聽覺與運(yùn)動課件

1湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系本章內(nèi)容神經(jīng)系統(tǒng)的組成及其功能1感覺與知覺2視覺與本體感覺3人的心理特征4人的聽覺系統(tǒng)5體力疲勞及其消除7肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)6第1頁/共53頁1湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系本章內(nèi)容神經(jīng)系統(tǒng)的組成及其功能1感覺2湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系五、人的聽覺系統(tǒng)

（1）人耳構(gòu)造和聽覺過程第2頁/共53頁2湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系五、人的聽覺系統(tǒng)（1）人耳構(gòu)造和聽3湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第3頁/共53頁3湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第3頁/共53頁4湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第4頁/共53頁4湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第4頁/共53頁5湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第5頁/共53頁5湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第5頁/共53頁6湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第6頁/共53頁6湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第6頁/共53頁7湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系聲音的特性和分貝標(biāo)度我們必須理解聲音或噪音的兩種特性：頻率和響亮度。聲音的頻率聲音其實是經(jīng)媒介傳遞的快速壓力變化。當(dāng)聲音于空氣中傳遞，大氣壓力會循環(huán)變化。每一秒內(nèi)壓力變化的次數(shù)叫作頻率，量度單位是赫茲(Hz)，其定義為每秒的周期數(shù)目。

頻率越高，聲音的音調(diào)越高。如下圖顯示，擊鼓產(chǎn)生的頻率遠(yuǎn)較吹哨子產(chǎn)生的頻率低。第7頁/共53頁7湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系聲音的特性和分貝標(biāo)度我們必須理解聲音8湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第8頁/共53頁8湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第8頁/共53頁9湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第9頁/共53頁9湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第9頁/共53頁10湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系響亮度是聲音或噪音的另一個特性。強(qiáng)的聲音通常有較大的壓力變化，弱的聲音壓力變化則較小。壓力和壓力變化的量度單位為帕斯卡，縮寫為Pa。其定義為牛頓/平方米(N/m2)。人類的耳朵能感應(yīng)聲壓的范圍很大。正常的人耳能夠聽到最微弱的聲音叫作「聽覺閾」，為20個微帕斯卡(縮寫為μPa)的壓力變化，即20x10e-6Pa(“百萬分之二十帕斯卡”)。另一方面，非常噪吵的情況能產(chǎn)生很大的壓力變化，例如一架飛機(jī)在發(fā)出最大馬力時能在近距離產(chǎn)生大約2000Pa或2x10e9μPa的噪音。下表顯示由上述情況產(chǎn)生不同的聲壓級，以帕斯卡及微帕斯卡表示。第10頁/共53頁10湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系響亮度是聲音或噪音的另一個11湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系聲壓聲源或噪聲源大約的聲壓

(單位為μPa)在發(fā)出最大馬力時的太空穿梭機(jī)2,000,000,000交響樂團(tuán)2,000,000在25米范圍柴油貨運(yùn)火車高速前進(jìn)200,000正常的談話20,000圖書館2米范圍的低語2,000播音室200人類耳朵能夠聽到最微弱的聲音20第11頁/共53頁11湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系聲壓聲源或噪聲源大約的聲壓

(單12湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系聲壓級（SPL或Lp）單位：分貝第12頁/共53頁12湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系聲壓級（SPL或Lp）單位：分貝第13湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系聲壓(帕)聲壓級(分貝)聲源舉例

200>150火箭,導(dǎo)彈,飛船

140噴氣式飛機(jī)(相距5米處)20130大炮,低聲鼓(峰值)120可聽高限(痛閾)2110汽車?yán)?相距1米)100普通發(fā)電站,通風(fēng)機(jī)房

0.290載重汽車(時速40公里),六角機(jī)床

80一般工廠車間

0.0270對話(距離1米)60大百貨商店環(huán)境噪聲

0.00250有收音機(jī)的住宅環(huán)境噪聲

40影劇院演出時的觀眾噪聲

0.000230安靜的效區(qū),輕聲耳語

20消聲室內(nèi),手表擺動聲

0.0000210自己呼吸聲

0可聽低限(聽閾)第13頁/共53頁13湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系聲壓(帕)聲壓級(分14湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系環(huán)境條件聲壓(帕)聲壓級(分貝)

飛機(jī)起飛20-60120-130

織布車間2-3100-105

沖床附近2100

地下鐵道0.690

大聲說話(1米)0.0670

普通說話(1米)0.0260

安靜的辦公室0.00650

圖書館0.00240

安靜的臥室0.000630

播音室0.000220

樹葉沙沙聲0.0000610

聽閾0.000020第14頁/共53頁14湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系環(huán)境條件15湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第15頁/共53頁15湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第15頁/共53頁16湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系現(xiàn)實生活中我們經(jīng)常會同時遇到幾個聲音。你知道一個聲音與另一個聲音結(jié)合時，會產(chǎn)生甚么結(jié)果嗎？

我們都知道60個蘋果加60個蘋果，等于120個蘋果。但是，這并不適用于以分貝來表示的聲音。事實上，60分貝加60分貝只等于63分貝。第16頁/共53頁16湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系現(xiàn)實生活中我們經(jīng)常會同時遇17湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第17頁/共53頁17湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第17頁/共53頁18湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第18頁/共53頁18湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第18頁/共53頁19湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第19頁/共53頁19湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第19頁/共53頁20湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（一）、肌肉組織及其工作特征

肌肉是人體四種組織中數(shù)量最多的組織。人做任何動作，都要依靠肌肉的收縮與舒展。肌肉收縮有向心收縮、離心收縮、等長收縮等形式。前兩種收縮是實現(xiàn)人體各種運(yùn)動所必需的，它們是動力性的，總稱為動力性收縮。等長收縮則是靜力性收縮。(1)向心收縮。當(dāng)肌肉收縮產(chǎn)生的張力大于外加阻力時，肌肉縮短并牽拉著骨杠桿作向心運(yùn)動，故稱向心收縮。(2)離心收縮。當(dāng)肌肉收縮產(chǎn)生的張力小于外力時，肌肉被拉長。(3)等長收縮。肌肉收縮產(chǎn)生張力但長度保持不變時的收縮形式稱為等長收縮。第20頁/共53頁20湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（一）21湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)一、肌肉組織及其工作特征肌肉收縮的速度與肌肉收縮的張力有關(guān)。肌肉收縮的張力大小又同肌肉收縮前的長度(又稱初長度)有關(guān)。初長度短于“靜息長度”時，收縮時的張力隨肌肉初長度的增長而線性地增大。當(dāng)肌肉收縮初長度達(dá)到約相當(dāng)于靜息長度時，張力達(dá)到最大，此時的初長度稱為最適初長度。肌肉長度若超過這個最適初長度，收縮張力迅速下降。

肌肉收縮時的張力與收縮速度之間也存在著有規(guī)律的關(guān)系。增加肌肉的負(fù)荷時，肌肉收縮張力增大，但肌肉收縮的速度減慢，肌肉縮短的長度減小。當(dāng)負(fù)荷張力增大到一定限度后，肌肉不能再縮短，收縮的速度為零。若負(fù)荷減小，肌肉收縮的速度與短縮的長度又大。第21頁/共53頁21湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)一22湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（二）、骨骼系統(tǒng)（1）骨及骨骼。人體內(nèi)有206塊骨。其中，有顱骨29塊、軀干骨51塊、四肢骨126塊。其中有177塊直接參與人體運(yùn)動。圖是人體骨骼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。（2）關(guān)節(jié)。人體四肢骨之間普遍由關(guān)節(jié)連結(jié)。關(guān)節(jié)的功用主要在于它可使人的肢體有可能作屈伸、環(huán)繞和旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動。在關(guān)節(jié)中有四類神經(jīng)末梢，主要功能是向中樞提供關(guān)節(jié)位置變化的信息、關(guān)節(jié)活動速度的信息、關(guān)節(jié)實際位置的信息及感受痛覺的信息。

第22頁/共53頁22湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（二）、23湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系人體骨骼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第23頁/共53頁23湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系人體骨骼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第23頁/共53頁24湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（三）、人體活動能源各種人體活動都需要能量。能量的供給通過體內(nèi)能源物質(zhì)(糖、糖元、脂肪、蛋白質(zhì))的氧化或酵解來實現(xiàn)。通常將能源物質(zhì)轉(zhuǎn)化為熱或機(jī)械功的過程稱為能量代謝。

1人體活動的直接能源

人的肌肉、神經(jīng)元和其他細(xì)胞活動的能源直接來自細(xì)胞中的貯能元——三磷酸腺苷(ATP)。肌肉活動時，肌細(xì)胞中的ATP與水結(jié)合，在ATP酶的催化下迅速分解成二磷酸腺苷(ADP)和無機(jī)磷(Pi)，并釋放29.3kJ的能量。

ATP+H2O→ADP+Pi+29.3kJ/mol第24頁/共53頁24湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（三）25湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（三）、人體活動能源2人體活動的供能系統(tǒng)

人體補(bǔ)充ATP的過程稱為產(chǎn)能或供能。人體有三個供能系統(tǒng)，即磷酸原(ATP-CP)系統(tǒng)、乳酸能系統(tǒng)和有氧化系統(tǒng)。

（1）磷酸原(ATP-CP)系統(tǒng)。ATP—CP系統(tǒng)又稱非乳酸能系統(tǒng)。肌肉細(xì)胞中的ATP由細(xì)胞內(nèi)的二磷酸腺苷(ADP)和磷酸肌酸(CP)這兩種高能磷化物合成。每1mol的CP分解時可合成1molATP。反應(yīng)方程:

第25頁/共53頁25湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（三26湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（三）、人體活動能源2人體活動的供能系統(tǒng)

（2）乳酸能系統(tǒng)。該系統(tǒng)的能量來自糖元的酵解。糖元酵解時產(chǎn)生的能量供應(yīng)給ADP，再合成ATP。

（3）有氧氧化系統(tǒng)。有氧氧化供能系統(tǒng)是指糖或脂肪在氧的參與下分解為二氧化碳和水，同時產(chǎn)生能量，使ADP再合成ATP后向肌肉或其他細(xì)胞提供活動能量。

綜上所述可知，三種能量系統(tǒng)產(chǎn)能過程各有特點，它們在人體活動中也有不同的作用。下表是對三種能量系統(tǒng)供能特點的比較。第26頁/共53頁26湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（三）27湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系項目磷酸原系統(tǒng)乳酸能系統(tǒng)有氧氧化系統(tǒng)能量產(chǎn)生方式無氧代謝無氧代謝有氧代謝能源物質(zhì)ATP-CP糖元糖元、脂肪、蛋白質(zhì)供能速度很快快緩慢供能數(shù)量很少少大量對人體疲勞影響容易疲勞容易疲勞不易疲勞適用場合短暫劇烈活動短時(1～2min)強(qiáng)度大的活動長時間的耐力活動三種能量系統(tǒng)供能特點的比較第27頁/共53頁27湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系項目磷酸原系統(tǒng)乳酸能系統(tǒng)有28湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)3、能量代謝

體內(nèi)能量的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)移和消耗叫做能量代謝。能量代謝按機(jī)體所處狀態(tài)，可以分為三種：基礎(chǔ)代謝量、安靜代謝量、能量代謝量。（1）、基礎(chǔ)代謝量基礎(chǔ)代謝量，是人在絕對安靜下(平臥狀態(tài))維持生命所必須消耗的能量。生理學(xué)將人清醒、靜臥、空腹（食后10小時以上）、室溫20度左右的條件為基礎(chǔ)條件。正常人的基礎(chǔ)代謝率比較穩(wěn)定，一般不超過正常平均值的15%。我國人體表面積的公式為：體表面積(m2)=0.0061×身高(cm)+0.0124×體重(kg)-0.0099基礎(chǔ)代謝量=基礎(chǔ)代謝率平均值(B)×人體表面積(S)×持續(xù)時間(t)=BSt第28頁/共53頁28湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)3、能29湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系我國人正常的基礎(chǔ)代謝率平均值（kJ/m2·h）

年齡11-15

16-17

18-19

20-30

31-40

41-50

51以上男性195.5

193.4

166.2

157.8

158.7

154.1

149.1

女性172.5

181.7

154.1

146.4

142.4

142.4

138.6

例：身高170cm，體重55kg的同學(xué)1小時的基礎(chǔ)代謝量。體表面積=0.0061*170+0.0124*55-0.0099=1.7091基礎(chǔ)代謝量=157.8*1.5881=269.7第29頁/共53頁29湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系我國人正常的基礎(chǔ)代謝率平均值（kJ30湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（2）、安靜代謝量安靜代謝量是指機(jī)體為了保持各部位的平衡及某種姿勢所消耗的能量。安靜代謝量包括基礎(chǔ)代謝量和為維持體位平衡及某種姿勢所增加的代謝量兩部分。通常以基礎(chǔ)代謝量的20％作為維持體位平衡及某種姿勢所增加的代謝量，因此，安靜代謝量應(yīng)為基礎(chǔ)代謝量的120％。安靜代謝率記為R。安靜代謝量=Rt=1.2BSt式中，為安靜代謝率（kJ/(㎡

·h)；S為人體表面積（㎡）；t為持續(xù)時間（h）。第30頁/共53頁30湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（2）31湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（3）、能量代謝量人體進(jìn)行作業(yè)或運(yùn)動時所消耗的總能量，叫能量代謝量。

能量代謝量包括基礎(chǔ)代謝量，維持體位增加的代謝量和作業(yè)時增加的代謝量三部分。也可以表示為安靜代謝量與作業(yè)時增加的代謝量之和。能量代謝率記為M。

能量代謝量=MSt式中，M為能量代謝率（kJ/h㎡

）；S為人體表面積（㎡

）；t為測定時間（h）。第31頁/共53頁31湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（3）32湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（4）、相對代謝率RMR為了消除作業(yè)者之間的差異因素，常用相對代謝率這一相對指標(biāo)衡量勞動強(qiáng)度。相對代謝率記為RMR。第32頁/共53頁32湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（433湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（5）、相對代謝率資料

計算能量代謝量時，首先必須準(zhǔn)備必要的相對代謝率資料，專家們已經(jīng)積累了大量的系統(tǒng)的相對代謝率數(shù)據(jù)。可以對研究的某項具體作業(yè)，觀察分析作業(yè)者的動作、負(fù)荷和疲勞等方面的特征，然后與現(xiàn)有的資料加以對照比較，即可以判斷確定該項作業(yè)的RMR值。有關(guān)判定生產(chǎn)作業(yè)活動的資料見表。日常作業(yè)活動的RMR值參考資料見表。第33頁/共53頁33湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（5）34湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系動作部位動作細(xì)分RMR被檢查者感覺調(diào)查者觀察工作舉例非意識的機(jī)械性動作0～0.5手腕感到疲勞，但習(xí)慣后不感到疲勞完全看不出疲勞感拍電報為0.3

記錄為為0.5手指動作有意識的動作0.5～1工作時間長后有疲勞感看不出有疲勞感撥電話號碼為0.7

蓋章為0.9手指動作手指動作連帶到小臂1.0～2.0認(rèn)為工作很輕．不太疲勞看不出有疲勞感電腦操作為1.3

電鉆(靜作業(yè))為1.8連帶上肢手指動作連帶大臂2.0～3.0常想休息有明顯工作感，是較小的體力勞動抹光混凝土為2.0上肢動作一般動作方式3.0～4.0開始不習(xí)慣時勞累習(xí)慣后不太困難擺動雖大些，但用力不大輕篩為3.0

電焊為3.0稍用力動作方式4.0～5.5局部疲勞，不能長時間連續(xù)動作使用整個上肢，用力明顯裝汽車輪胎為4.5

粗鋸木料為5.0全身動作一般動作方式5.5～6.5要求工作30～40min后休息作業(yè)者呼吸急促拉鋸為5.8

和泥為6.0動作較大，用力均勻6.5～8.0連續(xù)工作20min感到胸中難受，但再干輕的工作能繼續(xù)做作業(yè)者呼吸急促。臉變色，出汗鋸硬木為7.5短時間內(nèi)集中全身力量8.0～9.5工作5～6min后，什么工作也不能做了作業(yè)者呼吸急促、流汗、臉色難看、不愛說話用尖鎬勞動為8.5

推200kg三輪車為9.5繁重作業(yè)10.0～12.0工作不能持續(xù)5min以上急喘、臉變色、流汗用全力推車為10.0挖坑為12.4極繁重作業(yè)12.0以上用全力只能忍耐lmin，實在沒有力氣了屏住呼吸作業(yè)，急喘，有明顯的疲勞感推倒物料為17.0生產(chǎn)作業(yè)活動的RMR第34頁/共53頁34湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系動作動作細(xì)分RMR被檢查者感覺調(diào)查35湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系作業(yè)或活動內(nèi)容RMR值作業(yè)或活動內(nèi)容RMR值睡眠安靜坐姿坐姿：燈泡鎢絲的組裝念、寫、讀、聽拍電報電話交換臺的交換員打字談話：坐著(有活動時0.4)站著(腿或身體彎曲時0.5)打電話(站)用飯、休息洗臉、穿衣、脫衣乘小汽車乘汽、電車(坐)乘汽、電車(站)、掃地、洗手使用計算器洗澡郵局蓋戳使用縫紉機(jī)在桌上移物用洗衣機(jī)基礎(chǔ)代謝量的80％-90％00.10.20.30.41.40.20.30.40.40.50.5～0.61.02.20.60.70.91.01.0～1.21.2使用計算機(jī)步行選購準(zhǔn)備、做飯及收拾郵局小包檢驗工作騎車(平地180m/min)做廣播體操擦地整理被褥下樓(50m/min)上樓(45m/min)慢步(40m/min)(50m/min)散步(60m/min)(70m/min)步行(80m/min)(90m/min)(100m/min)(120m/min)跑步(150m/min)馬拉松萬米跑比賽

1.31.61.62.42.93,03.54.3～5.32.66.51.31.51.82.12.73.34.27.08.0～8.514.516.7日常作業(yè)的RMR資料第35頁/共53頁35湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系作業(yè)或活動內(nèi)容RMR值作業(yè)或活動內(nèi)36湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（三）、人體活動能源4、能量消耗的測定

人體能量消耗測定方法有直接法、間接法和相關(guān)估算法等。直接法是利用各種熱量計，測定在絕熱室內(nèi)流過人體周圍的冷卻水生溫情況，直接測量人體在一定時間內(nèi)散發(fā)的熱量。由于操作復(fù)雜，而且需要大型熱量計，實際測量中不便應(yīng)用。

間接法是通過測定人體耗氧量（L/min），再乘以氧熱價（KJ/L）來計算能量消耗的方法。第36頁/共53頁36湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（三）37湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第37頁/共53頁37湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系第37頁/共53頁38湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（三）、人體活動能源4、能量消耗的測定

間接法又可分為閉合式和開放式兩類。閉合式是人對著一個密閉的裝置作呼吸。開放式測定法是讓人體從空氣中直接吸氣，將呼出氣體收集起來，然后對收集的氣體進(jìn)行成分分析。

使用間接法測定能耗，工作量很大。為了解決這一問題，在準(zhǔn)確性要求不是很嚴(yán)格的場合，可用某些容易測定的生理指數(shù)來估計人體的能耗。例如，心率就是一個較常用的估算指標(biāo)。

第38頁/共53頁38湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系六肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)（三）39湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（四）作業(yè)時氧耗動態(tài)

能量產(chǎn)生和消耗可以從人體消耗的氧量上反應(yīng)出來。作業(yè)時人體所需的氧量取決于勞動強(qiáng)度大小，勞動強(qiáng)度越大，需要氧量也越多。因此，以體力為主的作業(yè)，可以利用人在作業(yè)中的耗氧量計算作業(yè)時耗能量。1、氧債及其補(bǔ)償氧需：單位時間所需的氧量（氧需能否得到滿足主要取決于循環(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的功能）。氧上限：血液在單位時間內(nèi)所能供應(yīng)的最大氧量（成年人的氧上限一般不超過3L/min，有鍛煉者可達(dá)到4L/min）。第39頁/共53頁39湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（四）作業(yè)時氧耗動40湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（四）作業(yè)時氧耗動態(tài)1、氧債及其補(bǔ)償

氧債：氧需和供氧量之差（如圖）。b)氧需超過氧上限a)氧需小于氧上限第40頁/共53頁40湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（四）作41湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（四）作業(yè)時氧耗動態(tài)2、靜態(tài)作業(yè)的氧需

靜態(tài)作業(yè)的特征是能量消耗水平不高，但容易發(fā)生疲勞。即使勞動強(qiáng)度很大，氧需也達(dá)不到氧上限，通常每分鐘不超過1L。但在作業(yè)停止后數(shù)分鐘內(nèi)，氧耗不像動態(tài)作業(yè)那樣迅速降低，而是先升高，然后再逐漸降低到安靜水平。具體如圖所示。靜態(tài)作業(yè)的氧消耗動態(tài)第41頁/共53頁41湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（四）作業(yè)時氧42湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（四）作業(yè)時氧耗動態(tài)3、氧耗量的測定與計算

相對代謝率(RMR)指標(biāo)通過作業(yè)中氧耗量來計算，計算公式如下：（要注意，對恢復(fù)期還氧債部分的氧耗量不能忽略）其中作業(yè)時的氧耗量直接作業(yè)過程中測得基礎(chǔ)代謝氧的消耗量可以通過由體重、身高計算的體表面積值查表求出安靜時氧的消耗量，一般以基礎(chǔ)代謝氧消耗量的1.2倍來計算第42頁/共53頁42湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（四）作業(yè)時氧耗動態(tài)3、氧耗量的43湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（五）勞動強(qiáng)度分級勞動強(qiáng)度是指作業(yè)者在生產(chǎn)過程中體力消耗及緊張程度。勞動強(qiáng)度不同，單位時間人體所消耗的能量也不同。從勞動生理學(xué)方面來看，以能量代謝為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級是比較合適的。這種分級法可以把千差萬別的作業(yè)，從能量代謝角度進(jìn)行統(tǒng)一的定義。目前，國內(nèi)外對勞動強(qiáng)度分級的能量消耗指標(biāo)主要有兩種：相對指標(biāo)，即相對代謝率RMR。該指標(biāo)在國外應(yīng)用比較普遍，目前在我國已開始使用；絕對指標(biāo)，如8h的能量消耗量，勞動強(qiáng)度指數(shù)等。第43頁/共53頁43湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（五）勞動強(qiáng)度分44湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（五）勞動強(qiáng)度分級1、以相對代謝率指標(biāo)分級依作業(yè)時的相對代謝率指標(biāo)評價勞動強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的典型代表是日本能率協(xié)會的劃分標(biāo)準(zhǔn)，它將勞動強(qiáng)度劃分為5個等級。如表所示。作業(yè)級越高，規(guī)定的作業(yè)率應(yīng)越低。≤2.7適宜的作業(yè)；

<4的作業(yè)可以持續(xù)工作，但考慮精神疲勞也應(yīng)安排適當(dāng)休息；

>4的作業(yè)不能連續(xù)進(jìn)行；

>7的作業(yè)應(yīng)實行機(jī)械化。第44頁/共53頁44湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（五）勞45湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（五）勞動強(qiáng)度分級2、以能耗量指標(biāo)分級

不同勞動強(qiáng)度的能耗量與相對代謝率指標(biāo)對照資料見表。該資料為日本勞動研究所發(fā)表。

性別等級主作業(yè)的RMR8h勞動能耗量/kJ一天能耗量/kJ男ABCDE0～11～22～44～77～112303～38523852～52345234～73277327～90859085～108447746～92119211～1067610676～1277012770～1465414654～16329女ABCDE0～1l～22～44～77～111926～30143014～42704270～59455945～74537453—89186908～80398039～92959295～1097010970～1247712477～13942第45頁/共53頁45湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（五）勞46湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（五）勞動強(qiáng)度分級

我國于1984年頒布了體力勞動強(qiáng)度分級標(biāo)準(zhǔn)(GB3869-83)，該標(biāo)準(zhǔn)以勞動強(qiáng)度指數(shù)分級，1997年重新確定標(biāo)準(zhǔn)（GB3869-1997）代替GB3869-83，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了體力勞動強(qiáng)度分級的劃分原則和級別，是勞動安全衛(wèi)生和管理的依據(jù)。（1）．定義本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。能量代謝率energymetabolicrade（M）勞動時間率workingtimerate(T)體力勞動性別系數(shù)sexcoeffcientofphysicalwork(S)體力勞動方式系數(shù)waycoefficientofphysicalwork(W)體力勞動強(qiáng)度指數(shù)intensityindexofphysicalwork(I)3、以勞動強(qiáng)度指數(shù)分級第46頁/共53頁46湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（五）勞47湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（五）勞動強(qiáng)度分級(2)．體力勞動強(qiáng)度分級

體力勞動強(qiáng)度分為四級，如表所示。3、以勞動強(qiáng)度指數(shù)分級

體力勞動強(qiáng)度級別

體力勞動強(qiáng)度指數(shù)

ⅠⅡⅢⅣ

≤15>15~20>20~25>25第47頁/共53頁47湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（五）勞48湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系單項勞動能量代謝率計算如下：每分鐘肺通氣量3.0～7.3L時采用式：1gM＝0.0945x–0.53794

每分鐘肺通氣量8.0～30.9L時采用式：lg(13.26—Ｍ)＝1.1648-0.0125x每分鐘肺通氣量7.3～8.0L時采用上面兩式的平均值。上式中，M為能量代謝率（kJ／min·m2）；x為單位體表面積氣體體積，L／min·m2。（五）勞動強(qiáng)度分級(3)．能量代謝率、勞動時間率和體力勞動強(qiáng)度指數(shù)的計算方法3、以勞動強(qiáng)度指數(shù)分級①平均能量代謝率M計算方法第48頁/共53頁48湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系單項勞動能量代謝率計算如下：49湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（五）勞動強(qiáng)度分級（3）．能量代謝率、勞動時間率和體力勞動強(qiáng)度指數(shù)的計算方法3、以勞動強(qiáng)度指數(shù)分級②勞動時間率T計算方法每天選擇接受測定的工人2～3名，記錄自上工開始至下工為止整個工作從事各種勞動與休息的時間。每個測定對象應(yīng)連續(xù)記錄3天，取平均值，求出勞動時間率(T)。工作日內(nèi)純凈勞動時間（min）T(%)＝——————————————————×100工作日總工時（min）

∑[各單項勞動占用的時間（min）]

＝—————————————————×100

工作日總工時（min）第49頁/共53頁49湖南科技大學(xué)工業(yè)工程系（五）