人因工程之劳动过程对人体的影响ppt课件.ppt

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1、第二章劳动过程对人体的影响与劳动强度本章内容提要体力劳动时的能量消耗体力劳动时人体的调节与适应劳动强度等级的划分提问：人为什么能进行各种各样的运动（体力劳动）？肌肉生理学肌肉：运动的动力关节：运动的枢纽骨骼：运动的杠杆人体肌肉基本知识人体全身有639块肌肉，400多条骨骼肌，约由60亿条肌纤维组成；成对分布在身体两侧；肌肉通过腱与骨节联结在一起，肌肉收缩产生运动；肌肉的运动唯一的运动是收缩和变短；肌肉的新陈代谢肌肉收缩需要的能量糖、脂肪、蛋白质食物2.1体力劳动时的能量消耗一、人体能量的产生机理人体摄取食物化学反应释放化学能合成高能物质（储能）氧化释放化学能骨骼

2、肌作机械功所需能量ATP＋H2O－→ADP＋Pi＋29.3kJ／mol补充ATP的过程称为产能。三磷酸腺苷（ATP）产能的三种途径：1．磷酸原供能系统（ATP－CP供能系统）：ATP－CP系列提供能量的速度极快，但由于磷酸肌酸（CP）在人体内的贮量有限，产生的能量只能供肌肉进行大强度作业时维持6~8秒钟，因此在要求能量释放速度很快的情况下，肌细胞中的ATP由这种方式产生的。例如：训练有素的短跑运动员的跑百米、举重运动员举杠铃的的爆发力就是通过这种方式提供能量的。CP（磷酸肌酸）＋ADPCr（肌酸）＋ATP2．乳酸供能系统（糖酵解（Glycolysis）供能系统）

3、一般大强度作业6～8秒时，糖酵解供能系统被激活，乳酸是一种致疲劳性物质，这种供能的过程不可能持续较长时间。糖酵解葡萄糖（糖原）ATP十乳酸糖酵解供能系统在30～60秒时糖酵解速度最大，糖酵解供能系统所产生的能量可供肌肉收缩1~3分左右的时间。特点：乳酸逐渐扩散到血液后，一部分排出体外，一部分在肝、肾脏内又合成糖原。在食物营养充足、合理的条件下，经过休息，可以较快的合成为糖原。例如，800米以下的全力跑、短距离冲刺都是通过这种方式供能。3．需氧供能系统（有氧代谢供能系统，有氧氧化系统）氧化磷酸化葡萄糖或脂肪十氧ATP1g活动开始1g时间延长38g/130g例如，5

4、000米以上的跑步，1500米以上的游泳，慢跑、交谊舞、自行车、太极拳等活动是通过有氧代谢供能系统来供能的。在中等劳动强度条件下，能量需求速度不太大时，ATP是通过糖和脂肪的氧化磷酸化合成予以补充的，即特点：中等劳动强度条件下，供能时间长。磷酸原供能系统需氧供能系统乳酸供能系统氧无氧需氧无氧供能速度非常迅速较慢迅速能源CP，贮量有限糖原、脂肪，不产生致疲劳性副产物糖原，产生的乳酸有致疲劳性产生ATP很少几乎不受限制有限劳动类型任何劳动，包括短暂的极重劳动长期轻及中等劳动短期重或很重劳动二.作业时氧消耗动态氧需：单位时间所需要的氧量。氧上限：血液在单位时间内能供应

5、的最大氧量。氧债：氧需与供氧量之间的差值。补偿氧债：停止工作后，肌体还需消耗较多的氧以补偿氧债。1、氧需与氧上限作业时氧需能否得到满足主要取决于血液循环系统功能，其次是呼吸系统的功能。成年人的氧上限一般不超过3L/min，锻炼有素者可达4L/min多。2、氧债与补偿氧债补偿氧债的作用：重新储备劳动时消耗的能量物质及清除肌肉和血液中积累的乳酸。氧消耗动态(a)中等劳动强度(b)大强度作业3、动态作业与静态作业肌张力：作业时，肌肉的收缩力称为肌张力。负荷：物体作用于肌肉的阻力称为负荷。等张收缩：肌张力与负荷平衡而使肌张力保持不变的肌肉收缩称为等张收缩。动态作业：以等

6、张收缩为主的作业称为动态作业（又称动力作业），如运用关节活动的作业属于动态作业。等长收缩：当人的躯体和肢体维持某种姿势或体位，并运用肌张力将负荷支撑在某一位置时，肌纤维长度不变，这种肌肉收缩称为等长收缩。静态作业：肌肉以等长性收缩为主的作业称为静态作业（又称静力作业）。作业恢复安静氧需和氧消耗（L/min）图2.3静态作业的氧消耗动态时间（min）0123456789氧需氧消耗123静态作业的基本特征：能量消耗水平不高却容易疲劳。结论：在工作中要尽量减少静态作业成分。（1）操作的熟练程度越高，不必要的静态作业成分越少。（2）通过动作分析和改革工具、改进操作方法，

7、可以大幅度地减少不必要的静态作业成分。作业时每一个有目的的动作，既取决于中枢神经系统的调节作用，又取决于从肌体内外感受器所传入的各种神经冲动，在大脑皮层内进行综合分析，形成一时性共济联系，调节各器官适应作业活动的需要，维持肌体与环境的平衡。2.2作业过程中人的生理变化特征一．体力作业过程中机体的调节与适应性变化1、神经系统（大脑皮层）的调节与适应长期在同一环境中从事同一项作业，通过复合条件反射逐渐形成一种对该项作业操作的自觉习惯的逻辑平衡潜意识，称为动力定型（Dynamicstereotype，习惯性动作）。大脑皮层对定型化刺激形成的反应系统，即连锁式的条件反射

8、系统。中枢神经系统的调节