1、1湖南科技大学工业工程系本章内容本章内容神经系统的组成及其功能神经系统的组成及其功能1感觉与知觉感觉与知觉2视觉与本体感觉视觉与本体感觉3人的心理特征人的心理特征4人的听觉系统人的听觉系统5体力疲劳及其消除体力疲劳及其消除7肌肉、骨骼与供能系统肌肉、骨骼与供能系统6第1页/共53页2湖南科技大学工业工程系五、人的五、人的听觉系统 （1 1）人耳构造和听觉过程）人耳构造和听觉过程第2页/共53页3湖南科技大学工业工程系第3页/共53页4湖南科技大学工业工程系第4页/共53页5湖南科技大学工业工程系第5页/共53页6湖南科技大学工业工程系第6页/共53页7湖南科技大学工业工程系声音的特性和分贝标度
2、v 我们必须理解声音或噪音的两种特性：我们必须理解声音或噪音的两种特性：频率和响亮度。频率和响亮度。v 声音的频率声音的频率v 声音其实是经媒介传递的快速压力变化。当声音于空气中声音其实是经媒介传递的快速压力变化。当声音于空气中传递，大气压力会循环变化。每一秒内压力变化的次数叫作频传递，大气压力会循环变化。每一秒内压力变化的次数叫作频率，量度单位是赫兹率，量度单位是赫兹(Hz)(Hz)，其定义为每秒的周期数目。，其定义为每秒的周期数目。频率越高，声音的音调越高。如下图显示，击鼓产生的频率越高，声音的音调越高。如下图显示，击鼓产生的频率远较吹哨子产生的频率低。频率远较吹哨子产生的频率低。第7页/
3、共53页8湖南科技大学工业工程系第8页/共53页9湖南科技大学工业工程系第9页/共53页10湖南科技大学工业工程系响亮度响亮度v 是声音或噪音的另一个特性。强的声音通常有较大的压是声音或噪音的另一个特性。强的声音通常有较大的压力变化，弱的声音压力变化则较小。压力和压力变化的量度力变化，弱的声音压力变化则较小。压力和压力变化的量度单位为帕斯卡，缩写为单位为帕斯卡，缩写为PaPa。其定义为牛顿。其定义为牛顿/平方米平方米 (N/m2)(N/m2)。v 人类的耳朵能感应声压的范围很大。正常的人耳能够听人类的耳朵能感应声压的范围很大。正常的人耳能够听到最微弱的声音叫作听觉阈，为到最微弱的声音叫作听觉阈
4、，为2020个微帕斯卡个微帕斯卡 (缩写为缩写为Pa)Pa)的压力变化，即的压力变化，即20 x10e-6 Pa(20 x10e-6 Pa(“百万分之二十帕斯百万分之二十帕斯卡卡”)。另一方面，非常噪吵的情况能产生很大的压力变化，。另一方面，非常噪吵的情况能产生很大的压力变化，例如一架飞机在发出最大马力时能在近距离产生大约例如一架飞机在发出最大马力时能在近距离产生大约2000Pa2000Pa或或2x10e9Pa2x10e9Pa的噪音。下表显示由上述情况产生不同的声压的噪音。下表显示由上述情况产生不同的声压级，以帕斯卡及微帕斯卡表示。级，以帕斯卡及微帕斯卡表示。第10页/共53页11湖南科技大学
5、工业工程系声压声压声源或噪声源声源或噪声源大约的声压大约的声压 (单位为单位为 Pa)Pa)在发出最大马力时的太空穿梭机在发出最大马力时的太空穿梭机2,000,000,0002,000,000,000交响乐团交响乐团2,000,0002,000,000在在2525米范围柴油货运火车高速前进米范围柴油货运火车高速前进200,000200,000正常的谈话正常的谈话20,00020,000图书馆图书馆2 2米范围的低语米范围的低语2,0002,000播音室播音室200200人类耳朵能够听到最微弱的声音人类耳朵能够听到最微弱的声音2020第11页/共53页12湖南科技大学工业工程系声压级（声压级（S
6、PLSPL或或LpLp）单位：分贝）单位：分贝第12页/共53页13湖南科技大学工业工程系声压声压(帕帕)声压级声压级(分贝分贝)声源举例声源举例 200 150 200 150 火箭火箭,导弹导弹,飞船飞船 140 140 喷气式飞机喷气式飞机(相距相距5 5米处米处)20 130 20 130 大炮大炮,低声鼓低声鼓(峰值峰值)120 120 可听高限可听高限(痛阈痛阈)2 110 2 110 汽车喇叭汽车喇叭(相距相距1 1米米)100 100 普通发电站普通发电站,通风机房通风机房 0.2 90 0.2 90 载重汽车载重汽车(时速时速4040公里公里),),六角机床六角机床 80 8
7、0 一般工厂车间一般工厂车间 0.02 70 0.02 70 对话对话(距离距离1 1米米)60 60 大百货商店环境噪声大百货商店环境噪声 0.002 50 0.002 50 有收音机的住宅环境噪声有收音机的住宅环境噪声 40 40 影剧院演出时的观众噪声影剧院演出时的观众噪声 0.0002 30 0.0002 30 安静的效区安静的效区,轻声耳语轻声耳语 20 20 消声室内消声室内,手表摆动声手表摆动声 0.00002 10 0.00002 10 自己呼吸声自己呼吸声 0 0 可听低限可听低限(听阈听阈)第13页/共53页14湖南科技大学工业工程系 环境条件环境条件 声压声压(帕帕)声压
8、级声压级(分贝分贝)飞机起飞飞机起飞 20-60 120-130 织布车间织布车间 2-3 100-105 冲床附近冲床附近 2 100 地下铁道地下铁道 0.6 90 大声说话大声说话(1米米)0.06 70 普通说话普通说话(1米米)0.02 60 安静的办公室安静的办公室 0.006 50 图书馆图书馆 0.002 40 安静的卧室安静的卧室 0.0006 30 播音室播音室 0.0002 20 树叶沙沙声树叶沙沙声 0.00006 10 听阈听阈 0.00002 0 第14页/共53页15湖南科技大学工业工程系第15页/共53页16湖南科技大学工业工程系v 现实生活中我们经常会同时遇到
9、几个声音。现实生活中我们经常会同时遇到几个声音。你知道一个声音与另一个声音结合时，会产生你知道一个声音与另一个声音结合时，会产生甚么结果吗？甚么结果吗？我们都知道我们都知道6060个苹果加个苹果加60 60 个苹果，等于个苹果，等于120120个苹果。但是，这并不适用于以分贝来表示个苹果。但是，这并不适用于以分贝来表示的声音。事实上，的声音。事实上，6060分贝加分贝加6060分贝只等于分贝只等于6363分分贝。贝。第16页/共53页17湖南科技大学工业工程系第17页/共53页18湖南科技大学工业工程系第18页/共53页19湖南科技大学工业工程系第19页/共53页20湖南科技大学工业工程系六
10、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 肌肉是人体四种组织中数量最多的组织。人做任何动作，肌肉是人体四种组织中数量最多的组织。人做任何动作，都要依靠肌肉的收缩与舒展。都要依靠肌肉的收缩与舒展。肌肉收缩有向心收缩、离心收缩、等长收缩等形式。前两肌肉收缩有向心收缩、离心收缩、等长收缩等形式。前两种收缩是实现人体各种运动所必需的，它们是动力性的，总称种收缩是实现人体各种运动所必需的，它们是动力性的，总称为动力性收缩。等长收缩则是静力性收缩。为动力性收缩。等长收缩则是静力性收缩。(1)(1)向心收缩。当肌肉收缩产生的张力大于外加阻力时，肌向心收缩。当肌肉收缩产生的
11、张力大于外加阻力时，肌肉缩短并牵拉着骨杠杆作向心运动，故称向心收缩。肉缩短并牵拉着骨杠杆作向心运动，故称向心收缩。(2)(2)离心收缩。当肌肉收缩产生的张力小于外力时，肌肉被离心收缩。当肌肉收缩产生的张力小于外力时，肌肉被拉长。拉长。(3)(3)等长收缩。肌肉收缩产生张力但长度保持不变时的收缩等长收缩。肌肉收缩产生张力但长度保持不变时的收缩形式称为等长收缩。形式称为等长收缩。第20页/共53页21湖南科技大学工业工程系 六六 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。肌肉收缩的张肌肉收缩的速度与肌肉收缩的张力有
12、关。肌肉收缩的张力大小又同肌肉收缩前的长度力大小又同肌肉收缩前的长度(又称初长度又称初长度)有关。初长度有关。初长度短于短于“静息长度静息长度”时，收缩时的张力随肌肉初长度的增长时，收缩时的张力随肌肉初长度的增长而线性地增大。当肌肉收缩初长度达到约相当于静息长度而线性地增大。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长度。肌肉时，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。
13、增加肌肉的负荷时，肌肉收缩张力增大，但肌肉收缩系。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，肌肉缩短的长度减小。当负荷张力增大到一的速度减慢，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，收缩的速度为零。若负荷减定限度后，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。小，肌肉收缩的速度与短缩的长度又大。第21页/共53页22湖南科技大学工业工程系六六 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 1）骨及骨骼。人体内有）骨及骨骼。人体内有206206块骨。其中，有颅骨块骨。其中，有颅骨2929块、
14、块、躯干骨躯干骨5151块、四肢骨块、四肢骨126126块。其中有块。其中有177177块直接参与人体运动。块直接参与人体运动。图是人体骨骼系统结构图。图是人体骨骼系统结构图。（2 2）关节。人体四肢骨之间普遍由关节连结。关节的功）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。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。在关节中有四类神经末梢，主要功能是向中枢提供关节位置变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、关节活动速度的信息、关节实际位置的信息及感受化的信息、关节活动速度的信息、关节实际位置的信息及
15、感受痛觉的信息。痛觉的信息。第22页/共53页23湖南科技大学工业工程系人体骨骼系统结构人体骨骼系统结构第23页/共53页24湖南科技大学工业工程系六六 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各种人体活动都需要能量。能量的供给通过体内能源物质质(糖、糖元、脂肪、蛋白质糖、糖元、脂肪、蛋白质)的氧化或酵解来实现。通常将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。能源物质转化为热或机械功的过程称为能量代谢。1 1 人体活动的直接能源人体活动的直接能源 人的肌肉、神经元和其他细胞活动
16、的能源直接来自细胞人的肌肉、神经元和其他细胞活动的能源直接来自细胞中的贮能元中的贮能元三磷酸腺苷三磷酸腺苷(ATP)(ATP)。肌肉活动时，肌细胞中的。肌肉活动时，肌细胞中的ATPATP与水结合，在与水结合，在ATPATP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)(ADP)和无机磷和无机磷(Pi)(Pi)，并释放，并释放29.3kJ29.3kJ的能量。的能量。ATP+HATP+H2 2O ADP+Pi+29.3kJ/molO ADP+Pi+29.3kJ/mol第24页/共53页25湖南科技大学工业工程系 六六 肌肉、骨骼与供能系统肌肉、骨骼与供能系统（三）、人体活动
17、能源（三）、人体活动能源2 2 人体活动的供能系统人体活动的供能系统 人体补充人体补充ATPATP的过程称为产能或供能。人体有三个供的过程称为产能或供能。人体有三个供能系统，即磷酸原能系统，即磷酸原(ATP-CP)(ATP-CP)系统、乳酸能系统和有氧化系系统、乳酸能系统和有氧化系统。统。（1 1）磷酸原）磷酸原(ATP-CP)(ATP-CP)系统。系统。ATPATPCPCP系统又称非乳系统又称非乳酸能系统。肌肉细胞中的酸能系统。肌肉细胞中的ATPATP由细胞内的二磷酸腺苷由细胞内的二磷酸腺苷(ADP)(ADP)和磷酸肌酸和磷酸肌酸(CP)(CP)这两种高能磷化物合成。每这两种高能磷化物合成。
18、每1 mol1 mol的的CPCP分分解时可合成解时可合成1molATP1molATP。反应方程反应方程:rCP+ADP CATP 磷酸肌酸激酶第25页/共53页26湖南科技大学工业工程系六六 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2 2 人体活动的供能系统人体活动的供能系统 （2 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）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生的能量供应给ADPADP，再合成，再合成ATPATP。（3 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）有氧氧化系统。有氧氧化供能系统
19、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，使下分解为二氧化碳和水，同时产生能量，使ADPADP再合成再合成ATPATP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。下表是对三种能量系统供能特点的比较。活动中也有不同的作用。下表是对三种能量系统供能特点的比较。第26页/共53页27湖南科技大学工业工程系项项 目目磷酸原系统磷酸原系统乳酸能系统乳酸能系统有氧氧化系统有氧氧化系统能量产生方式能量产生方式无氧代谢无氧代谢无氧代谢无氧代谢有氧
20、代谢有氧代谢能源物质能源物质ATP-CPATP-CP糖糖 元元糖元、脂肪、蛋糖元、脂肪、蛋白质白质供能速度供能速度很很 快快快快缓缓 慢慢供能数量供能数量很很 少少少少大大 量量对人体疲劳影响对人体疲劳影响容易疲劳容易疲劳容易疲劳容易疲劳不易疲劳不易疲劳适用场合适用场合短暂剧烈活动短暂剧烈活动短时短时(1(12min)2min)强度大强度大的活动的活动长时间的耐力活长时间的耐力活动动 三种能量系统供能特点的比较三种能量系统供能特点的比较 第27页/共53页28湖南科技大学工业工程系六六 肌肉、骨骼与供能系统肌肉、骨骼与供能系统3 3、能量代谢、能量代谢 体内能量的产生、转移和消耗叫做能量代谢。
21、能量代谢按机体内能量的产生、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：基础代谢量、安静代谢量、能量体所处状态，可以分为三种：基础代谢量、安静代谢量、能量代谢量。代谢量。（1 1）、基础代谢量）、基础代谢量 基础代谢量，是人在绝对安静下基础代谢量，是人在绝对安静下(平卧状态平卧状态)维持生命所必维持生命所必须消耗的能量。须消耗的能量。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1010小时小时以上）、室温以上）、室温2020度左右的条件为基础条件。度左右的条件为基础条件。正常人的基础代谢率比较稳定，一般不超过正常平均值的正常人的基础代谢率比较稳定，一般不超
22、过正常平均值的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(m(m2 2)=0.0061)=0.0061身高身高(cm)+0.0124(cm)+0.0124体重体重(kg)-0.0099 (kg)-0.0099 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)持续时持续时间间(t)=BSt (t)=BSt 第28页/共53页29湖南科技大学工业工程系v我国人正常的基础代谢率平均值（我国人正常的基础代谢率平均值（kJ/m2kJ/m2h h）年龄年龄11-1511-1516-1716-1718-1918-1920
23、-3020-3031-4031-4041-5041-505151以上以上v 男性男性195.5195.5193.4193.4166.2166.2157.8157.8158.7158.7154.1154.1149.1149.1v 女性女性172.5172.5181.7181.7154.1154.1146.4146.4142.4142.4142.4142.4138.6138.6v 例：身高例：身高170cm170cm，体重，体重55kg55kg的同学的同学1 1小时的基础代谢量。小时的基础代谢量。v 体表面积体表面积=0.0061=0.0061*170+0.0124170+0.0124*55-0.
24、0099=1.709155-0.0099=1.7091v 基础代谢量基础代谢量=157.8=157.8*1.5881=269.71.5881=269.7第29页/共53页30湖南科技大学工业工程系六六 肌肉、骨骼与供能系统肌肉、骨骼与供能系统（2）、安静代谢量）、安静代谢量 安静代谢量是指机体为了保持各部位的平衡及某种姿势安静代谢量是指机体为了保持各部位的平衡及某种姿势所消耗的能量。所消耗的能量。安静代谢量包括基础代谢量和为维持体位平衡及某种姿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。通常以基础代谢量的势所增加的代谢量两部分。通常以基础代谢量的2020作为维作为维
25、持体位平衡及某种姿势所增加的代谢量，因此，安静代谢量持体位平衡及某种姿势所增加的代谢量，因此，安静代谢量应为基础代谢量的应为基础代谢量的120120。安静代谢率记为。安静代谢率记为R R。安静代谢量安静代谢量=Rt=1.2BSt=Rt=1.2BSt式中，为安静代谢率（式中，为安静代谢率（kJ/(kJ/(h)h)；S S为人体表面积（为人体表面积（）；）；t t为持续时间（为持续时间（h h）。）。第30页/共53页31湖南科技大学工业工程系六六 肌肉、骨骼与供能系统肌肉、骨骼与供能系统（3 3）、能量代谢量）、能量代谢量 人体进行作业或运动时所消耗的总能量，叫能量代谢量。人体进行作业或运动时所
26、消耗的总能量，叫能量代谢量。能量代谢量包括基础代谢量，维持体位增加的代谢量和作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。也可以表示为安静代谢量与作业时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和。能量代谢率记为增加的代谢量之和。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为能量代谢率（为能量代谢率（kJ/h kJ/h ）；）；S S为人体表面积（为人体表面积（）；）；t t为测定时间（为测定时间（h h）。）。第31页/共53页32湖南科技大学工业工程系六六 肌肉、骨骼与供能系统肌肉、骨骼与供能系统 （4
27、 4）、相对代谢率）、相对代谢率RMR RMR 为了消除作业者之间的差异因素，常用相对代谢率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。相对代谢率记为这一相对指标衡量劳动强度。相对代谢率记为RMRRMR。R M R 能能 量量 代代 谢谢 量量安安 静静 代代 谢谢 量量基基 础础 代代 谢谢 量量-M-RR M R=B能 量 代 谢 率 安 静 代 谢 率基 础 代 谢 率第32页/共53页33湖南科技大学工业工程系六六 肌肉、骨骼与供能系统肌肉、骨骼与供能系统（5 5）、相对代谢率资料）、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对代谢率计算能量代谢量
28、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的相对代谢率数据。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业，观察分析作业者的动作、负可以对研究的某项具体作业，观察分析作业者的动作、负荷和疲劳等方面的特征，然后与现有的资料加以对照比较，荷和疲劳等方面的特征，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的即可以判断确定该项作业的RMRRMR值。有关判定生产作业活动值。有关判定生产作业活动的资料见表。日常作业活动的的资料见表。日常作业活动的RMRRMR值参考资料见表。值参考资料见表。第33页/共53页34湖南科技大学工业工程系动作动作部位部位
29、动作细分动作细分RMRRMR被检查者感觉被检查者感觉调查者观察调查者观察工作举例工作举例非意识的非意识的机机械性动作械性动作0 00.50.5手腕感到疲劳，但习惯手腕感到疲劳，但习惯后不感到疲劳后不感到疲劳完全看不出疲劳感完全看不出疲劳感 拍电报为拍电报为0.30.3 记录为为记录为为0.50.5手指手指动作动作有意识的有意识的动作动作0.50.51 1工作时间长后有疲劳感工作时间长后有疲劳感看不出有疲劳感看不出有疲劳感 拨电话号码为拨电话号码为0.70.7 盖章为盖章为0.90.9手指手指动作动作手指动作手指动作连带到小连带到小臂臂1.01.02.02.0认为工作很轻不太疲认为工作很轻不太疲
30、劳劳看不出有疲劳感看不出有疲劳感 电脑操作为电脑操作为1.31.3 电钻电钻(静作业静作业)为为1.81.8连带连带上肢上肢手指动作手指动作连带大臂连带大臂2.02.03.03.0常想休息常想休息有明显工作感，是有明显工作感，是较小的体力劳动较小的体力劳动 抹光混凝土为抹光混凝土为2.02.0上肢上肢动作动作一般动作一般动作方式方式3.03.04.04.0开始不习惯时劳累习惯开始不习惯时劳累习惯后不太困难后不太困难摆动虽大些，但用摆动虽大些，但用力不大力不大 轻筛为轻筛为3.03.0 电焊为电焊为3.03.0稍用力动稍用力动作方式作方式4.04.05.55.5局部疲劳，不能长时间局部疲劳，不能
31、长时间连续动作连续动作使用整个上肢，用使用整个上肢，用力明显力明显 装汽车轮胎为装汽车轮胎为4.54.5 粗锯木料为粗锯木料为5.05.0全全身身动动作作一般动作一般动作方式方式5.55.56.56.5要求工作要求工作303040min40min后休后休息息作业者呼吸急促作业者呼吸急促 拉锯为拉锯为5.85.8 和泥为和泥为6.06.0动作较大，动作较大，用力均匀用力均匀6.56.58.08.0连续工作连续工作20min20min感到胸中感到胸中难受，但再干轻的难受，但再干轻的工作能继续做工作能继续做作业者呼吸急促。作业者呼吸急促。脸变色，出汗脸变色，出汗 锯硬木为锯硬木为7.57.5短时间内
32、短时间内集中全身集中全身力量力量8.08.09.59.5工作工作5 56min6min后，什么工后，什么工作也不能做了作也不能做了作业者呼吸急促、作业者呼吸急促、流汗、脸色难看、流汗、脸色难看、不爱说话不爱说话 用尖镐劳动为用尖镐劳动为8.58.5 推推200kg200kg三轮车为三轮车为9.59.5繁重作业繁重作业10.010.012.012.0工作不能持续工作不能持续5min5min以上以上急喘、脸变色、流急喘、脸变色、流汗汗 用全力推车为用全力推车为10.010.0挖坑为挖坑为12.412.4极繁重作极繁重作业业12.012.0以上以上用全力只能忍耐用全力只能忍耐lminlmin，实在没
33、有力气了实在没有力气了屏住呼吸作业，急屏住呼吸作业，急喘，有明显的疲劳喘，有明显的疲劳感感 推倒物料为推倒物料为17.017.0生产作业活动的生产作业活动的RMRRMR第34页/共53页35湖南科技大学工业工程系作业或活动内容作业或活动内容RMRRMR值值作业或活动内容作业或活动内容RMRRMR值值睡眠睡眠安静坐姿安静坐姿坐姿：灯泡钨丝的组装坐姿：灯泡钨丝的组装 念、写、读、听念、写、读、听 拍电报拍电报 电话交换台的交换员电话交换台的交换员 打字打字谈话：坐着谈话：坐着(有活动时有活动时0.4)0.4)站着站着(腿或身体弯曲时腿或身体弯曲时0.5)0.5)打电话打电话(站站)用饭、休息用饭、
34、休息洗脸、穿衣、脱衣洗脸、穿衣、脱衣乘小汽车乘小汽车乘汽、电车乘汽、电车(坐坐)乘汽、电车乘汽、电车(站站)、扫地、洗、扫地、洗手手使用计算器使用计算器洗澡洗澡邮局盖戳邮局盖戳使用缝纫机使用缝纫机在桌上移物在桌上移物用洗衣机用洗衣机基础代谢量的基础代谢量的8080-90-900 00.10.10.20.20.30.30.40.41.41.40.20.20.30.30.40.40.40.40.50.50.50.50.60.61.01.02.22.20.60.60.70.70.90.91.01.01.01.01.21.21.21.2使用计算机使用计算机步行选购步行选购准备、做饭及收拾准备、做饭及收
35、拾邮局小包检验工作邮局小包检验工作骑车骑车(平地平地180m/min)180m/min)做广播体操做广播体操擦地擦地整理被褥整理被褥下楼下楼(50m/min)(50m/min)上楼上楼(45 m/min)(45 m/min)慢步慢步(40m/min)(40m/min)(50m/min)(50m/min)散步散步(60m/min)(60m/min)(70m/min)(70m/min)步行步行(80m/min)(80m/min)(90m/min)(90m/min)(100m/min)(100m/min)(120m/min)(120m/min)跑步跑步(150m/min)(150m/min)马拉松马
36、拉松万米跑比赛万米跑比赛 1.31.3 1.6 1.6 1.6 1.6 2.4 2.4 2.9 2.9 3,0 3,0 3.5 3.5 4.3 4.35.35.3 2.6 2.6 6.5 6.5 1.3 1.3 1.5 1.5 1.8 1.8 2.1 2.1 2.7 2.7 3.3 3.3 4.2 4.2 7.0 7.0 8.0 8.08.58.5 14.5 14.5 16.7 16.7日常作业的日常作业的RMR资料资料第35页/共53页36湖南科技大学工业工程系六六 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4 4、能量消耗的测定能量消耗的测定 人体能量
37、消耗测定方法有直接法、间接法和相关估算人体能量消耗测定方法有直接法、间接法和相关估算法等。法等。直接法是利用各种热量计，测定在绝热室内流过人体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，而且需要大型热量计，实际测量的热量。由于操作复杂，而且需要大型热量计，实际测量中不便应用。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/minL/min），再乘以氧热），再乘以氧热价（价（KJ/LKJ/L）来计算能量消耗的方法。）来计算能量消耗的方法。第36页/共
38、53页37湖南科技大学工业工程系第37页/共53页38湖南科技大学工业工程系六六 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4 4、能量消耗的测定能量消耗的测定 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的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，将呼出气体收装置作呼吸。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。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
39、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。第38页/共53页39湖南科技大学工业工程系 （四）作业时氧耗动态 能量产生和消耗可以从人体消耗的氧量上反应出来。作业时人能量产生和消耗可以从人体消耗的氧量上反应出来。作业时人体所需的氧量取决于劳动强度大小，劳动强度越大，需要氧量也越体所需的氧量取决于劳动强度大小，劳动强度越大，需要氧量也越多。因此，以体力为主的作业，可以利用人在作业中的耗氧量计算多。因此，以体
40、力为主的作业，可以利用人在作业中的耗氧量计算作业时耗能量。作业时耗能量。1 1、氧债及其补偿、氧债及其补偿 氧需：单位时间所需的氧量（氧需能否得到满足主要取决于循氧需：单位时间所需的氧量（氧需能否得到满足主要取决于循环系统和呼吸系统的功能）。环系统和呼吸系统的功能）。氧上限：血液在单位时间内所能供应的最大氧量（成年人的氧氧上限：血液在单位时间内所能供应的最大氧量（成年人的氧上限一般不超过上限一般不超过3L/min3L/min，有锻炼者可达到，有锻炼者可达到4L/min4L/min）。第39页/共53页40湖南科技大学工业工程系 （四）作业时氧耗动态1 1、氧债及其补偿、氧债及其补偿 氧债：氧需
41、和供氧量之差（如图）。氧债：氧需和供氧量之差（如图）。b)b)氧需超过氧上限氧需超过氧上限a)a)氧需小于氧上限氧需小于氧上限第40页/共53页41湖南科技大学工业工程系 （四）作业时氧耗动态2 2、静态作业的氧需、静态作业的氧需 静态作业的特征是能量消耗水平不高，但容易发生疲静态作业的特征是能量消耗水平不高，但容易发生疲劳。即使劳动强度很大，氧需也达不到氧上限，通常每分劳。即使劳动强度很大，氧需也达不到氧上限，通常每分钟不超过钟不超过1L1L。但在作业停止后数分钟内，氧耗不像动态作。但在作业停止后数分钟内，氧耗不像动态作业那样迅速降低，而是先升高，然后再逐渐降低到安静水业那样迅速降低，而是先
42、升高，然后再逐渐降低到安静水平。具体如图所示。平。具体如图所示。静态作业的氧消静态作业的氧消耗动态耗动态第41页/共53页42湖南科技大学工业工程系（四）作业时氧耗动态3、氧耗量的测定与计算、氧耗量的测定与计算 相对代谢率相对代谢率(RMR)(RMR)指标通过作业中氧耗量来计算，计算公式如指标通过作业中氧耗量来计算，计算公式如下：（要注意，对恢复期还氧债部分的氧耗量不能忽略）下：（要注意，对恢复期还氧债部分的氧耗量不能忽略）RMR作业时的氧耗量安静时的氧耗量基础代谢氧消耗量其中作业时的氧耗量直接作业过程中测得其中作业时的氧耗量直接作业过程中测得基础代谢氧的消耗量可以通过由体重、身高基础代谢氧的
43、消耗量可以通过由体重、身高计算的体表面积值查表求出计算的体表面积值查表求出安静时氧的消耗量，一般以基础代谢氧消耗安静时氧的消耗量，一般以基础代谢氧消耗量的量的1.21.2倍来计算倍来计算第42页/共53页43湖南科技大学工业工程系 （五）劳动强度分级 劳动强度是指作业者在生产过程中体力消耗及紧张程度。劳动强度是指作业者在生产过程中体力消耗及紧张程度。劳动强度不同，单位时间人体所消耗的能量也不同。从劳动生劳动强度不同，单位时间人体所消耗的能量也不同。从劳动生理学方面来看，以能量代谢为标准进行分级是比较合适的。这理学方面来看，以能量代谢为标准进行分级是比较合适的。这种分级法可以把千差万别的作业，从
44、能量代谢角度进行统一的种分级法可以把千差万别的作业，从能量代谢角度进行统一的定义。定义。目前，国内外对劳动强度分级的能量消耗指标主要有两种：目前，国内外对劳动强度分级的能量消耗指标主要有两种：相对指标，即相对代谢率相对指标，即相对代谢率RMRRMR。该指标在国外应用比较普遍，。该指标在国外应用比较普遍，目前在我国已开始使用；目前在我国已开始使用；绝对指标，如绝对指标，如8h8h的能量消耗量，劳动强度指数等。的能量消耗量，劳动强度指数等。第43页/共53页44湖南科技大学工业工程系 （五）劳动强度分级1 1、以相对代谢率指标分级、以相对代谢率指标分级 依作业时的相对代谢率指标评价劳动强度标准的典
45、依作业时的相对代谢率指标评价劳动强度标准的典型代表是日本能率协会的划分标准，它将劳动强度划分型代表是日本能率协会的划分标准，它将劳动强度划分为为5 5个等级。如表所示。个等级。如表所示。作业级越高，规定的作业率应越低。作业级越高，规定的作业率应越低。2.72.7适宜的作业；适宜的作业；444的作业不能连续进行；的作业不能连续进行；77的作业应实行机械化。的作业应实行机械化。第44页/共53页45湖南科技大学工业工程系 （五）劳动强度分级2 2、以能耗量指标分级、以能耗量指标分级 不同劳动强度的能耗量与相对代谢率指标对照资料见表。该资不同劳动强度的能耗量与相对代谢率指标对照资料见表。该资料为日本
46、劳动研究所发表。料为日本劳动研究所发表。性别性别等级等级主作业的主作业的 RMRRMR8h8h劳动能耗量劳动能耗量/kJ/kJ一天能耗量一天能耗量/kJ/kJ男男A AB BC CD DE E0 01 11 12 22 24 44 47 77 7111123032303385238523852385252345234523452347327732773277327908590859085908510844108447746774692119211921192111067610676106761067612770127701277012770146541465414654146541632916
47、329女女A AB BC CD DE E0 01 1l l2 22 24 44 47 77 7111119261926301430143014301442704270427042705945594559455945745374537453745389188918690869088039803980398039929592959295929510970109701097010970124771247712477124771394213942第45页/共53页46湖南科技大学工业工程系 （五）劳动强度分级 我国于我国于19841984年颁布了体力劳动强度分级标准年颁布了体力劳动强度分级标准(GB
48、3869-83)(GB 3869-83)，该标准以劳动强度指数分级，该标准以劳动强度指数分级，19971997年重新确定标准（年重新确定标准（GB3869-GB3869-19971997）代替）代替GB 3869-83GB 3869-83，标准规定了体力劳动强度分级的划分原，标准规定了体力劳动强度分级的划分原则和级别，是劳动安全卫生和管理的依据。则和级别，是劳动安全卫生和管理的依据。（1 1）定义）定义 本标准采用下列定义。本标准采用下列定义。能量代谢率能量代谢率energy metabolic radeenergy metabolic rade（M M）劳动时间率劳动时间率working t
49、ime rate(T)working time rate(T)体力劳动性别系数体力劳动性别系数sex coeffcient of physical work(S)sex coeffcient of physical work(S)体力劳动方式系数体力劳动方式系数way coefficient of physical work(W)way coefficient of physical work(W)体力劳动强度指数体力劳动强度指数 intensity index of physical work(I)intensity index of physical work(I)3、以劳动强度指数分级、
50、以劳动强度指数分级第46页/共53页47湖南科技大学工业工程系 （五）劳动强度分级(2)(2)体力劳动强度分级体力劳动强度分级 体力劳动强度分为四级，如表所示。体力劳动强度分为四级，如表所示。3、以劳动强度指数分级、以劳动强度指数分级体力劳动强度级别体力劳动强度级别体力劳动强度指数体力劳动强度指数151520202525第47页/共53页48湖南科技大学工业工程系单项劳动能量代谢率计算如下：单项劳动能量代谢率计算如下：每分钟肺通气量每分钟肺通气量3.03.07.3L7.3L时采用式：时采用式：1gM1gM0.0945x 0.537 940.0945x 0.537 94 每分钟肺通气量每分钟肺通
