microsoft powerpoint - 第4章 人作业能力与疲劳分析

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1、第4章作业能力与疲劳分析4.1人体作业时能量交换的特性•按人体科学的基本观点，人体是一个极为复杂的、物质的巨大系统，而且人体系统在人进行体力作业时，人体是开放的，并不断与外界有物质和能量的将产生种种生理、生化以及心理效应。本章将讨论人进行作业时交换。虽然人体存在各种复杂的生理现的生理效应（即人体作业对能量象，但人体与外界产生的物质和能量交换代谢、心血管系统以及呼吸系统过程，则是人类能够劳动和生存的最基本的影响），并对作业疲劳进行系统的分析。生理特征。•研究该生理特征，有助于合理设计人的劳动强度和作业制度。4.1.1劳动的能源1.人体活

2、动的能量供应•能量代谢人体把能源物质转化为热或机械功的过程称为能量代谢。•三个供能系统•也可说，在物质代谢过程的同时发生着能量释放、转移、贮存和利用的过程，称为能量代谢。•能量代谢过程是根据物质不灭和能量守恒法则进行的。物质代谢产生的能量有各种不同的形式，它们之间可以互相转移。英国研究者预测2050年人类将与机器人结婚1或：1．劳动时的能量来源•糖是人体的主要能源。人体所需能量约有70%由糖的分解代谢来提供。•人体摄入的物质（糖、脂肪、蛋白质）•脂肪则起着储存和供应能量的作用。在体内氧化分解，同时释放能量，能量•而蛋白质作为能源，利用

3、的量很少，它是人体组中约有一半是热能，用以维持体温并不织的主要成分。糖和脂肪在体内经生物氧化后生断地向体外散发；另一部分以化学能的成二氧化碳和水，同时产生能量。含氮的蛋白质形式贮存于三磷酸腺苷（ATP）内，ATP在体内分解成氨基酸，经脱氨基或转氨基作用生分解时放出能量，供应合成代谢和各种成非氮物质，它们和糖、脂肪一样氧化。脱下的生理活动所需的能量。氨基成为尿氮（尿素和NH4+）排出体外。•机体活动的大部分能量来源于三磷酸腺苷•ATP生成后，除直接为各种生理活动提供能量外，（ATP），例如肌肉收缩，神经肌肉生物电现还可以把它的高能磷酸键

4、转移给肌酸，生成磷酸肌象中的离子转运，各种腺体分泌和消化道细胞酸（CP）。CP是机体内的贮存库，多含于肌细胞各种物质的运动等。这些化学能除肌肉收缩对内，其贮存量是ATP的5倍。每当细胞内ATP消耗外作功以外，其余部分被机体利用后最终仍然时，即由CP生成新的ATP加以补充，使ATP在细胞转变为热能而散于体外。对外作功也可折算为内的量保持恒定。脑力劳动时上述的补充足够了，热量，所以，机体每天消耗的能量都可用热量但体力劳动时单纯靠CP分解用以产生ATP就不够了。单位来表示（kJ，千焦）。2•人的劳动，从生理学角度来说，是体力•）ATP——C

5、P系列劳动和脑力劳动相结合进行的，不过不肌肉所需的能量是由肌细胞里的三磷酸同的工作，体脑劳动有所侧重而已。由腺苷（ATP）迅速分解而直接提供的。于骨骼肌约占体重的40%，故体力劳动但是肌肉中ATP的贮存量很少，由磷酸的消耗较大。肌酸（CP）分解及时补充，故名ATP—体力劳动时，骨骼肌活动的能量有三个—CP系列。表示如下：途径供给。2）乳酸能系列•在大强度劳动时，ATP的分解非常迅速，需氧系列受到供氧供氧能力的限制，不能满足肌肉活动的需要。这时，要依靠无氧糖酵产生乳酸来提供能量。虽然1摩尔葡萄糖在乳酸系列中只产生3摩尔分子ATP，但其速

6、度比需氧系列快32倍，所以可迅速提供较多的ATP。这个系列活动不能持久。33）有（需）氧系列•乳酸是一种强酸，它在体内积聚过多将•肌肉中CP甚少，只能供肌肉活动几秒使人体内环境趋向酸性，继而出现中至1分钟，因此需从糖类和脂肪的氧化分毒，工作能力下降，最终导致工作无法解来提供ATP，即需要氧的参与才能进开展进行下去。行，所以叫需氧系列。这发生在中等强•这需要引起安全工作者的注意。度以上的劳动过程。1）基础代谢2．能量代谢量•能量代谢分为基础代谢量、安静代谢量•维持生命所必须消耗的基础情况下的能量代和劳动代谢量。谢量叫基础代谢量。所谓基础

7、代谢率（BMR，basalmetabolicrate）是指人在进餐12h后，在清晨清醒地静卧于18℃～25℃环境中，并保持神经松弛，体位安定，各种生理活动维持在较低水平下的代谢率。这时，能量代谢率不受肌肉活动、精神紧张、消化及环境温度等的影响。4•基础代谢率是用每平方米体表面积、每小时的产热量来计算的，单位是kJ/2表3-1我国基础代谢率的水平单位：KJ/(m2*h)（m*h）(千焦/平方米·时)）。我国正常18～基础代谢率的水平列于表3-1。年龄11～1516～1720～3031～4041～50>5019男性195.2193.116

8、5.9157.6158.4153.8148.5女性172.2181.4153.8146.3146.7142.1138.42）安静代谢•实测数值和表3-1相差在15%以内的，都•安静代谢量是人仅为保持身体平衡及安认为正常。