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1、劳动生理与工效学劳动生理与工效学劳动生理学（劳动生理学（work physiology）劳动心理学（劳动心理学（Industrial psychology）人类工效学（人类工效学（Ergonomics）一、劳动过程中机体的生理变动一、劳动过程中机体的生理变动 （一）体力劳动的能量消耗（一）体力劳动的能量消耗 脑力劳动（脑力劳动（mental work）体力劳动（体力劳动（physical work）肌肉约占体重的肌肉约占体重的40，活动时能量消耗，活动时能量消耗较大。较大。1、肌肉活动的能量来源（、肌肉活动的能量来源（ATPCP系列）系列）（7Kcal）ATP+H2OADPPi29.3 KJ/
2、mol/L+CPADPCrATP+磷酸肌酸（肌酸）葡萄糖O2乳 酸 能（供肌肉活动用）+ADPPiATP磷酸肌酸肌酸ATP 酸糖酵解 氧化磷酸化脂 肪蛋白质糖原葡萄糖血循环肌纤维肌肉活动时能量来源示意图肌肉活动时能量来源示意图2、作业时氧消耗的状态、作业时氧消耗的状态氧需（oxygen demand）：劳动1分钟所需的氧量。氧上限（maximum oxygen uptake）：血液在1分钟之 内能供应的最大氧量。通常3L；锻练4L氧债（oxygen debt）：氧需和实际供氧不足的量。AB稳定状态O2 氧 耗 量时间休息 状态 劳动 休息AB氧上限升 分BAABO2 氧 耗 量时间休息 状态
3、劳动 休息氧上限升 分氧债及其补偿A氧债 B补充氧债3、作业的能消耗量与劳动强度分级、作业的能消耗量与劳动强度分级 脑力劳动：能量消耗 基础代谢10 体力劳动：能量消耗为基础代谢1025倍。以能量消耗划分劳动强度（intensity of work）（1）中等强度作业：作业时氧需不超过氧上限，即 在稳定状态下工作。（2）大强度作业：指氧需超过氧上限，即在氧债大 量蓄积的条件下进行的作业。（3）极大强度作业：完全在无氧条件下进行的作 业，此时氧债几乎等于氧需。4、静力作业、静力作业静力作业（Static work）（静态作业），主要依靠肌 肉等长性收缩（isometric contraction
4、）来维 持体位，使身躯和四肢关节保持不动时所 进行的作业。动力作业（dynamic work）（动态作业），主要靠肌 肉的收缩使肌张力保持不变等张性收 缩（isotonic contraction），运用关节的活 动来进行作业。(L/min)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9时间时间(min)氧需和氧消耗氧需氧需消耗消耗安静安静作业作业恢复恢复静力作业的氧消耗动态静力作业的氧消耗动态(二二)体力劳动时机体的调节与适应体力劳动时机体的调节与适应 1、神经系统 建立动力定型（synamic stereotype）2、心血管系统 1）心率 无锻练者心率加快 有锻练者搏心输出量150200ml/每
5、搏2）血压 作业收缩压上升 舒张压不变或上升 当脉压差保持不变时，才能维持正常劳动3）血液再分配 安静：血液主要在内脏（肝、肾和胃肠道）劳动：内脏血管收缩 肌肉血管扩张 血液主要在肌肉 （CO2和乳酸刺激肌肉小动脉扩张）脉压差加大4）血液成分）血液成分 安静时血糖含量为5.6mmol/L，可维持一般劳动 2.8mmol/L，肝糖原耗竭，以补充血糖，不能维持工作。人体内糖原贮量300400g 氧需为1.5L/min，劳动46小时 3、呼吸系统 呼吸次数 重劳动：3040次/分；极重劳动：60次分 肺通气量增加 安 静：68Lmin；劳动：40120Lmin 锻练者：肺通气量加大 无锻练者：增加呼
6、吸次数（易疲劳）120mlO2L血液 心肌最高血液输出量为35Lmin，可供 给组织4.2LO2。锻练者氧上限（4L）已知空气能供血液的O2为56。达到4.2L O2需7084L空气通过肺。锻练者120Lmin。4、排泄系统1）肾脏：尿量减少达5090 尿液成份：乳酸、无机盐含量增加2）肝腺：排汗 5、体温 劳动后体温上升不得超过安静时1。腹部血管收缩汗液分泌增加调节体温排泄二、体力劳动疲劳的机制和预防二、体力劳动疲劳的机制和预防（一）体力疲劳的定义（一）体力疲劳的定义 由于劳动和劳动环境引起的体内平衡又称自稳态（homeostasis）的紊乱状态，可引起主观和客观症状。疲劳发生的原因疲劳发生
7、的原因 心理因素：缺乏动力、兴趣 生理因素：过度劳动、职业性有害因素 这里仅介绍“体力疲劳”（physical fatigue）：以体力活动，包括体力劳动和运动为主所致的疲劳。（二）体力疲劳的种类（二）体力疲劳的种类 1、从疲劳发生的部位可分为 1）局部肌肉疲劳（local muscurlar fatigue）：局部 肌肉较长时间处于静力收缩或反复收缩与放 松。静力作业：肌肉最大收缩力约为6 s;50%收缩力约为1min 15%收缩力维持较长时间。动力作业：类似2）全身疲劳（）全身疲劳（whole-body fatigue）劳动强度大、劳动时间长，全身工作中的肌肉的总能量需求超过劳动者心、肺功
8、能所能供应的氧、葡萄糖以产生足够的能量和清除代谢产物的能力时，就会发生全身性疲劳。2、从疲劳发展的阶段可分为、从疲劳发展的阶段可分为 1）急性疲劳（acute fatigue）“应激状态”2）慢性疲劳（chronic fatigue）3）过度疲劳（Over fatigue）：无力、失眠、消化不良等。（三）体力疲劳发生的机制（三）体力疲劳发生的机制 1、中枢神经保护性抑制 情绪激动和危险刺激促进肌肉工作能力单调或强烈劳动大脑葡萄糖耗竭；2、体力活动时骨胳肌疲劳的原因 1）ATP耗竭 1）ATP耗竭ATP+H2OADPPi29.3 KJ/mol/L+(二磷酸 腺苷）（磷酸根）CPADPCrATP+
9、磷酸肌酸（肌酸）2）乳酸产生 葡萄糖丙酮酸乳酸 （酵解途径）3）糖原耗竭舒舒张张1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖肌浆网中的肌浆网中的Ca2+胞浆胞浆Ca2+磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶胞浆胞浆Ca2+肌浆网摄取肌浆网摄取Ca2+磷酸化酶磷酸化酶a糖糖 原原CO2H2O或乳酸或乳酸磷酸化酶磷酸化酶b肌肉运动时乳酸产生和糖原耗竭肌肉运动时乳酸产生和糖原耗竭(无活性无活性)(活性型活性型)释放释放 神经刺激神经刺激 收收缩缩(三三)如何预防体力疲劳如何预防体力疲劳 1、控制劳动强度 静力作业：应尽量减少静力作业，如站 立、坐位 动力作业：注意肌肉收缩和松弛的变化 2、加强耐力锻练 加强最大氧需训练 促进糖的有氧氧化，减弱糖酵解途径，减少乳酸生成 促进脂肪酸氧化：丙二酰CoA降低有氧氧化有氧氧化（酵解途径）（酵解途径）(丙酮酸丙酮酸苹果酸循环苹果酸循环)乙酰乙酰CoA乙酰乙酰CoA丙二酰丙二酰CoA（浓度变化调节（浓度变化调节）软脂酸软脂酸葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 肉毒碱肉毒碱ATP+CoA脂酰脂酰CoA合成酶合成酶脂肪酸脂肪酸脂酰脂酰CoA脂酰脂酰肉毒碱肉毒碱肉毒碱酰基肉毒碱酰基移换酶移换酶AMPPi丙二酰丙二酰CoACoA抑制抑制3、合理休息、合理休息 合理劳动制度，工间操 足够睡眠4、合理膳食、合理膳食 糖、脂肪补充 喝凉白开水
