内内外外感感受受器器所所传传入入的的各各种种神神经经冲冲动动，在在大大脑脑皮皮层层内内进进行行综综合合分分析析，形形成成一一时时性性共共济济联联系系（Transient Association），调调节节各各器器官官适适应作业活动的需要，维持机体与环境的平衡。应作业活动的需要，维持机体与环境的平衡。一、神经系统调节和适应一、神经系统调节和适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u若若长长期期在在同同一一环环境境中中从从事事同同一一项项作作业业活活动动，通通过过复复合合条条件件反反射射逐逐渐渐形形成成该该项项作作业业操操作作的的自自觉觉习习惯惯的的逻逻辑辑平平衡衡
17、潜潜意意识识，称称为为动动力力定定型型（Dynamic Stereotype），也称为），也称为习惯定型习惯定型。一、神经系统调节和适应一、神经系统调节和适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u从从开开始始该该项项作作业业时时起起，机机体体各各器器官官去去适适应应该该作作业的需要，这种现象叫做业的需要，这种现象叫做始动调节作用始动调节作用。u始始动动调调节节作作用用能能使使各各器器官官在在该该项项作作业业过过程程中中相相互互配配合合得得更更协协调调，反反应应更更加加迅迅速速，能能量量消消耗耗更更经济。经济。一、神经系统调节和适应一、神经系统调节和适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工
18、学院 Email:u动动力力定定型型在在建建立立时时虽虽较较困困难难，但但一一经经建建立立，对对提提高高作作业业能能力力极极为为有有利利，故故应应积积极极利利用用神神经经系系统的这一特性，设法建立起良好的动力定型。统的这一特性，设法建立起良好的动力定型。u建建立立动动力力定定型型应应循循序序渐渐进进，注注意意节节律律性性和和重重复复性性。若若改改变变动动力力定定型型，就就必必须须破破坏坏已已建建立立的的动动力力定定型型，用用新新的的动动力力定定型型代代替替，这这对对大大脑脑皮皮层层细细胞胞是是一一种种很很大大的的负负担担，若若转转变变过过急急，可可能能导导致高级神经活动的紊乱。致高级神经活动的
19、紊乱。一、神经系统调节和适应一、神经系统调节和适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u因因此此，当当作作业业性性质质或或操操作作复复杂杂程程度度需需要要作作较较大大的的变变动动时时，不不可可操操之之过过急急，必必须须进进行行重重新新训训练练，这这对对保保障障身身体体健健康康和和避避免发生事故具有重要意义。免发生事故具有重要意义。一、神经系统调节和适应一、神经系统调节和适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u体体力力劳劳动动还还会会影影响响感感觉觉器器官官的的功功能能，适适当当的的轻轻度作业能使眼睛的度作业能使眼睛的暗适应暗适应更敏感；更敏感；u而大强度作业会使眼睛的
20、暗适应敏感性下降；而大强度作业会使眼睛的暗适应敏感性下降；u重重作作业业和和大大强强度度作作业业能能引引起起视视觉觉及及皮皮肤肤感感觉觉的的时滞延长，作业后数十分钟才能恢复；时滞延长，作业后数十分钟才能恢复；u而而适适度度的的轻轻作作业业后后视视觉觉及及皮皮肤肤感感觉觉的的时时滞滞反反而而会缩短。会缩短。一、神经系统调节和适应一、神经系统调节和适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:心率心率u在在作作业业开开始始3040s内内迅迅速速增增加加，然然后后缓缓慢慢上上升升，一一般般经经45min后后便便可可达达到到与与劳劳动动强强度度相相适适应应的稳定水平。的稳定水平。二、心血管系统的
21、调节与适应二、心血管系统的调节与适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u安安静静时时，心心脏脏每每搏搏输输出出量量为为4070ml，每每分分钟钟输输出出量量为为35L。大大强强度度作作业业，每每搏搏输输出出量量可可增至增至150ml，每分钟输出量可达，每分钟输出量可达1525L。u对对于于不不经经常常锻锻炼炼的的人人，心心脏脏每每分分钟钟输输出出量量的的增增加加，主主要要靠靠增增加加心心率率；而而对对于于经经常常锻锻炼炼的的人人，则主要靠增加每搏输出量。则主要靠增加每搏输出量。u对对于于一一般般人人，当当心心率率未未超超过过其其安安静静时时心心率率40次次时，则可以胜任其所做的作
22、业。时，则可以胜任其所做的作业。二、心血管系统的调节与适应二、心血管系统的调节与适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u作作业业停停止止后后，心心率率在在几几秒秒至至15s后后开开始始迅迅速减少，然后再缓慢地降到原有水平。速减少，然后再缓慢地降到原有水平。u恢恢复复期期的的长长短短随随劳劳动动强强度度、工工间间休休息息、环环境境条条件件和和健健康康状状况况而而异异。因因此此心心率率可可以作为衡量劳动强度的指标。以作为衡量劳动强度的指标。二、心血管系统的调节与适应二、心血管系统的调节与适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:血压血压u作作业业开开始始后后收收缩缩压压立立
23、即即上上升升，舒舒张张压压几几乎乎不不变变，即即使使大大强强度度作作业业时时，也也不不如如收收缩缩压压上上升升显显著著，因因而而脉脉压压增增大。大。u脉脉压压逐逐渐渐增增大大或或维维持持不不变变，是是体体力力劳劳动动可可以以继继续续有有效效进行的标志。进行的标志。u但但若若继继续续进进行行紧紧张张劳劳动动，脉脉压压可可因因收收缩缩压压下下降降或或舒舒张张压压上上升升，或或二二者者的的综综合合效效应应使使其其下下降降，当当脉脉压压小小于于其其最最大大值值的的一一半半时时，则则表表示示作作业业机机体体已已经经疲疲劳劳或或糖糖原原贮贮备接近耗竭。备接近耗竭。二、心血管系统的调节与适应二、心血管系统的
24、调节与适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u作作业业停停止止后后血血压压迅迅速速下下降降，其其恢恢复复期期的的长长短短视视劳劳动动强强度度的的大大小小和和环环境境条条件件的的舒舒适适程程度度而而定定，一般在一般在5min内便能恢复正常。内便能恢复正常。u但但在在大大强强度度作作业业后后，收收缩缩压压可可降降到到低低于于作作业业前前的的水水平平，需需要要经经过过3060min才才能能恢恢复复正正常常，血压的恢复比心率恢复快。血压的恢复比心率恢复快。二、心血管系统的调节与适应二、心血管系统的调节与适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:二、心血管系统的调节与适应二、心血
25、管系统的调节与适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:血液再分配血液再分配u安安静静时时，血血液液流流入入肾肾、肝肝、胃胃、肠肠和和脾脾等等内内脏脏器器官官的的量量最最多多，其其次次是是肌肌肉肉和和脑脑，再再次次是是心心、皮皮肤肤（脂脂肪肪）和骨等。和骨等。u体体力力劳劳动动时时，流流入入肌肌肉肉的的血血量量增增多多，流流入入心心肌肌的的比比例例虽虽然然未未增增加加，但但血血量量却却增增加加45倍倍，流流入入脑脑的的血血量量维维持持不不变变或或稍稍有有增增加加，而而流流入入内内脏脏、肾肾、皮皮肤肤和和骨骨的的血血量有所减少。量有所减少。二、心血管系统的调节与适应二、心血管系统的调节
26、与适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:血液成分血液成分u人人在在安安静静时时，机机体体血血糖糖含含量量为为:在在轻轻度度作作业业时时，血血糖糖可可保保持持在在稳稳定定水水平平；中中等等强强度度作作业业条条件件下下，开开始始血血糖糖稍稍有有降降低低，但但很很快快会会使使血血糖糖维维持持在在较较高高水水平平，直直至至作作业业停止后一段时间；停止后一段时间；u若若作作业业强强度度较较大大或或持持续续时时间间过过长长，或或肝肝糖糖原原贮贮备备不不足足，则则可可出出现现血血糖糖降降低低现现象象，当当血血糖糖降降至至正正常常含含量量的的一一半半（50mg/100ml）时，表明不能继续作业。
27、）时，表明不能继续作业。二、心血管系统的调节与适应二、心血管系统的调节与适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:血液成分血液成分u人人体体内内糖糖原原贮贮量量约约300400g，其其中中约约一一半半在在肝肝脏脏。若若作作业业时时氧氧需需为为1.5Lmin，持持续续作作业业46h就会引起糖原耗竭。就会引起糖原耗竭。二、心血管系统的调节与适应二、心血管系统的调节与适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u对对经经常常锻锻炼炼者者，1 L血血液液能能供供给给组组织织120ml氧氧，心心脏脏的的最最高高输输出出量量为为35Lmin时时，可可供供组组织织4.2L氧氧，这这相相当当
28、于锻炼有素者的氧上限。于锻炼有素者的氧上限。u空空气气能能给给予予血血液液的的氧氧大大约约为为空空气气体体积积的的56，因因此此为为了了摄摄取取4.2L的的氧氧，需需7084L空空气气通通过过肺肺。而而锻锻炼炼有有素素者者的的最最大大通通气气量量可可达达120Lmin，远远远远超超过过摄摄取取4.2 L氧所需的空气量。氧所需的空气量。u因此，决定氧上限的主要因素是心血管系统的功能。因此，决定氧上限的主要因素是心血管系统的功能。二、心血管系统的调节与适应二、心血管系统的调节与适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u作作业业时时呼呼吸吸的的频频率率随随作作业业强强度度的的增增强强而而
29、增增加加，重重强强度度作作业业时时可可达达3040次次min，极极大大强强度度作作业业时时可可达达60次次min，肺肺通通气气量量也也由由安安静静时时的的68 Lmin增增加加到到40120 Lmin以上。以上。u对对于于锻锻炼炼有有素素者者肺肺通通气气量量的的增增加加主主要要靠靠增增加加肺肺活活量量来来适适应应；一一般般作作业业者者则则靠靠加加快快呼呼吸吸频频率率来来适适应应。作作业业停停止后，呼吸的恢复期比心率、血压恢复期短。止后，呼吸的恢复期比心率、血压恢复期短。三、其它系统的调节和适应三、其它系统的调节和适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u当当作作业业强强度度比比较较
30、稳稳定定时时，肺肺通通气气量量的的增增加加一一般般与与氧氧需需的的程程度度相相适适应应，肺肺通通气气量量的的变变化化在在一一定定程度上能反映机体的氧需。程度上能反映机体的氧需。u因因此此，肺肺通通气气量量可可作作为为作作业业者者作作业业能能力力和和劳劳动动强度的鉴定指标。强度的鉴定指标。三、其它系统的调节和适应三、其它系统的调节和适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u人人体体在在正正常常条条件件下下每每昼昼夜夜排排尿尿量量为为1.01.8 L。体体力力劳劳动动后后一一段段时时间间内内，尿尿量量减减少少5070。主要由汗液分泌增加及血浆中水分减少造成。主要由汗液分泌增加及血浆中水
31、分减少造成。u尿尿液液成成分分随随着着劳劳动动强强度度的的变变化化也也有有较较大大的的变变化化，安安静静时时肾肾脏脏每每小小时时排排出出乳乳酸酸约约20mg；作作业业时时可可排排出出乳乳酸酸100mg1300 mg。并并且且一一些些未未经经完完全氧化的代谢产物一同随尿液排出。全氧化的代谢产物一同随尿液排出。三、其它系统的调节和适应三、其它系统的调节和适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u汗汗腺腺具具有有调调节节体体温温和和排排泄泄代代谢谢产产物物的的双双重重功功能能。汗汗液液98为为水水分分，体体力力劳劳动动时时汗液中的乳酸含量增多。汗液中的乳酸含量增多。三、其它系统的调节和适
32、应三、其它系统的调节和适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u体体力力劳劳动动后后一一段段时时间间内内，体体温温比比未未作作业业时时略略有有升升高高，体体温温升升高高的的幅幅度度与与作作业业强强度度、作作业业持持续续时间及环境气候条件有关。时间及环境气候条件有关。u一一般般认认为为正正常常作作业业时时体体温温不不应应超超过过安安静静时时体体温温1，超超过过这这一一限限度度，人人体体不不能能适适应应，作作业业也也不能持久。不能持久。三、其它系统的调节和适应三、其它系统的调节和适应马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u随随着着科科学学技技术术的的发发展展和和社社会会进进步
33、步，采采用用电电脑脑控控制制生生产产过过程程日日益益增增加加和和完完善善，大大量量繁繁重重体体力力劳劳动动和和职职业业危危害害较较严严重重的的工工种种将将逐逐步步被被机机器器人人所所取取代代，体体力力劳劳动动的的比比重重和和强强度度将将不不断断减减小小，而而需要智力和神经紧张型的作业越来越多。需要智力和神经紧张型的作业越来越多。四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u脑脑的的氧氧代代谢谢较较其其它它器器官官高高，安安静
34、静时时约约为为等等量量肌肌肉肉耗耗氧氧量量的的1520倍倍，占占成成年年人人体总耗氧量的体总耗氧量的10。四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u由由于于脑脑的的重重量量仅仅为为体体重重的的2.5左左右右，大大脑脑即即使使处处于于高高度度紧紧张状态，能量消耗量的增高也不致超过基础代谢的张状态，能量消耗量的增高也不致超过基础代谢的10。u葡葡萄萄糖糖是是脑脑细细胞胞活活动动的的最最主主要要能能源源，平平时时90的的能能量
35、量都都靠靠它的分解来提供。它的分解来提供。u脑脑组组织织对对缺缺氧氧、缺缺血血非非常常敏敏感感。但但总总摄摄取取量量明明显显增增高高时时，并不意味着脑力劳动效率的提高。并不意味着脑力劳动效率的提高。四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u脑脑力力劳劳动动时时心心率率减减慢慢，但但特特别别紧紧张张时时，可可引引起起舒舒张张期期缩缩短短而而使使心心跳跳加加快快、血血压压上上升升、呼呼吸吸频频率率提提高高、脑脑部部充充血血而
36、而四四肢肢及及腹腹腔腔血血液液减减少少，脑脑力劳动时，脑电图的频率加快。力劳动时，脑电图的频率加快。四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u脑脑力力劳劳动动时时，血血糖糖一一般般变变化化不不大大或或稍稍有有增增加加，对对尿尿量量无无任任何何影影响响，其其成成分分也也无无明明显显变变化化，仅仅在在极极度度紧紧张张的的脑脑力力劳劳动动时时，尿尿中中磷磷酸酸盐盐的的含含量量才才有有所所增增加加，但但对对排排汗汗的的量量与与质
37、质以以及及体体温温均均无无明显影响。明显影响。四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点四、脑力劳动与神经紧张型作业的生理变化特点马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u能量代谢能量代谢u劳动强度等级的划分劳动强度等级的划分u以心率为指标的体力劳动强度评价方法以心率为指标的体力劳动强度评价方法第三节第三节 劳动强度等级的划分劳动强度等级的划分马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u人人体体不不仅仅在在进进行行作作业业过过程程中中需需要要消消耗耗能能量，为维持自身生命也需要消耗能量。量，为维持
38、自身生命也需要消耗能量。u人人体体内内的的能能量量产产生生、转转移移和和消消耗耗，称称为为能量代谢。能量代谢。一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u能量代谢按机体及其所处的状态，可以分为三种：能量代谢按机体及其所处的状态，可以分为三种：u维持生命所必须的基础代谢量；维持生命所必须的基础代谢量；u安安静静时时维维持持某某一一自自然然姿姿势势时时的的安安静静代代谢谢量量（含含基基础础代谢量）代谢量）;u作作业业时时的的能能量量代代谢谢量量（含含安安静静代代谢谢量量）。三三种种代代谢谢量的关系如图量的关系如图25所示。所示。一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐
39、城工学院盐城工学院 Email:一、能量代谢一、能量代谢 基础代谢量基础代谢量 维持体位所增加的代谢量维持体位所增加的代谢量 作业所增加的代谢量作业所增加的代谢量 安静代谢量安静代谢量 能量代谢量能量代谢量 图图25 三种代谢量的关系三种代谢量的关系马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:基础代谢量（基础代谢量（Basal Metabolism）u为为了了进进行行比比较较，生生理理学学上上规规定定：在在室室温温20条条件件下下，被被测测者者处处于于清清醒醒、空空腹腹（食食后后10h以以上上）、安安静静卧卧床床时时的能量消耗量，称为基础代谢量。的能量消耗量，称为基础代谢量。u基基础础代代
40、谢谢量量反反映映了了人人体体处处于于基基础础状状态态下下，维维持持心心率率、呼吸和正常体温的最基本的能量消耗量。呼吸和正常体温的最基本的能量消耗量。一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u为为了了表表示示方方便便，将将单单位位时时间间、单单位位表表面面积积的的耗耗能能量量记记为为代代谢谢率率。它它的的单单位位是是KJ/KJ/（h h）。基基础代谢率记为础代谢率记为B B。一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:我国人体表面积的公式为：我国人体表面积的公式为：
41、u体体 表表 面面 积积()=0.0061)=0.0061身身 高高（cmcm）0.01280.0128体重（体重（kgkg）0.15290.1529一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u正正常常人人的的基基础础代代谢谢率率比比较较稳稳定定，一一般般不不超超过过正正常常平平均均值值的的15。通通常常体体温温增增高高1，基基础础代代谢率可增加谢率可增加13。一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:安静代谢量（安静代谢量（Repose Fully Expend Energy）u安安静静代代谢谢量量是是指指机机体体为为了了保保持持其
42、其各各部部位位的的平平衡衡及及其其某某种姿势所消耗的能量。种姿势所消耗的能量。u通通常常以以常常温温条条件件下下，基基础础代代谢谢率率的的120作作为为安安静静代代谢谢率。安静代谢率记为率。安静代谢率记为R，R1.2B。一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:能量代谢量能量代谢量（Energy MetabolismEnergy Metabolism）u人人体体进进行行作作业业或或运运动动时时所所消消耗耗的的总总能能量量，叫叫做做能能量量代代谢谢量量。能能量量代代谢谢率率记记为为M M。对对于于确确定定的的作作业业个个体体，能能量量代代谢谢量量的的大大小小与与劳劳
43、动动强强度度直直接接相关。相关。u能能量量代代谢谢量量是是计计算算作作业业者者一一天天的的能能量量消消耗耗和和需需要要补补给给热热量量的的依依据据，也也是是评评价价作作业业负负荷荷的的重重要要指标。指标。一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:相对代谢率相对代谢率（Relative Metabolic Rate）u体体力力劳劳动动强强度度不不同同，所所消消耗耗的的能能量量亦亦不不同同。但但由由于于作作业业者者机机体体的的体体质质差差异异，即即使使是是同同样样的的劳劳动强度，不同作业者的能量代谢也不相同。动强度，不同作业者的能量代谢也不相同。u为为了了消消除除作作
44、业业者者之之间间的的差差异异因因素素，常常用用相相对对代代谢谢率率这这一一相相对对指指标标衡衡量量劳劳动动强强度度。相相对对代代谢谢率率记为记为RMR。一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:RMR=能量代谢率安静代谢率M1.2B 基础代谢率 B 或 M（RMR1.2)B一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u能量代谢的测定方法有两种，能量代谢的测定方法有两种，直接法直接法和和间接法间接法。u直直接接法法是是通通过过热热量量计计测测定定在在绝绝热热室室内内流流过过人人体周围的冷却水升温情况，换算成代谢率；体周围的冷却水升温情况，
45、换算成代谢率；u间间接接法法是是通通过过测测定定人人体体消消耗耗的的氧氧量量，再再乘乘以以氧热价求出能量代谢率。氧热价求出能量代谢率。一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u人人体体消消耗耗的的能能量量来来自自于于人人体体摄摄取取的的食食物物，糖糖、脂脂肪肪和和蛋白质是食物中的三大供能物质。蛋白质是食物中的三大供能物质。u通通常常把把1g1g供供能能物物质质氧氧化化所所释释放放出出的的热热量量，称称为为物物质质的的卡价（卡价（Calorlc valueCalorlc value）。）。u糖糖和和脂脂肪肪在在体体外外燃燃烧烧与与体体内内氧氧化化所所产产生生的的热
46、热量量相相等等，即即1g1g糖糖平平均均产产生生热热量量171.6kJ171.6kJ；1g1g脂脂肪肪平平均均产产生生热热量量39.8kJ39.8kJ；1g1g蛋蛋白白质质在在体体外外燃燃烧烧产产生生热热量量23.4kJ23.4kJ，而而在在体体内内不不能能完完全全氧氧化化只只产产生生热热量量18kJ18kJ，其其余余5.4kJ5.4kJ的的热热量量是以尿素的形式排泄到体外继续燃烧时产生的。是以尿素的形式排泄到体外继续燃烧时产生的。一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u物物质质氧氧化化时时，每每消消耗耗1L1L氧氧所所产产生生的的热热量量称称为为物物质质的的
47、氧氧热价（热价（Thermal Equivalent of oxygenThermal Equivalent of oxygen）。）。u由由于于物物质质的的分分子子结结构构不不同同，氧氧化化时时消消耗耗的的氧氧也也不不相相同同。例例如如1g1g糖糖完完全全氧氧化化约约消消耗耗0.83L0.83L，根根据据1g1g糖糖的的卡卡价价，可可以以算算出出每每消消耗耗1L1L氧氧可可产产生生17.4/0.83=20.9kJ17.4/0.83=20.9kJ热热，同同理理可以算出其它物质的氧热价（表可以算出其它物质的氧热价（表2 24 4）。）。一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院
48、Email:一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u实实际际应应用用中中，经经常常采采用用省省略略尿尿氮氮测测定定的的简简便便方方法法，即即根根据据受受试试者者在在同同一一时时间间内内吸吸入入的的O O2 2量量和和COCO2 2产产生生量量求求出出呼呼吸吸商商（混混合合呼呼吸吸商商），而而不不考考虑虑蛋蛋白白质质代代谢谢部部分分，实实践践证证明明，采采用用简简便便方方法法得到的结果不会有显著误差。得到的结果不会有显著误差。一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u相相对对代代谢谢率率可可以以通通过过测测定定作作业业者者在在作作
49、业业时时、安安静静时时消消耗耗的的O2量量和和产产生生的的CO2量量的的比比值值，计计算算作作业业者者在在安安静静时时和和作作业业时时各各自自的的O2消消耗耗量量，然然后后乘乘以以每每消消耗耗1 LO2所所产产生生的的热热量量（氧氧热热价价），分分别别折折算算成成作作业业时时和和安安静静时时的能量消耗。的能量消耗。一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:u同同理理若若将将作作业业者者的的基基础础代代谢谢量量换换算算成成O O2 2消消耗耗量量或或直直接接测测定定出出基基础础代代谢谢时时的的O O2 2消消耗耗量量，此此时时相相对对代代谢谢率率计计算算式式又可写成
50、又可写成:RMR=RMR=作业时的作业时的O O2 2消耗量安静时的消耗量安静时的O O2 2消耗量消耗量 基础代谢时的基础代谢时的O O2 2消耗量消耗量一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email:能量消耗可按下式计算能量消耗可按下式计算基基础础代代谢谢量量基基础础代代谢谢率率平平均均值值（KJ/（h）体体表表面面积（积（）（）（KJ/h）某某项项作作业业或或活活动动的的能能量量消消耗耗（RMR1.2）基基础础代代谢谢率平均值率平均值体表面积体表面积作业（或活动）延续时间作业（或活动）延续时间一、能量代谢一、能量代谢马如宏马如宏 盐城工学院盐城工学院 Email: