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1、第一节人的生理特性人体是由各种器官组成的有机整体，各种器官具有各自的功能。机体在生存过程中表现出的 功能活动，称之为生命现象。从形态和功能上将机体划分为运动系统、消化系统、呼吸系统、 泌尿系统、生殖系统、循环系统、内分泌系统、感觉系统和神经系统共九个子系统。在人机系统中，人与机的沟通主要是通过感觉系统、神经系统和运动系统，人体的其他六个 子系统，起到辅助和支持作用。机的运行状况由显示器显示，经人的眼、耳等感觉器官感知， 经过神经系统的分析、加工和处理，将结果由人的手、脚等运动器官传递给机器的控制部件， 使机在新的状态下继续工作。机的工作状态再次被显示器显示，再由人的感觉器官感知，如 此循环直至
2、中间任何环节中断而停止。人和机的沟通还受外界环境的影响。人机系统如图3-1 所示。在人机系统中人与机器及环境相互适应，显示器、控制器的设计符合人的感觉器官、 运动器官的生理特性，才能建立安全高效的人机系统。IM 3-1人机系统图一、人的感知特性概述感觉是人脑对直接作用于感觉器官（眼、耳、鼻、舌、身）的客观事物的个别属性的反映。比如人们从自身周围的客观世 界中看到颜色、听到声音、嗅到气味、尝到味道、触之软硬等都是感觉。知觉则是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的整体属性的反映。例如，对于西瓜大家并不是孤立地感觉到它的各种个 别属性，如颜色、大小、光滑程度、形状等，而是在西瓜，此基础上结合自己过去
3、的有关知识和经验，将各种属性综合成 为一个有机的整体从而在头脑中反映出来，这就是知觉。感觉和知觉都是人脑对当前客观事物的直接反映，但二者又是有区别的。感觉反映的是客观事物的个别属性，知觉反应的 是客观事物的整体属性。在一般情况下，感觉和知觉又是密不可分的，感觉是知觉的基础，没有感觉，也就不可能有知觉， 对事物的个别属性的反映的感觉越丰富，对事物的整体反应的知觉就越完整、越正确。在生产中感觉越敏锐，就为减少事 故的发生，确保安全生产奠定了基础。同时，由于客观事物的个别属性和事物的整体总是紧密相连的，因此在实际生活中， 人们很少产生单纯的感觉，而总是以直接的形式反映客观事物。例如，当你走在公路上时
4、，后面来了汽车，汽车的马达声 和喇叭声会传入你的耳朵，从而使你感觉到声音，但你一定会做出汽车来了的反应而且立即让路；又如车床上的螺丝松动， 会使车工感觉到他在跳动或发出振动的声音，车工就会做出螺丝松动的反应，并立即作出拧紧螺丝的决定。正因为如此， 人们通常把感觉和知觉合称为感知。感觉和知觉是由于客观事物直接刺激人的各种感觉器官的神经末梢，由传入神经传到脑的相应部位而产生的，感觉有视觉、 听觉、嗅觉、触觉（包括触觉、温度觉、痛觉）、味觉、运动觉、平衡觉、空间知觉以及时间知觉等。机体生活在不断变化的外部的条件中，受到各种外界因素的作用，其中能被肌体感受的外界变化叫做刺激。每种感受器官 都有其对刺激
5、的最敏感的能量形式，这种刺激称为该感受器的适宜刺激。当适宜刺激作用于该感受器，只需很小的刺激能 量就能引起感受器兴奋。对于非适宜刺激则需要较大的刺激能量。人体主要感觉器官的适宜刺激及感觉反应见表 3-1。i览再美感壁品官语宜剌激识刖特征作 用眼形状.*4 惶置、迅近、色彩、 也动方向牛听耳声声音的商帷:强斯、方向制旬近哙梵鼻挥拄和?散乾物瓯椎警，器别此世被喳成增解的勘厦甜酷.苦肤、成尊盛刖皮职兽堂应肤母皮下坦织物理或化学物商对皮肤的作用触0雅地，洎度觉、压案报9郡务愚蠹潮厩对机姓的作用撞右、重力、姿匝曾平衡惑嵬葫庭器官运动种位握食化愉转运劫、直线垣动和提动等iffl擀刺激包括刺激的强度、作用时
6、间和强度时间变化率三个要素，将这三个要素作大小不同组合可以得到不同的刺激。能引起 感觉的一次刺激必须达到一定强度，能被感觉器官感受的刺激强度范围称为感觉阈。刚能引起感觉的最小刺激量称为感觉 阈下限，能产生正常感觉的最大刺激量，称为感觉阈上限。刺激强度不能超过刺激阈上限，否则，感觉器官将受到损伤。 人体主要感觉阈值见表3-2波：葺人体1：要由觉阅值感 j阈下鼬上眼曹-卫“5” -10r.2 3. ；： v id KJ听Z 1厂：勺.静 Xgjn?嗅觉心II0 ?麻根试同摩城世度触觉2： flX It： SJ5. 2S - 0 :kg 卜 1/ trr *h l：!XlU-1kjr - .1/(P
7、1=搪动觉报帽 2- fi X 1 J Linm在一定条件下感觉器官对其适宜刺激的感受能力受到其他刺激干扰而降低，这一特性称为感觉的相互作用。如同时输入两 个视觉信息，人们往往只倾向于注意其中一种而忽视另一种。当听觉与视觉信息同时输入，听觉信息对视觉信息的干扰较 大，而视觉信息对听觉信息干扰相对较小。1、人的视觉及其特性 1）人眼的构造：机体从外界获得的信息中85%以上来自视觉，因此，在感觉器官中视觉占有重要地位。视觉是由眼、视 神经和视觉中枢共同完成，眼是视觉的感受器官，眼睛的解剖见图3-2。眼球是一个直径大约23mm的球状体，眼球的正 前方有玻璃体和一层透明。组织叫角膜。光线从角膜和玻璃体
8、进入眼内，视觉的屈光能力主要是靠角膜的弯曲形状形成的。 眼球外层的其余部分是不透明的虹膜。虹膜在角膜的后面，与睫状肌相连接。虹膜中央有一圆孔，叫瞳孔。瞳孔借虹膜的 扩瞳肌和缩瞳肌的作用能够扩大和缩小。瞳孔后面是晶体。睫状肌控制晶体的薄厚变化，以改变屈光率。视网膜位于眼球 后部的内层，是眼睛的感光部分，有视觉感光细胞-锥体细胞与杆体细胞。视网膜中央密集着大量的锥体细胞，呈黄色， 叫黄斑。黄斑中央有一小凹，叫中央窝，它具有最敏锐的视觉。在视网膜中央窝大约3视角范围内只有锥体细胞，几乎 没有有杆体细胞。在黄斑以外杆体细胞数量增多，而锥体细胞大量减少。视网膜中央锥体细胞的数量决定了视觉的敏锐程 度，视
9、网膜边缘的杆体细胞主要在黑暗条件下起作用，同时还负责察觉物体的运动。来自物体的光线通过角膜、玻璃体、 瞳孔、晶体，聚焦在视网膜的中央窝。视网膜的锥体细胞及杆体细胞接受光刺激，转换为神经冲动，经由视神经传导到各 视觉中枢。图3-2眼球的水平解剖啊2、人的视觉功能和特征：人能够产生视觉是由三个要素决定的，即视觉对象、可见光和视觉器官。（1）空间辨别。视觉的基本功能是辨别外界物体。根据视觉的工作特点，可以把视觉能力分为察觉和分辨。察觉是看出 对象的存在；分辨是区分对象的细节，分辨能力也叫视敏度。二者要求不同的视觉能力。察觉不要求区分对象各部分的细节，只要求发现对象的存在。在暗背景上察觉明亮的物体主要
10、决定于物体的亮度，而不完 全决定于物体的大小。黑暗中的发光物体，只要有几个光量子射到视网膜上就可以被察觉出来。因此物体再小，只要他有 足够的亮度就能被看见。因此为了察觉物体，物体与背景的亮度差大时，刺激物的面积可以小些；刺激物的面积大时，它 与背景的亮度差就可以小些，二者成反比关系视角是确定被观察物尺寸范围的两端光线射入眼球的相交角度，视角的大小与观察距离及被观测物体上两端点直线距离有 关，可以用下式表示：图3-3颇* =- Sarctan(3-1)式中 a- 视角用表示即1/轴)七1.，l、DY观测物体上两端点直线距离，m h眼腊到被看物体的距离，视敏度是能够辨出视野中空间距离非常小的两个物
11、体的能力。当能够将两个相距很近的刺激物区分开来时，两个刺激物之 间有一个最小的距离，这个距离所形成的视角就是这两个刺激物的最小区分阈限，又称为临界视角，它的倒数就是视敏度。 在医学上把视敏度叫做视力。视力.二1/能场分辨的最小物体的徨角(3-2)(2) 视野与视距。视野是指当头部和眼球固定不动时所能看到的正前方空间范围。或称静视野，常以角度表示。眼球自由转动时能看到的空 间范围称为动视野。视野通常用视野计测量，正常人的视野见图3-4圈M 4人的水平在野和噩直迎野在同一光照条件下，用不同颜色的光测得的视野范围不同。白色视野最大，黄蓝色次之，再其次为红色，绿色视野最小。 这表明不同颜色的光波被不同
12、的感光细胞所感受，而且对不同颜色敏感的感光细胞在视网膜的分布范围不同。人对不同颜 色的视野见图3-5。ftfrSJ 求备 注靖部细放r, 作安装fit小都吒表电子无忡）y-25完全坐萌，部什地使帛晟堂械期手H的工作安装曾机，电锹机*-拣多为北；1060中寺粗活印刷圳、钻井虬机床营工作沁 1.7 f-至84)坐矗政拈氟&活但蜜，粗邸MI50M-绑霉为站若远看瞬板.升汽革I5DHJ.23 Q 以 t坐麻成站揪（3）暗适应和亮适应。在黑暗中视觉适应大约需要感受性逐渐提高的过程叫暗适应。当人从黑暗处到光亮处，也有一个对光适应的过程，称为亮适应。0 S 10图3-6晤适应和亮适应【白维（4）对比感度。当
13、物体与背景有一定的对比度时，人眼才能看清物体形状。这种对比可以用颜色，也可以用亮度。人眼刚刚能辨别到物体 时，背景与物体之间的最小亮度差称为临界亮度差。临界亮度差与背景亮度之比称为临界对比。临界对比的倒数称为对比 感度。Sl： - 1（3-3）式中 q. 一临界对比： 腿一刑比感度。 对比感度与照也、物体尺视挥和眼的适应情况等应素有关*在理想惜眦视力好的人.其临界时比约为。.01 .也就是其对比感度达到10耻（5）视错觉。视错觉是人观察外界物体形象和图形所得的印象与实际形状和图形不一致的现象。这是视觉的正常现象。人们观察物体和 图形时，由于物体或图形受到形、光、色干扰，加上人的生理、心理原因，
14、会产生与实际不符的判断性视觉错误。常见的 几种视觉错误见图3-7fiO4)DT倾-fifiCO7D%-XuOO- 12、环境化学因素及其危害1）工业生产中的毒物及中毒。凡少量化学物质进入人体后，与人体组织发生化学或物理化学作用，并在一定条件下破坏 机体的正常生理机能，致使某些器官或组织发生暂时或永久性病变，这些物质称为化学毒物。在生产过程中使用或产生的 毒物，称为生产性毒物。在生产劳动中接触过量的毒物会损害工人身体健康，一次大量吸入或经皮肤吸收，可引起急性中 毒；多次接触较高浓度毒物会引起亚急性中毒；长期过量接触毒物也可引起慢性中毒。2）生产中常见毒物对人体的影响。有毒物质通过呼吸道、皮肤、消
15、化道被人体吸收、储积，造成对人体的危害，随物质 种类不同、摄入量不同、侵入方式不同对人体危害程度不同。表3 12制化碳对人体影响坷沌旋的关系好人体产单的畛购1时人林产生的括响1004脆5CM)6OT700致小时时人休A命崛出内尤期响比需有时会引起布快醯4硕以上】h后会引起不换感lh占会有危险Ih内曲0危险3-J3二轼化碳对人体影响七浓度的关系接融时间Awn械推/责K体中卷症状102,0L.5靴匿析冉紧张，艘览查化，转度蛎力战沮,叶版场率用购E01- 410& 5402. B恶心头礼呼吸急世，提色麝别能力下阵0妄47, &40e. e再速.产重痛讥世失即F L去3-14机对人的急扯中卷反.应度氏
16、 体 反 鹿aiLg/nL31|3601：ih1N B.3-20高溢作业充许持笑接触搞时间限仙单何：mm工作於舟动中等势益康劳劝3072SO706CJ?060504050403。1:1:订：404230迎1512 - 442011）10n.=持祷接触博启，监湖怵U的时间不为卜你息时应眠商馥琢项2）低温环境。工作地点平均气温等于或低于5摄氏度的作业称为低温作业。在低温环境下工作时间过长，超过人体适应能力，体温调 节能力发生障碍，则体温下降，从而影响机体功能，可能出现神经兴奋与传导能力减弱，出现痛觉迟钝和嗜睡状态长时间 低温作业可导致循环血量、白细胞和血小板减少，而引起凝血时间延长，出现协调功能降
17、低。低温作业还可引起人体全身 和局部过冷。全身过冷会出现皮肤苍白、脉搏呼吸减弱、血压下降。局部过冷最常见的是手、足、耳及面颊等外露部位发 生冻伤，严重的可导致肢体坏死。衣:部泓fb w分缴费母水作业时间率泮；混度范国nW S - 10宅一510W； - I0 - -j - L- - 2；）1J1rE25501111D*11nFrv八a11V1N表工J车间内作业区的空气M度和很度标准柘网和作业的祥扯s 季史季诳度J 8-JS击起牡适外担崖i CJ：短亢大量的隼IN轻悻业M业g如13-17KEf：通过*蜂J；成定敝除暗*的料作业中等昨立重作件IK-231721不蛰过室外3）冷水作业环境。冷水作业广
18、泛存在于生产行业和日常生活中，按接触方式不同可分为：全身和局部接触冷水作业。全 身浸入冷水作业主要限于特殊作业（如潜水作业），涉及人员相对较少。而大量的和常见的冷水作业是手局部接触冷水作 业，如捕捞，水产等，涉及人员较多。冷水作业第一线主要是女工，男工较少。长期从事冷水作业的工人自觉症状较多的 是：腰膝关节痛、月经不调、白带增多和手脚冻伤。工作期间工人主要冷感觉部位是手、脚、膝、腿和小腹部。其冷感觉 检出率与实际接触冷水温度有直接关系，许多生理指标表明水温降到一定水平才会发生明显变化。表3-23冷水作业分堀表冷水作业时间率* IU- B4-25*75J1i11N7&11iHNK4) 噪声环境。
19、噪声是各种不同频率和不同强度的声音无规律的杂乱组合，波形呈无规则变化，听起来使人厌烦的声音。随着工业的发展，噪声对人体的危害日趋严重。人们在强噪声环境中暴露一段时间，引起听力下降，离开噪声环境后，听 力可以恢复，称为听觉疲劳。在强噪声环境中如不采取保护措施，听觉疲劳继续发展，可导致听力下降或永久听力损失。噪声除影响听觉系统外，还影响神经系统、心血管系统、消化系统、内分泌及免疫系统等，造成植物性神经系统 功能紊乱、血压不稳、肠胃功能紊乱等。计算噪声危害指数1 二腿一(3-9)式中I 一噪声危害指数；U-噪声作业实测工作日等效连续A声级，出扯U接喋时间对应的卫生标推，dB：苴-分级常数。根据计算的
20、噪声危害指数.磷定噪声危害程度皱刖，见3-24.去3-21晚声作非分级级别指数表丹危害程一度指数范期at别安全作就0秋度危喜作业J中度fit害作作1品住乾害作业L.r-=r-3枢度靓:杯柞业K5、振动环境。振动是指物体沿直线或弧线经过某一平衡位置的往复运动。振动会对人体的多种器官造成影响和危害，从而导致长期接触 的人员患多种疾病，尤其是手持风动工具和传动工具的工人，生产性振动对他们健康的影响已经十分突出。接触振动的作业和振动源有：(1) 使用风动工具的作业：铆接、清砂、锻压、凿岩、造型、捣固、钻探、割据等。其振动源为铆钉机、风锤、电钻、 锻锤、电锯、捣固机等。(2) 研磨作业：研磨、抛光、铣、
21、镰等。其振动源为砂轮机、抛光机、铣床、镰床等。(3) 交通运输的振动源：汽车、火车、飞机等。(4) 农业机械的振动源：收割机、脱粒机、拖拉机等。振动对人体的危害分为局部振动危害和全身振动危害，加在人体的某些个别部位并且只传递到人体某个局部的机械振动称 为局部振动。如果只通过手传到人的手臂和肩部，则这种振动称为手传振动。通过支持表面传递到整个人体上的机械振动 称作全身振动。比如振动通过立姿人的脚、坐姿人的臀部和斜躺人的支撑面而传到人体都属于全身振动。强烈的机械振动 能造成骨骼、肌肉、关节和韧带的损伤，当振动频率和人体内脏的固有频率接近时，还会造成内脏损伤。6）辐射环境。辐射按其生物学作用不同可分为电离辐射和非电离辐射。电离辐射是一切能引起物质电离的辐射总称，包 括a、3、丫、X射线和中子五种。非电离辐射包括紫外线、可见光、红外线、激光和射频辐射。（1）电离辐射。电离辐射对人体的照射方式分为外照射和内照射。外照射是指来自人体外的电离辐射对人体的照射；内 照射是当放射性物质经食入、吸入、皮肤粘膜或伤口进入人体内造成的照射。人体受到定剂量的电离辐射照射后，可以产 生各种对健康有害的生物效应，造成不同类型的辐射损伤。如辐射致癌、白内障、皮肤损伤和生育能力下降等。（2）非电离辐射。 射频辐射。 红外辐射。 紫外辐射。 激光。
