人因工程學第2章 人的因素課件

第二章人的因素葉鋒

第一節(jié)

神經(jīng)系統(tǒng)與感覺系統(tǒng)一、神經(jīng)系統(tǒng)

神經(jīng)系統(tǒng)是人體的主導系統(tǒng)，全身各器官、系統(tǒng)均在神經(jīng)系統(tǒng)的統(tǒng)一控制和調(diào)節(jié)下互相影響、互相協(xié)調(diào)，以保證人體的統(tǒng)一及其與外界環(huán)境的相對平衡。下面簡要介紹神經(jīng)系統(tǒng)的構成及各部分作用。

（一）神經(jīng)組織神經(jīng)組織主要由神經(jīng)細胞（神經(jīng)元）和神經(jīng)膠質(zhì)構成，二者在形態(tài)結構和生理機能上是兩種迥然不同的成分。

第一節(jié)

神經(jīng)系統(tǒng)與感覺系統(tǒng)一、神經(jīng)系統(tǒng)

（一）神經(jīng)組織1.神經(jīng)元

神經(jīng)元是一種特殊類型的細胞，在形態(tài)上與其他組織細胞很不相同，是具有突起的細胞，由細胞體和突起組成。神經(jīng)膠質(zhì)是神經(jīng)元的輔助成分。主要由膠質(zhì)細胞組成，它們從各個方面包繞神經(jīng)細胞體及其突起，神經(jīng)元之間的空間除突觸接觸處以外，都為膠質(zhì)細胞所占領。神經(jīng)膠質(zhì)構成網(wǎng)狀支架，對神經(jīng)元起支持、絕緣、營養(yǎng)、防御等作用。

第一節(jié)

神經(jīng)系統(tǒng)與感覺系統(tǒng)一、神經(jīng)系統(tǒng)

（二）神經(jīng)系統(tǒng)的基本結構

神經(jīng)系統(tǒng)是由包括腦和脊髓的中樞神經(jīng)以及遍布全身各處的周圍神經(jīng)所組成。1.中樞神經(jīng)系統(tǒng)

中樞神經(jīng)系統(tǒng)包括腦和脊髓。脊髓是中樞神經(jīng)的初級部分。位于脊柱的脊椎管內(nèi)，其上端進入顱腔擴展為大腦的一部分---延髓。脊髓有兩個功能：一是通過上行和下行神經(jīng)束，把來自外周感受器的沖動傳至腦，同時把腦發(fā)出的沖動傳到周圍神經(jīng)；二是實現(xiàn)一些基本的軀體反射和內(nèi)臟反射活動，如血管張力反射等。

第一節(jié)

神經(jīng)系統(tǒng)與感覺系統(tǒng)一、神經(jīng)系統(tǒng)

（二）神經(jīng)系統(tǒng)的基本結構1.中樞神經(jīng)系統(tǒng)

腦又分為延髓、腦橋、中腦、間腦、小腦和大腦半球等部分。

（1）延髓。延髓下接脊髓上連腦橋。來自頭部、軀體與內(nèi)臟的大部分感受器的神經(jīng)沖動都經(jīng)由延髓傳至大腦。它同時又是調(diào)節(jié)循環(huán)、呼吸、腸胃蠕動、唾液與汗腺分泌等活動的中樞。它的前庭核是軀體運動反射調(diào)節(jié)的重要中樞。

第一節(jié)

神經(jīng)系統(tǒng)與感覺系統(tǒng)一、神經(jīng)系統(tǒng)

（二）神經(jīng)系統(tǒng)的基本結構1.中樞神經(jīng)系統(tǒng)

腦又分為延髓、腦橋、中腦、間腦、小腦和大腦半球等部分。

（2）腦橋、中腦、小腦、。腦橋也有上行下行的傳輸通路。它是角膜反射的中樞。中腦是上行下行神經(jīng)傳導主要通路的集中處，它的四疊體是光、聲探究反射的中樞所在。小腦位于腦橋后面，它與腦干有雙向纖維相連。小腦的主要功能是調(diào)節(jié)肌肉緊張度、軀體運動和維持軀體姿勢與平衡。

第一節(jié)

神經(jīng)系統(tǒng)與感覺系統(tǒng)一、神經(jīng)系統(tǒng)

（二）神經(jīng)系統(tǒng)的基本結構1.中樞神經(jīng)系統(tǒng)

腦又分為延髓、腦橋、中腦、間腦、小腦和大腦半球等部分。

（3）間腦。間腦位于大腦兩半球之間，主要包括丘腦和下丘腦。丘腦是很重要的感覺中樞。下丘腦控制植物性神經(jīng)系統(tǒng)的活動。它的主要功能是調(diào)節(jié)內(nèi)臟和內(nèi)分泌系統(tǒng)，是饑、渴、性活動的中樞，也是情緒反應的中樞。

第一節(jié)

神經(jīng)系統(tǒng)與感覺系統(tǒng)一、神經(jīng)系統(tǒng)

（二）神經(jīng)系統(tǒng)的基本結構2.周圍神經(jīng)系統(tǒng)

周圍神經(jīng)系統(tǒng)指腦和脊髓以外的神經(jīng)系統(tǒng)。它包括脊神經(jīng)和腦神經(jīng)。腦神經(jīng)發(fā)自腦干，共12對，脊神經(jīng)發(fā)自脊髓，共31對。

人體各部位的功能可分為兩類，即軀體性功能和內(nèi)臟性功能。軀體性功能指軀體骨骼肌功能和感官活動功能。內(nèi)臟性功能指內(nèi)臟活動功能。與此兩類功能相應，神經(jīng)系統(tǒng)也可分為兩類，即軀體性神經(jīng)系統(tǒng)與植物性神經(jīng)系統(tǒng)(與內(nèi)臟性功能對應)。

第一節(jié)

神經(jīng)系統(tǒng)與感覺系統(tǒng)二、感覺系統(tǒng)（一）視覺

視網(wǎng)膜是眼睛的感光部分，內(nèi)有兩種感光細胞——桿狀細胞和錐狀細胞。視網(wǎng)膜上感光細胞的分布直接決定著該部分網(wǎng)膜的感光特性。中央處具有最敏銳的物體細節(jié)和顏色辨別能力。離中央越遠，視敏度和辨色能力越低。視覺是所有感覺中神經(jīng)數(shù)量最多的感覺器，其優(yōu)點是：可在短時間內(nèi)獲取大量信息；可利用顏色和形狀傳遞性質(zhì)不同的信息；對信息敏感，反應速度快；感覺范圍廣，分辨率高；不容易殘留以前刺激的影響。但也存在容易發(fā)生錯視、錯覺和容易疲勞等缺點。

第一節(jié)

神經(jīng)系統(tǒng)與感覺系統(tǒng)二、感覺系統(tǒng)(三)平衡覺人對自身姿勢和空間位置變化的感覺稱為平衡覺。它的外周感覺器官是前庭器官。機體在進行直線運動或旋轉運動時，速度的變化會引起前庭器官中感受器的興奮。這類感受器的興奮對于機體運動的調(diào)節(jié)以及平衡的維持具有特殊作用。機體靜止時，也同樣通過這類感受器來感受機體，特別是頭部的空間位置。影響平衡覺并導致失去平衡的原因有：酒精、年齡、恐懼、突然的運動、熱壓、異常姿勢等。了解上述現(xiàn)象，可使管理人員更好地進行作業(yè)安排，減少安全事故。

第一節(jié)

神經(jīng)系統(tǒng)與感覺系統(tǒng)二、感覺系統(tǒng)(四)味覺

味覺是溶解性物質(zhì)刺激口腔內(nèi)味蕾而發(fā)生的感覺。味覺的感受器是味蕾，分布于口腔粘膜內(nèi)，主要分布于舌的背面，特別是舌尖部和舌的側面。兒童的味蕾較成年人分布廣泛，老年人的味蕾數(shù)量，由于萎縮而減少。

味覺有甜、酸、苦、咸四種，稱為四原味。其他味覺都是由這四種相互配合而產(chǎn)生的。味覺的反應速度很慢，恢復原狀也需要時間。當一種有味物質(zhì)進入口腔后，需要1s才能有感覺，而恢復原狀則需要10s至1min以上，甚至更長。

第一節(jié)

神經(jīng)系統(tǒng)與感覺系統(tǒng)二、感覺系統(tǒng)(五)嗅覺

鼻腔上端的嗅黏膜是嗅覺感受器，其上分布著嗅覺細胞。嗅覺細胞受到刺激時，產(chǎn)生神經(jīng)沖動，上傳到嗅覺中樞而引起嗅覺。人的嗅覺靈敏度用嗅覺閾表示，即能引起嗅覺的氣體物質(zhì)的最小濃度。

第一節(jié)

神經(jīng)系統(tǒng)與感覺系統(tǒng)二、感覺系統(tǒng)(六)膚覺

皮膚感覺系統(tǒng)的外周感受器存在于皮膚表層。這些感受器受刺激時引起的神經(jīng)沖動，經(jīng)過傳入神經(jīng)達到大腦皮層的相應區(qū)域，而產(chǎn)生各種膚覺，包括觸、壓、振、溫和痛等感覺。

第二節(jié)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動，故稱向心收縮。

(2)離心收縮。當肌肉收縮時產(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。

第二節(jié)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177塊直接參與人體運動。按結構形態(tài)和功能，人體骨骼系統(tǒng)可分成顱骨、軀干骨、四肢骨三大部分。

第二節(jié)肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)二、骨骼系統(tǒng)（2）關節(jié)。人體四肢骨之間普遍由關節(jié)連結。關節(jié)的功用主要在于它可使人的肢體有可能作屈伸、環(huán)繞和旋轉等運動。在關節(jié)中有四類神經(jīng)末梢，主要功能是向中樞提供關節(jié)位置變化的信息、關節(jié)活動速度的信息、關節(jié)實際位置的信息及感受痛覺的信息。

第二節(jié)肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)三、人體活動能源（二）人體活動的供能系統(tǒng)

人體補充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)。肌肉細胞中的ATP由細胞內(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。

第二節(jié)肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)三、人體活動能源（二）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。

第二節(jié)肌肉、骨骼與供能系統(tǒng)三、人體活動能源（二）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，在準確性要求不是很嚴格的場合，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。

第三節(jié)呼吸、消化和循環(huán)系統(tǒng)一、呼吸系統(tǒng)

呼吸系統(tǒng)是從鼻經(jīng)氣管到肺部器官的總稱。呼吸系統(tǒng)的功能是使空氣中的氧進入肺，并在肺部與血液之間進行氧和二氧化碳的交換，再將血液中的二氧化碳排放到空氣中。

肺是呼吸系統(tǒng)中重要器官，主要功能是通氣和換氣。肺通氣量是衡量肺功能的重要生理指標，是指單位時間內(nèi)吸入（或呼出）的氣體量。人體活動時，肺通氣量隨活動負荷增加而增大。安靜休息時，肺通氣量約為6～7L/min,劇烈活動時可達安靜時的10～20倍。第三節(jié)呼吸、消化和循環(huán)系統(tǒng)二、消化系統(tǒng)消化系統(tǒng)包括口腔、食道、胃、十二指腸、小腸和大腸等消化器官，以及消化過程所必需的分泌酶的唾液腺、肝臟、胰腺等器官。

消化系統(tǒng)對食物的消化有兩種方式，一種是通過消化道肌肉的收縮活動，將食物磨碎，并使食物與消化液充分混合，以及將食物不斷向消化道下方推送。另一種是通過消化腺分泌的消化液完成的。消化液中含有消化酶，可使食物變成可吸收的小分子物質(zhì)。

第四節(jié)腦力勞動與神經(jīng)緊張型作業(yè) 的生理變化特點隨著科學技術的發(fā)展和社會進步，生產(chǎn)過程自動化程度日益提高，大量繁重體力勞動和職業(yè)危害較嚴重的工種將逐步被機器人所取代，體力勞動的比重和強度將不斷減小，而需要智力和神經(jīng)緊張型的作業(yè)越來越多。

腦的氧代謝較其它器官高，安靜時約為等量肌肉耗氧量的15～20倍，占成年人體總耗氧量的10％。由于腦的重量僅為體重的2.5％左右，大腦即使處于高度緊張狀態(tài)，能量消耗量的增高也不致超過基礎代謝的10％。

腦力勞動時心率減慢，但特別緊張時，可引起舒張期縮短而使心跳加快、血壓上升、呼吸頻率提高、腦部充血而四肢及腹腔血液減少，腦力勞動時，腦電圖的頻率加快。

第五節(jié)人的心理因素一、性格性格是指一個人在生活過程中所形成的對現(xiàn)實比較穩(wěn)定的態(tài)度和與之相適應的習慣行為方式。如認真、馬虎、負責、敷衍、細心、粗心、熱情、冷漠、誠實、虛偽、勇敢、膽怯等就是人的性格的具體表現(xiàn)。

性格是一個人個性中最重要、最顯著的心理特征。它是一個人區(qū)別于他人的主要差異標志。人的性格構成十分復雜，概括起來主要有兩個方面，一是對現(xiàn)實的態(tài)度，二是活動方式及行為的自我調(diào)節(jié)。

性格可分為先天性格和后天性格。先天性格由遺傳基因決定，后天性格是在成長過程中通過個體與環(huán)境的相互作用形成的。

第五節(jié)人的心理因素二、能力（一）能力及其分類能力是指那些直接影響活動效率，使活動順利完成的個性心理特征。能力可進行以下分類。(1)一般能力和特殊能力。一般能力包括觀察力、記憶力、抽象概括能力、感覺能力、想象能力和創(chuàng)造能力等。特殊能力是指在某種特殊活動范圍內(nèi)發(fā)生作用的能力，它是順利完成某種專業(yè)活動的心理條件。

第五節(jié)人的心理因素二、能力（一）能力及其分類（2）模仿能力和創(chuàng)造能力。是指通過觀察別人的行為、活動來學習各種知識，然后以相同的方式做出反應的能力。模仿是人類一種重要的學習能力。創(chuàng)造力是指產(chǎn)生新的思想和新的產(chǎn)品的能力。

（3）認知能力、操作能力和社交能力。認知能力是人腦進行信息加工、存儲和提取的能力，如觀察力、記憶力、想象力等。操作能力是指人操縱自己的身體完成各項活動的能力，如勞動能力、實驗操作能力等。社交能力是人們在社交活動中表現(xiàn)出的能力，如組織管理能力、解決糾紛能力、判斷決策能力等。

第五節(jié)人的心理因素二、能力（二）能力的影響因素（1）素質(zhì)。身體素質(zhì)包括人的感覺系統(tǒng)、運動系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的自然基礎和特征。遺傳對智力的影響主要表現(xiàn)在身體素質(zhì)上。

（2）知識。人類知識是人腦對客觀書物的主觀表征，是活動實踐經(jīng)驗的總結和概括。

（3）教育。人的發(fā)展能力與系統(tǒng)學習和掌握知識技能是分不開的，良好的教育和訓練是能力發(fā)展的基礎。

第五節(jié)人的心理因素二、能力（二）能力的影響因素（4）環(huán)境。是指自然環(huán)境和社會環(huán)境兩方面。研究表明，豐富的環(huán)境刺激有利于能力的發(fā)展。（5）實踐活動。人的各種能力是在社會實踐活動過程中最終形成的。實踐活動是積累經(jīng)驗的過程，因此對能力的形成和發(fā)展起著決定性作用。

（6）主觀努力程度。一個人積極向上、刻苦努力，具有強烈的求知欲和廣泛的興趣，能力就會得到發(fā)展。相反，能力不可能得到很好的發(fā)展。

第五節(jié)人的心理因素三、動機（1）動機的含義及功能。

動機是由目標或?qū)ο笠龑?、激發(fā)和維持個體活動的一種內(nèi)在心理過程或內(nèi)部動力。動機是一種內(nèi)部的心理過程，不能直接觀察，但可通過任務選擇、努力程度、對活動的堅持性和言語表達等外部行為間接推斷出來。

從動機和行為的關系分析，動機具有激發(fā)、調(diào)節(jié)、維持和停止行為的功能。即動機能推動個體產(chǎn)生某種行為，并使行為指向一定對象或目標；同時，動機也具有維持作用，表現(xiàn)為行為的堅持性。

第五節(jié)人的心理因素三、動機（2）動機與需要。

需要是有機體內(nèi)部的一種不平衡狀態(tài)，它表現(xiàn)為有機體對內(nèi)部環(huán)境或外部環(huán)境條件的一種穩(wěn)定的需求，并成為機體活動的源泉。人的某種需要得到滿足后，不平衡會暫時得到解除，當出現(xiàn)新的不平衡時，新的需要又會產(chǎn)生。