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劳动生理与工效学劳动生理学（workphysiology）劳动心理学（Industrialpsychology）人类工效学（Ergonomics）一、劳动过程中机体的生理变动（一）体力劳动的能量消耗脑力劳动（mentalwork）体力劳动（physicalwork）肌肉约占体重的40％，活动时能量消耗较大。1、肌肉活动的能量来源（ATP－CP系列）（7Kcal）ATP+H2OADPPi29.3KJ/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2、作业时氧消耗的状态氧需（oxygendemand）：劳动1分钟所需的氧量。氧上限（maximumoxygenuptake）：血液在1分钟之内能供应的最大氧量。通常3L；锻练4L氧债（oxygendebt）：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A＝B氧上限升分BAABO2氧耗量时间休息状态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10～25倍。以能量消耗划分劳动强度（intensityofwork）（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（Staticwork）（静态作业），主要依靠肌肉等长性收缩（isometriccontraction）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（dynamicwork）（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（isotoniccontraction），运用关节的活动来进行作业。(L/min)0123456789时间(min)氧需和氧消耗氧需消耗安静作业恢复静力作业的氧消耗动态(二)体力劳动时机体的调节与适应1、神经系统建立动力定型（synamicstereotype）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150～200ml/每搏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300～400g氧需为1.5L/min，劳动4～6小时3、呼吸系统呼吸次数重劳动：30～40次/分；极重劳动：60次／分肺通气量增加安静：6～8L／min；劳动：40～120L／min锻练者：肺通气量加大无锻练者：增加呼吸次数（易疲劳）120mlO2／L血液心肌最高血液输出量为35L／min，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5％～6％。达到4.2LO2需70～84L空气通过肺。锻练者120L／min。4、排泄系统1）肾脏：尿量减少达50％～90％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（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”（physicalfatigue）：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1、从疲劳发生的部位可分为1）局部肌肉疲劳（localmuscurlarfatigue）：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6s;50%收缩力约为1min15%收缩力维持较长时间。动力作业：类似2）全身疲劳（whole-bodyfatigue）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1）急性疲劳（acutefatigue）“应激状态”2）慢性疲劳（chronicfatigue）3）过度疲劳（Overfatigue）：无力、失眠、消化不良等。（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+H2OADPPi29.3KJ/mol/L++(二磷酸腺苷）（磷酸根）CPADPCrATP++磷酸肌酸（肌酸）2）乳酸产生葡萄糖→丙酮酸→乳酸（酵解途径）3）糖原耗竭舒张1-磷酸葡萄糖肌浆网中的Ca2+胞浆Ca2+↑磷酸化酶b激酶磷酸化酶b激酶胞浆Ca2+↓肌浆网摄取Ca2+磷酸化酶a糖原CO2＋H2O或乳酸磷酸化酶b肌肉运动时乳酸产生和糖原耗竭(无活性)(活性型)释放神经刺激收缩(三)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β－氧化：丙二酰CoA降低有氧氧化（酵解途径）(丙酮酸—苹果酸循环)乙酰CoA乙酰CoA丙二酰CoA（浓度变化调节）软脂酸葡萄糖丙酮酸乳酸肉毒碱ATP+CoA脂酰CoA合成酶脂肪酸脂酰CoA脂酰肉毒碱肉毒碱酰基移换酶AMP＋Pi丙二酰CoACoA抑制3、合理休息合理劳动制度，工间操足够睡眠4、合理膳食糖、脂肪补充喝凉白开水