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1、第二章,职业生理学 Work Physiology,主讲教师：范雪云,职业生理学（work physiology）,研究劳动过程中机体的调节与适应规律，从而找出提高作业能力和预防疲劳过早出现的措施，达到保护和促进健康、提高生产率的目的的一门学科。,教学目的与要求,1、了解体力劳动、脑力劳动时能量的来源及特点2、掌握劳动强度分级方法及有关概念3、掌握体力劳动时机体的调节与适应相关知识,第一节 体力劳动时机体的调节与适应,乳酸系列,体力劳动时肌肉活动的能量来源,ATP-CP系列,骨骼肌占体重的40%，能量消耗较大呀！,需氧系列,一、体力劳动时肌肉活动的能量来源,1、ATP-CP系列：ATP酶 AT
2、P+H2O ADP+Pi+29.3KJ/mol 供肌肉活动 CPK ATP CP Pi+Cr(肌酸)特点：不需氧、非常迅速，为肌肉收缩能量的直接来源 CP贮藏量甚微，只能供肌肉活动几秒钟之用 只能满足短暂的剧烈活动之用,一、体力劳动时肌肉活动的能量来源,2、需氧系列：维持肌肉继续活动的能量主要来自于糖类、脂肪和蛋白质。它们不断分解，通过氧化磷酸化过程提供能量，供给ATP的再合成，这一过程需要有氧气供应。特点：需氧，速度较慢 生成的能量较多，不产生致疲劳性副产物 能量的产生几乎不受限制 经济、持久，适应长期及中等劳动,一、体力劳动时肌肉活动的能量来源,在开始阶段利用糖类较多，但随着活动时间的延长
3、，利用脂肪的比例增大，脂肪即成为主要的能源。,3、乳酸系列：在大强度活动时，ATP 分解非常迅速，氧化磷酸化补充ATP的能力受到氧气供应的限制，形成ATP的速度不能满足需要。这时，无氧糖酵解开始参与提供肌肉所需的ATP。特点：不需氧 能迅速提供较多的能量 大量消耗糖原,产生的乳酸有致疲劳性 产生ATP有限，不经济、也不能持久,一、体力劳动时肌肉活动的能量来源,短期重体力、极重体力劳动,己糖激酶 己糖激酶异构酶 磷酸果糖激酶葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖 1,6-磷酸果糖 ATP ADP ATP ADP 磷酸羟丙酮 乳酸 丙酮酸 3-磷酸甘油醛,基本概念氧需(oxygen demand)：
4、劳动1分钟所需要的氧量叫氧需。氧上限(maximum oxygen uptake)：血液在1分钟内能供应的最大氧量叫氧上限。氧债(oxygen debt)：氧需和实际供氧量之差称为氧债。,二、作业时氧消耗的动态,氧债阶段：在劳动开始2-3分钟内，呼吸和循环系统的活动尚不能满足氧需，肌肉是在氧供给不足的条件下工作的。此时就产生了氧债。,二、作业时氧消耗动态,稳定状态（steady state）:工作2-3分钟后呼吸和循环系统的活动逐渐加强，氧的供应得到满足，即进入稳定状态下工作。这样的工作一般能维持较长时间。若劳动强度过大，氧需超过氧上限，机体处于供氧不足的状态下工作，肌肉活动所需能量靠糖酵解，
5、这时会产生大量乳酸，作业就不能持久。,二、作业时氧消耗动态,补偿氧债阶段：工作停止后，在一段时间内，机体要消耗较安静时更多的氧以偿清氧债，这个时期即恢复期。根据氧债的大小，恢复期可达数分钟至十余分钟，甚至1小时。,二、作业时氧消耗动态,A=B,BA,1、中等强度作业 作业时氧需不超过最大摄氧量，即在稳定状态下进行的作业。我国目前的工农业劳动多属此类。,三、劳动强度分级,一般分为三级,2、大强度作业:指氧需超过了最大摄氧量，即在氧债大量蓄积的条件下进行的作业，一般只能持续进行数分钟至十余分钟。3、极大强度作业:完全在无氧条件下进行的作业，此时的氧债几乎等于氧需，一般不超过2分钟。,三、劳动强度分
6、级,体力劳动强度分级标准(GBZ2-2002),三、劳动强度分级,劳动强度指数,I=3T+7M T:劳动时间率 M：8小时工作日能量代谢率KJ/min.m2,工作日净劳动时间（分）劳动时间率（%）=*100 工作日总时间（分）平均能量代谢率（KJ/min.m2）将某工种一个劳动日内各种活动与休息加以归类，测定各类活动与休息的能量消耗，并分别乘以从事该类活动的总时间，合计求得工作日总能量消耗，再除以工作日总时间。,劳动强度指数,1、神经系统（neural system）动力定型(dynamic stereotype):当长期在同一劳动环境中从事某一作业活动时，通过复合条件反射逐渐形成的能提高作业
7、能力的能动作用。,四、体力劳动时机体的调节与适应,2、心血管系统(cardiovascular system)心率：增加40次/min，能胜任该工作。血压:脉压差增大、脉压差减小。血液再分配：内脏、皮肤小A收缩，肌肉小A扩张。血液成分:血糖降低；血乳酸增加；氢离子浓度升高。,四、体力劳动时机体的调节与适应,3.呼吸系统(respiratory system)作业时，呼吸次数随体力劳动强度而增加，重劳动可达30-40次/min，极大强度劳动时可达60次/min。肺通气量可由安静时的6-8L/min增至40-120L/min或更高。,四、体力劳动时机体的调节与适应,4、排泄系统(excretory
8、 system）肾脏:由于腹腔的血管收缩、汗液分泌增加及血浆中水分减少等。尿量大为减少，达50%-90%。尿液成分的变动较大，乳酸含量可从20mg/h增至100-l300mg/h，以维持体内酸碱平衡。汗腺:排汗量增加，汗中乳酸含量增多。,四、体力劳动时机体的调节与适应,排汗量作为评价劳动强度的指标。,5、体温变化（temperature change)体力劳动时及其后一段时间内体温有所上升，以利于全身各器官系统活动的进行，但增幅不应超过1,否则人体不能适应，劳动不能持久进行。,四、体力劳动时机体的调节与适应,体温变动作为评价劳动强度的指标。,第二节 脑力劳动时机体的调节与适应,一般认为凡以脑力
9、活动为主的作业即为脑力劳动。明显的特点：在于信息的加工处理:通过感觉器官感受信息，经中枢神经系统评价、编码、存储、检索、处理、加工、复制，然后通过多种形式转化和输出信息。,脑力劳动(mental work)：,通过多种形式转化和输出信息,经中枢神经系统评价、编码、存储、检索、处理、加工、复制,通过感觉器官感受信息,脑力劳动特点,1、需氧量高：安静时约为等量肌肉需氧量的10-20倍。占成年人体总耗氧量的10%。2、需血流量多：所需血流量达心输出量的14-15%3、葡萄糖有氧氧化是脑细胞活动的最重要能源：平时90%的能量都靠糖原分解来提供。4、脑组织对缺氧、缺血、低血糖、低血压非常敏感。,一、脑代
10、谢的特点,成人脑重仅为体重的2%，但需氧量为总耗氧量的10-20%。,记忆(memory)：是把编码加工后的信息进行储存和提取的过程。即经验在人脑中的保留和重现。1、工作记忆(working memory,一级记忆)：是指以不稳定形式初始和暂时地贮存信息的记忆。,二、记忆过程及机制,2、长期记忆（第二级或第三级记忆）通过反复动用信息，使其在第一级记忆中循环、延长其保留时间转入第二级记忆，储存的时间为几分钟至几年，它是弱的或稍强的记忆痕迹，易遗忘。第二级记忆痕迹长年累月重演应用，便进入三级记忆（永久记忆）。是保留在脑海里的很强的记忆痕迹，常可保留终生。,二、记忆过程及机制,二、记忆过程及机制,记
11、忆的信息流图解,1、工作场所应保持安静：噪声不应超过45dB（A）。2、室内光线应明亮，须防止阳光直射，光线应从左边来。人工照明应有足够亮度，一般应为500Lx（米烛光）。制图等精细工作应为1000Lx，老年人工作时对亮度的需求要高得多，比年轻人约高5倍。,三、脑力劳动的职业卫生要求,3、室内温度以至适温度为宜：我国相应标准规定为夏季24-28，冬季19-22。4、墙壁颜色应明亮柔和，避免使用黑色、深色或刺眼的颜色。以淡黄、淡绿、淡灰色为好。5、工作空间、桌椅应符合国人身体尺寸，使用的显示器、控制器应符合工效学的要求。,三、脑力劳动的职业卫生要求,1、工作与休息安排适当学前儿童：15-20min小 学 生:20-30min 中 学 生:45-50min成 年 人:60-90min,四、维护脑力防止过劳,2、加强适度体育锻炼 3、充足的睡眠 成人至少 5h/d 一般 7.5h/d 老年人 4.5-6.5h/d。4、合理营养 多食富含蛋白质、磷脂、维生素类食物。,四、维护脑力防止过劳,思考题,肌肉活动的能量来源及特点了解氧消耗动态及有关概念脑代谢特点有哪些？劳动强度分级及依据,谢谢大家!,
