第三章第一節(jié)人的生理因素與安全=安全人機工程學=湖南工學院

生理因素心理因素疲勞與恢復生物力學

特性本章學習內容：目前一頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點第一節(jié)人的生理因素與安全一、感覺和知覺的定義及特征二、視覺機能及其特征四、其他感覺機能及其特征三、聽覺機能及其特征五、人的反應時間目前二頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點一、感覺和知覺特征內容：1、感覺和知覺的基本概念2、感覺的基本特征3、知覺的基本特征復習上一節(jié)內容目前三頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點1、感覺和知覺的基本概念感覺是知覺的基礎，感覺大多數(shù)取決于物體屬性，是個別屬性的反映；知覺取決于人的因素：知識、經(jīng)驗、興趣等，是物體整體反映，包含覺察、分辨、確認等一系列過程；感覺越多，知覺對象越接近真實。復習上一節(jié)內容目前四頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點2、感覺的基本特征

感受性是受限的受限的表示方法用閾值感受性是變化的，影響因素有刺激數(shù)目、強度、時間等變化規(guī)律：適應性、對比性、融合性、感覺的相互作用復習上一節(jié)內容目前五頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點3、知覺的基本特征

知覺的整體性

知覺的理解性知覺的恒常性知覺的選擇性，一般取決于下列條件：１)、對象和背景的差別２)、對象的運動３)、主觀因素復習上一節(jié)內容目前六頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點二、視覺的機能和特征內容：1、視覺的基本概念2、視覺的基本參數(shù)3、視覺特征4、視覺損傷與視覺疲勞5、視覺的運動規(guī)律目前七頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點1、視覺的基本概念視覺三要素——視覺物體、光、視覺器官能感受電磁波長為380-780毫微米可見光，眼能夠感受的光的強度從幾個勒克司到10000勒克司目前八頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點2、視覺的基本參數(shù)1）視角2）視力3）視野4）視距5）色覺衡量視覺機能的參數(shù)目前九頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點5）色覺色覺是一種復雜的生理心理現(xiàn)象。一種顏色可以由一種波長光線作用而引起，也可由紅、綠藍三原色適當混合成，如圖色覺視野：不同的顏色對人眼的刺激不同視野也不同。目前十頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點12色相環(huán)目前十一頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點目前十二頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點目前十三頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點互補色目前十四頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點對比色關系目前十五頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點鄰近色關系目前十六頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點同類色關系目前十七頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點3、視覺特征1）適應2）眩光3）視錯覺4）調節(jié)目前十八頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點1）適應人眼對光亮變化的順應性稱為適應。

暗適應——是指人從光亮處進入黑暗處時，需要經(jīng)過一定時間（約30min）以后才能逐漸看清被視物，這種視覺感受性逐漸提高的過程叫暗適應。明適應——是指人從暗處進入亮處時，需要經(jīng)過一定時間（約1min）以后才能看清視物的適應過程。人在明暗急劇變化的環(huán)境中，受適應性的限制，視力會短暫下降，若明暗頻繁，會產(chǎn)生視覺疲勞為此在需要頻繁改變亮度的場所，應采用緩和照明。眼睛暗適應能力未形成，黃昏開車莫貪快！

目前十九頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點暗適應與明適應時間目前二十頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點2）眩光當視野內出現(xiàn)亮度過高或對比度過大的光時，眼睛常常無法適應，這種刺眼或耀眼的強光線叫眩光。眩光多來源于外界物體表面過于光亮、亮度對比過大或直接強光照射。眩光可使人眼感到不舒服，使可見度下降，并引起視力的明顯下降。眩光造成的有害影響主要有：使暗適應破壞，產(chǎn)生視覺后象；降低視網(wǎng)膜上的照度；減弱觀察物體與背景的對比度；觀察物體時產(chǎn)生模糊感覺等，這些都將影響操作者的正常作業(yè)。目前二十一頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點3）視錯覺人在觀察物體時，由于視網(wǎng)膜受到光線的刺激，使得視覺印象與物體的實際大小、形狀存在差異，這種現(xiàn)象稱為視錯覺。主要類型有形狀錯覺、色彩錯覺及物體運動錯覺等。常見的形狀錯覺有長短錯覺、方向錯覺、對比錯覺、大小錯覺、遠近錯覺及透視錯覺等。色彩錯覺有對比錯覺、大小錯覺、溫度錯覺、距離錯覺及疲勞錯覺等。在工程設計時，為使設計達到預期的效果，應考慮視錯覺的影響。目前二十二頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點Ⅰ）長短錯覺目前二十三頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點Ⅰ）長短錯覺目前二十四頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點Ⅱ）方位錯覺1目前二十五頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點Ⅲ）方位錯覺2目前二十六頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點曲線幻覺：豎線似乎是彎曲其實他們是筆直而相互平行的

目前二十七頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點Ⅳ）對比錯覺目前二十八頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點Ⅴ）透視錯覺目前二十九頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點Ⅵ）色彩錯覺目前三十頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點Ⅶ）運動錯覺目前三十一頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點Ⅷ）錯覺利用

錯覺產(chǎn)生的原因目前還不很清楚，但它已被人們大量地利用來為工業(yè)設計服務。例如，表面顏色不同而造成同一物品輕重有別的錯覺，早被工業(yè)設計師所利用小巧輕便的產(chǎn)品涂著淺色，使產(chǎn)品顯得更加輕便靈巧；而機器設備的基礎部分則采用深色，可以使人產(chǎn)生穩(wěn)固之感。從遠處看，圓形比同等面積的三角形或正方形要大出約1/10，交通上利用這種錯覺規(guī)定圓形為表示“禁止”或“強制”的標志等等。目前三十二頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點4）調節(jié)調節(jié)是借助于水晶體曲率的變化以保證在視網(wǎng)膜上獲得清晰視象的一種生理功能。

水晶體曲率可以在一定范圍內調節(jié)，在看得清楚的目標不斷向近處移動時，開始感到不清楚的位置稱為調節(jié)近點，注視目標愈接近這一點，愈易引起視疲勞。因此，視覺工作距離不應短于3/2個調節(jié)近點。當視覺近點距離超過25厘米時，就稱為遠視眼。調節(jié)功能隨年齡增加而下降，但增加照明有助于擴大調節(jié)范圍，提高調節(jié)的準確性。目前三十三頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點例：視覺與道路交通安全駕駛人員行駛中所具有的視力稱為動視力,一般比靜視力低10％～20％左右;汽車行駛速度的提高，駕駛員的注視點前移，視野變窄;汽車行駛過程中，靠近路邊的景物相對于駕駛員眼睛的回轉角度若大于72度／秒時，景物在視網(wǎng)膜上就不能清晰的成像，感到模糊不清。車速越高就越看不清路邊近處的景物。眼睛的適應特性，對交通活動中的照明有更高的要求。如汽車進入高速道路的隧道時，由于明暗差別過大，駕駛入的眼睛不能適應，即便是車速為60km/h，產(chǎn)生10s的視覺影響，則相當于汽車行駛了167米的距離，也可能發(fā)生交通事故。目前三十四頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點例：視覺與道路交通安全眩目可使正常靜視力下降到0.4，要恢復到1.1需要20秒；可使正常動視力下降到0.3，恢復到0.6需要40秒；產(chǎn)生刺眼和耀眼的強烈光線叫眩目或眩光。設法減少光源入射到眼內的光的照度和改變車燈光束與眼晴的投影角度等達到防眩的目的。目前推廣使用的雙光束前照燈，即在配光結構上調整近光束向下、向右側偏斜，盡量避免或減少對駕駛人眼部的照射，以備會車時使用。路旁的商標、廣告、建筑物和自然環(huán)境的奇異景物，以及夜間街道上的霓虹燈等，一般被稱為“噪聲”?！霸肼暋背霈F(xiàn)在駕駛人員的視野內，常常會分散駕駛員的視線和注意力，延長駕駛員的反應時間。設置交通標志應盡量遠離商標、廣告和奇異物，以避免“噪聲”干擾。目前三十五頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點4、視覺損傷與視覺疲勞視覺損傷視覺疲勞1）生產(chǎn)過程中切屑粒、火花、飛沫、熱氣流、煙霧、化學物質以及強光或有害光都會造成對眼的傷害。2）眼睛能承受的可見光的最大亮度值約為106cd/m2,如越過此值，視網(wǎng)膜就會受到傷。目前三十六頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點4、視覺損傷與視覺疲勞視覺損傷視覺疲勞直視高亮度光源（如激光、太陽光等），會引起黃斑燒傷。眩光或照度劇烈而頻繁變化的光可引起視覺機能的降低。低照度或低質量的光環(huán)境，會引起各種眼的折光缺陷或提早形成老花。300mm以下的短波紫外線可引起可引起紫外線眼炎。紫外線照射4～5h后眼睛便會充血，10～12h后會使眼睛劇痛而不能睜眼。這一般是暫時性癥狀，大多可以治愈。常受紅外線照射可引起白內障。目前三十七頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點4、視覺損傷與視覺疲勞視覺損傷視覺疲勞長時間看近物或細小物體，睫狀肌必須持續(xù)地收縮以增加晶狀體曲度，將引起視覺疲勞，甚至導致睫狀萎縮，使調節(jié)能力降低。照度不足時，極易引起視覺疲勞，而且整個神經(jīng)中樞系統(tǒng)和機體活動也將受到抑制，引起全身性疲勞。目前三十八頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點4、視覺損傷與視覺疲勞視覺損傷視覺疲勞全身性疲勞表現(xiàn)為疲倦、食欲下降、肩上肌肉僵硬發(fā)麻等自律神經(jīng)失調癥狀；眼部疲勞表現(xiàn)為眼痛、頭痛、視力下降等癥狀。此外，還可能形成近視。目前三十九頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點4、視覺損傷與視覺疲勞視覺損傷視覺疲勞視覺損傷和視覺疲勞引起的視力下降，常會導致工作效率的降低和事故的發(fā)生。目前四十頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點5、視覺的運動規(guī)律1）運動快慢2）運動順序3）估計準確性4）優(yōu)先順序5）接受性6）協(xié)調性7）顏色辨認順序眼睛的水平運動比垂直運動快，即先看到水平方向的東西，后看到垂直方向的東西。所以，一般機器的外形常設計成橫向長方形。目前四十一頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點5、視覺的運動規(guī)律1）運動快慢2）運動順序3）估計準確性4）優(yōu)先順序5）接受性6）協(xié)調性7）顏色辨認順序視線運動的順序習慣于從左到右，從上至下，順時針進行。目前四十二頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點5、視覺的運動規(guī)律1）運動快慢2）運動順序3）估計準確性4）優(yōu)先順序5）接受性6）協(xié)調性7）顏色辨認順序對物體尺寸和比例的估計，水平方向比垂直方向準確、迅速、且不易疲勞。目前四十三頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點5、視覺的運動規(guī)律1）運動快慢2）運動順序3）估計準確性4）優(yōu)先順序5）接受性6）協(xié)調性7）顏色辨認順序當眼睛偏離視中心時，在偏離距離相同的情況下，觀察率優(yōu)先的順序是左上、右上、左下、右下。目前四十四頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點5、視覺的運動規(guī)律1）運動快慢2）運動順序3）估計準確性4）優(yōu)先順序5）接受性6）協(xié)調性7）顏色辨認順序人眼對直線輪廓比曲線輪廓更易于接受。目前四十五頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點5、視覺的運動規(guī)律1）運動快慢2）運動順序3）估計準確性4）優(yōu)先順序5）接受性6）協(xié)調性7）顏色辨認順序雙眼的運動總是協(xié)調的。目前四十六頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點5、視覺的運動規(guī)律1）運動快慢2）運動順序3）估計準確性4）優(yōu)先順序5）接受性6）協(xié)調性7）顏色辨認順序易辨認的單一顏色順序是：紅、綠、黃、白。當兩種顏色相配一起時，易辨認的順序是：黃底黑字、黑底白字、藍底白字、白底黑字。目前四十七頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點視覺特征判斷眼睛沿水平方向運動比沿垂直方向運動？視線的變化習慣？快慢從左到右從右到左從上到下從下到上順時針逆時針目前四十八頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點視覺特征判斷人眼對水平方向與垂直方向尺寸和比例的估計誰更準確？

水平

垂直水平式儀表的誤讀率(28％）垂直式儀表的誤讀率(35％）目前四十九頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點視覺特征判斷當眼睛偏離視中心時，在偏離距離相等的情況下，人眼對觀察最優(yōu)先順序是？左上限右上限左下限右下限目前五十頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點視覺特征判斷兩眼的運動總是協(xié)調的、同步的，因而通常都以雙眼視野為設計依據(jù)。顏色對比與人眼辨色能力有一定關系。當人從遠處辨認前方的多種不同顏色時，其易辨認的順序是：綠紅黃白目前五十一頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點視覺特征判斷綠紅黃白當兩種顏色相配在一起時，則易辨認的順序是？目前五十二頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點三、聽覺特征1、聽覺概述2、聲音的度量3、聽覺的特征目前五十三頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點1、聽覺概述耳包括外耳、中耳和內耳三部分目前五十四頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點1、聽覺概述聽覺是僅次于視覺的重要感覺，其適宜的刺激是聲音。對于人來說，只有頻率為20-20000Hz的振動，才能產(chǎn)生聲音的感覺。低于20Hz的聲波稱為次聲，高于20000Hz的聲波稱為超聲，次聲和超聲人耳都聽不見。目前五十五頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點1、聽覺概述聽覺系統(tǒng)目前五十六頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點2、聲音的度量1）人耳聽到聲音的范圍只有頻率在20～20000HZ范圍內的聲音才能引起聽覺。人耳的聽覺具有對高頻聲較敏感，而對低頻聲不敏感的特性。目前五十七頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點2、聲音的度量2）聲音的物理度量聲壓聲壓級聲強3）聲音的主觀度量響度響度級正常人耳可聽聲的聲壓變化范圍為2×10-5～20pa。目前五十八頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點2、聲音的度量2）聲音的物理度量聲壓聲壓級聲強3）聲音的主觀度量響度響度級為了計量使用方便，及符合人的生理特點，常用聲壓的相對值—聲壓級來表示，單位Db。其數(shù)學表達式為：式中p—聲壓（pa）；p0——參考基準聲壓（2×10-5pa）。目前五十九頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點2、聲音的度量2）聲音的物理度量聲壓聲壓級聲強3）聲音的主觀度量響度響度級在垂直于聲波傳播方向上，單位時間內通過單位面積的平均聲能，稱為聲強，用I表示，單位為W/m2。常有耳可聽聲的聲強變化范圍為10-12～102W/m2。目前六十頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點2、聲音的度量2）聲音的物理度量聲壓聲壓級聲強3）聲音的主觀度量響度響度級響度是表示人耳對聲音的強弱的主觀感覺量，用N表示，單位為“宋”（sone）。一個1000HZ的純音在絕對閾限以上40dB的響度定義為1宋。其它聲音聽起來比這一聲音大幾倍，就說該聲音的響度為幾“宋”。目前六十一頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點2、聲音的度量2）聲音的物理度量聲壓聲壓級聲強3）聲音的主觀度量響度響度級

響度級是表示聲音響度的相對量，用LN表示。將1000HZ純音聲壓級的分貝值，定義為響度級的數(shù)值，單位為“方”響度，與響度之間的關系為：目前六十二頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點3、聽覺特征

1）聽閾2）聽覺的辨別閾限3）辨別方向和距離4）聽覺的掩蔽目前六十三頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點1）聽閾聽閾是指人在某頻率下,剛好聽到該聲音的最小聲級的分貝數(shù);痛閥是指剛剛使人耳感受到痛覺的聲壓。聽閾和痛閥與頻率和聲壓有關。低于聽閾的聲音不能產(chǎn)生聽覺。人耳的可聽范圍就是聽閾與痛閾之間的所有聲音。聲波刺激作用的時間對聽覺閾值有重要的影響，一般識別聲音所需的最短持續(xù)時間為20～50ms。目前六十四頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點1）聽閾在最佳的聽聞頻率范圍內，一個聽力正常的人剛剛能聽到給定各頻率的正弦式純音的最低聲強Imix，稱為相應頻率下的“聽閾值”?？筛鶕?jù)各個頻率f與最低聲強Imix繪出標準聽閾曲線，如圖3-15。目前六十五頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點

2）聽覺的辨別閾限

辨別閾限是指聽覺系統(tǒng)能分辨出兩個聲音的最小差異。辨別閾限與聲音的頻率和強度都有關系。人耳對頻率的感覺最靈敏，能感覺出頻率微小的變化，而對強度的感覺不如對頻率的感覺靈敏。二者都是在低頻、低強度時，辨別閾限較高。另外，在頻率500HZ以上的聲頻及聲強辨別閾限大體上趨于一個常數(shù)。目前六十六頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點3）辨別方向和距離根據(jù)聲音到達兩耳的強度和時間先后可以判斷聲源的方向。如聲源在右側時，距左耳稍遠，聲波到達左耳所需時間就稍長。另外，由于頭部的屏蔽作用及距離之差會使兩耳感受到聲強的差別。如果聲源在聽者的上下方或前后方，就較難確定其方位。這時通過轉動頭部，可判斷其方位。判斷聲源的距離主要依靠聲壓和主觀經(jīng)驗目前六十七頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點4）聽覺的掩蔽多種聲音時,人耳只能聽到最強的聲音，而較弱的聲音就聽不到，一個聲音被其它聲音的干擾而發(fā)生聽覺困難，只有提高該聲音的強度才能產(chǎn)生聽覺的現(xiàn)象稱聲音的掩蔽。被掩蔽聲音的聽閾提高的現(xiàn)象，稱掩蔽效應。作業(yè)時,噪聲對正常作業(yè)的監(jiān)視聲及語言的掩蔽，不僅使聽閾提高，加速耳疲勞，而且影響語言的清晰度，直接影響作業(yè)人員間信息的交換，可能導致事故。目前六十八頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點閱讀材料

噪聲對聲音的掩蔽與噪聲的聲壓及頻率有關。當噪聲的聲壓級超過語言聲壓級20～25dB時語言將完全被噪聲掩蔽；掩蔽聲對頻率與其相鄰近的被掩蔽效應最大；低頻對高頻的掩蔽效應較大；掩蔽聲愈強，受掩蔽的頻率范圍也愈大。另外噪聲的頻率正好在語言頻度范圍內（800-2500HZ）時，噪聲對語言的影響最大。所以設計聽覺傳達裝置時，應盡量避免掩蔽效應，以保證信息的正確交換。聽閾復原需要經(jīng)歷一段時間，掩蓋聲去掉以后，掩蔽效應并不立即消除的現(xiàn)象稱為殘余掩蔽或聽覺殘留。其量值可代表聽覺的疲勞程度。掩蓋聲也稱疲勞聲，它對人耳刺激的時間和強度直接影響人耳的疲勞持續(xù)時間和疲勞程度，刺激越長越強，則疲勞程度越高。

目前六十九頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點四、其它感覺機能及其特征1、膚覺2、本體感覺3、嗅覺4、味覺目前七十頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點1、膚覺人體皮膚上分布著三種感受器：1）觸覺感受器2）溫度感受器3）痛覺感受器目前七十一頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點1）觸覺感受器觸覺是微弱的機械刺激觸及皮膚淺層的觸覺感受器而引起的；而壓覺是較強的機械刺激引起皮膚深部組織變形而產(chǎn)生的感覺，由于兩者性質上類似，通常稱觸壓覺。觸覺能辨別物體大小、形狀、硬度、光滑程度以及表面機理等機械性質的觸感。在人機系統(tǒng)的操縱裝置，以使操作者能夠靠觸覺準確地控制各種操縱裝置。觸覺感受器有：游離神經(jīng)末梢、觸覺小體、觸盤、毛發(fā)神經(jīng)、梭狀小體、環(huán)層小體等。目前七十二頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點1）觸覺感受器觸覺閾限——對皮膚適當?shù)臋C械刺激，在皮膚表面下的組織將引起位移，理想情況，小到0、001mm的位移，就足夠引起觸覺。面部、口唇、指尖觸覺最敏感，而手背、背部等處較不敏感。女性比男性略為敏感。身體部位不同，觸覺刺激定位的能力不同。指尖和舌尖定位平均誤差僅1mm左右。而在上臂、腰部和背部定位平均誤差有1cm左右。如果皮膚表面相鄰兩點同時受到刺激，人只能感受到一個刺激；如果接著將兩個刺激略為分開，并使人感受到有兩個分開的刺激點，這種能被感知到的兩個刺激點間最小的距離稱為兩點閾限。其中以手反映的兩面點閾限值最低。目前七十三頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點2）溫度感受器溫度覺分為冷覺和熱覺兩種，這兩種溫度覺是由兩種不同范圍的溫度感受器引起的，冷感受器在膚溫度低于30℃時發(fā)放沖動；熱感受器在皮膚溫度高于30℃時發(fā)放沖動,47℃時為最高。目前七十四頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點3）痛覺感受器各個組織的器官內，都有一些特殊的游離神經(jīng)末梢，在一定刺激（如冷、熱接觸或壓力等）強度下，就會產(chǎn)生興奮而出現(xiàn)痛覺。機體不同部位的痛覺敏感度不同；皮膚和外粘膜有高度痛覺敏感性；角膜的中央，具有人體最痛的痛覺敏感性。痛覺具有很大的生物學意義，因為痛覺的產(chǎn)生，將導致機體產(chǎn)生一系列保護性反應。目前七十五頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點2、本體感覺

人在進行各種操作活動的同時能給出身體及四肢所在位置的信息，這種感覺稱為本體感覺。本體感覺系統(tǒng)主要包括兩個方面，一個是耳前庭系統(tǒng)，其作用主要是保持身體的姿勢及平衡。另一個是運動覺系統(tǒng)，能過該系統(tǒng)感受并指出四肢和身體不同部分的相對位置。目前七十六頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點2、本體感覺在身體組織中有三種類型的運動覺感受器。第一類是肌肉的紡錘體，它能給出肌肉拉伸程度及拉伸速度的信息。第二類位于腱中各個不同位置的感受器，它能給出關節(jié)運動程度的信息，可指示運動方向。第三類是位于深部組織中的層板小體，它對形變很敏感，能給出深部組織中壓力的信息。在骨骼肌、肌腱和關節(jié)囊中的本體感受器分別感受肌肉被牽張的程度；肌肉收縮的程度和關節(jié)伸屈的程度，綜合起來就可以使人感覺到身體各部位所處的位置和運動，無需用眼睛觀察目前七十七頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點2、本體感覺在訓練技巧性的工作中，運動覺系統(tǒng)有非常重要的地位。例如在打字中，因為有來自手指、臂、肩等部肌肉及關節(jié)中的運動覺感受器的反饋，操作者的手指就會自然動作，而不需操作者本身有意識地指令手指往哪里去按。已完全熟練的操作者，能使其發(fā)現(xiàn)他的一個手指放錯了位置，而且能夠迅速糾正。由此可見，在技巧性工作中本體感覺的重要性。目前七十八頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點3、嗅覺嗅覺感受器位于上鼻道及鼻中隔后上部的嗅上皮，兩側總面積約5cm2。由于它們的位置較高平靜呼吸時氣流不易到達。因此在嗅一些不太顯著的氣味時，要用力吸氣，使氣流上沖，才能到達嗅上皮。嗅上皮含有三種細胞，即主細胞、支持細胞和基底細胞。主細胞也稱呼嗅細胞，呈圓瓶狀，細胞頂端有5-6條短的纖毛，細胞的底端有長突，它們組成嗅絲，穿過篩骨直接進入嗅球。嗅細胞的纖毛受到存在于空氣中的物質分子刺激時，有神經(jīng)沖動傳向嗅球，進而傳向更高級的嗅覺中樞，引起嗅覺。目前七十九頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點3、嗅覺有人分析了600種有氣味物質和它們的化學結構，提出至少存在7種基本氣味：樟腦味、麝香味、花卉味、薄荷味、乙醚味、辛辣味和腐腥味。大多數(shù)具有同樣氣味的物質，具有共同的分子結構。每一個嗅細胞只對一種或兩種特殊的氣味反應；還證明嗅球中不同部位的細胞只對某種特殊的氣味起反應。不同性質的氣味刺激有其相對專用的感受位點和傳輸線路；非基本氣味則由于它們在不同線路上引起的不同數(shù)量沖動的組合特點，在中樞引起特有的主觀嗅覺感受。目前八十頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點4、味覺味覺的感受器是味蕾，主要分布在舌背部表面和知緣，口腔和咽部粘膜的表面也有散在的味蕾存在。兒童味蕾較成人為多，老年時因萎縮而逐漸減少。每一味蕾由味覺細胞和支持細胞組成。味覺細胞頂端有纖毛，稱為味毛，由味蕾表面的孔伸出，是味覺感受的關鍵部位。眾多的味道是由四種基本的味覺組合而成的，這就是甜、咸、酸和苦。舌表面不同部分對不同味刺激的敏感程度不一樣。在人，一般是舌尖部對甜味道比較敏感，舌兩側對酸味比較敏感。舌兩側前部對咸味比較敏感，而軟腭和舌根部對苦味比較敏感。味覺的敏感度往往受食物或刺激物本身溫度的影響。在20-30℃之間，味覺的敏感度最高。目前八十一頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點五、人的反應時間1、人的反應時間概念2、影響反應時間的主要因素3、減少反應時間的途徑目前八十二頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點1、人的反應時間概念反應時間：是指人受到外界刺激到作出反應的時間。反應時間包括知覺時間和動作時間。反應時間（RT）又稱為反應潛伏期，它是指刺激和反應的時間間距。即反應時間由反應知覺時間（即自出現(xiàn)刺激到開始執(zhí)行操縱的時間）和動作時間（即執(zhí)行操縱的延續(xù)時間）兩部分組成，即RT=tz+td式中RT為反應時間；tz為反應知覺時間；td為動作時間。目前八十三頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點反應時間類型1）簡單反應時間刺激只有一個，只要求人在刺激出現(xiàn)時作出特定反應，其時間間隔稱為簡單反應時間。2）選擇反應時間刺激多于一個，并要求人對不同刺激作出不同反應，即刺激-反應間有一一對應關系，其時間間隔稱選擇反應時間。目前八十四頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點反應時間類型3）析取反應時間刺激多于一個，但要求人只對某種刺激作出預定反應，而對其余刺激不作反應，其時間間隔稱為析取反應時間。三種反應時間的大小關系？目前八十五頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點2、影響反應時間的主要因素影響反應時間的因素不同的感覺器官刺激信號的強弱刺激的清晰度和可辯性人的主體因素目前八十六頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點2、影響反應時間的主要因素具體因素：1）反應時間隨感覺通道的不同而不同。2）反應時間隨執(zhí)行動作的運動器官不同而異。3）反應時間隨刺激的數(shù)目不同而異。4）反應時間隨運動器官不同而異。5）反應時間隨刺激性質不同而異。6）反應時間隨顏色配置不同而異。7）反應時間隨年齡不同而異。8）反應時間還與訓練有關。目前八十七頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點

表1反應時間隨感覺通道的變化

T（秒）聽覺觸覺視覺嗅覺味覺咸味甜味酸味苦味0.115～0.1820.117～0.2010.188～0.2060.200～0.3700.3080.4460.5231.082動作部位動作特點最少平均時間（ms）手握取直線曲線70220旋轉克服阻力不克服阻力720220腳直線的克服阻力的360720腿直線的腳向側面360720～1460軀干彎曲傾斜720～16201260表2反應時間與運動器官的關系

目前八十八頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點表4執(zhí)行器官的反應時間

動作部位動作特點最少平均時間（ms）手握取直線曲線70220旋轉克服阻力不克服的720220腳直線的克服阻力的360720腿直線的腳向側面360720～1460軀干彎曲傾斜720～16201260表3反應時間與刺激性質的關系

執(zhí)行器官反應時間（ms）右手左手右腳左腳147144174179目前八十九頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點表5反應時間與刺激數(shù)目的關系刺激選擇數(shù)12345678910反應時間（ms）187316364434485532570603619622

表6反應時間與顏色的關系

表7年齡與反應時間的關系

年齡2030405060反應時間相對值100104112116161顏色對比白與黑紅與綠紅與黃紅與橙平均反應時間（ms）197208217246目前九十頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點3、減少反應時間的途徑1）合理的選擇感知類型

比較各類感覺的反應時間，發(fā)現(xiàn)聽覺的反應時間最短，約0、1～0、2s，其次是觸覺和視覺。所以在設計各類機器時，應根據(jù)操縱控制情況，合理選擇感覺通道，盡量選用反應時間短通道去控制和調節(jié)機器。目前九十一頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點3、減少反應時間的途徑2）適合人的生理心理要求按人機學原則設計機器。機器的外觀造型和操縱機構是否適宜人的操作要求，以及操作者的生物力學特性等，都是直接影響動作時間的重要因素。目前九十二頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點3、減少反應時間的途徑3）作者操作技術的熟練程度直接影響反應速度，應通過訓練來提高人的反應速度。目前九十三頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點六、人體活動過程的生理變化與適應

1、人體活動時機體的調節(jié)與適應神經(jīng)系統(tǒng)血管系統(tǒng)（心率、血壓、血液再分配、血液成分）呼吸系統(tǒng)體溫調節(jié)2、腦力勞動時機體的調節(jié)與適應3、人體信息處理系統(tǒng)

4、人體節(jié)律周期和晝夜周期

目前九十四頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點1、人體生理學參數(shù)人在活動時，會產(chǎn)生一系列的生理變化，進而導致心率、耗氧量、肌電圖、腦電圖、頻閃值等一系列生理指標值發(fā)生改變。通過測定人的有關生理學參數(shù)，可科學地推斷人從事某種活動或操作所承受的生理負荷，并據(jù)此合理安排勞動定額、勞動節(jié)奏，從而提高工效和操作安全性。目前九十五頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點(1)最大耗氧量Vo2max

耗氧量和攝氧量需氧量

攝氧量耗氧量最大攝氧量最大耗氧量總需氧量體內單位時間所需要的氧氣量叫需氧量；成年人安靜時每分鐘的需氧量為。目前九十六頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點耗氧量和攝氧量需氧量

攝氧量耗氧量最大攝氧量最大耗氧量總需氧量單位時間內人體通過循環(huán)、呼吸系統(tǒng)所能夠攝入的氧氣量稱攝氧量。目前九十七頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點耗氧量和攝氧量需氧量

攝氧量耗氧量最大攝氧量最大耗氧量總需氧量人體單位時間內所消耗的氧氣量叫耗氧量。一般耗氧量和攝氧量大致相等。目前九十八頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點耗氧量和攝氧量需氧量

攝氧量耗氧量最大攝氧量最大耗氧量總需氧量人在繁重體力勞動時，循環(huán)、呼吸系統(tǒng)的功能經(jīng)1－2min達到極限攝氧能力，這時，單位時間內的攝氧量叫最大攝氧量。目前九十九頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點耗氧量和攝氧量需氧量

攝氧量耗氧量最大攝氧量最大耗氧量總需氧量人在繁重體力勞動時，單位時間內的耗氧量叫最大耗氧量。此時最大耗氧量近似等于最大攝氧量。最大可達安靜休息時的30倍，達到3一6L／min。目前一百頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點耗氧量和攝氧量需氧量

攝氧量耗氧量最大攝氧量最大耗氧量總需氧量勞動及勞動結束后恢復期所需氧量之和稱為總需氧量。總需氧量：Vo2z=Vo2l＋Vo2h一Vo2j(t1+th)式中Vo2z——勞動時的總需氧量，mL/min;Vo2l——作業(yè)期攝氧量，mL/min；Vo2h——恢復期攝氧量，mL/min；Vo2j——安靜時平均需氧量，一般為25OmL/min；t1——作業(yè)時間，min；th——恢復時間，min。

目前一百零一頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點耗氧量和攝氧量需氧量

攝氧量耗氧量最大攝氧量最大耗氧量最大耗氧量決定于年齡（AG）、性別、海拔、訓練、強度、持續(xù)時間等。Vo2maxG)×10-3(L/（kg·min）)目前一百零二頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點耗氧量和攝氧量需氧量

攝氧量耗氧量最大攝氧量最大耗氧量根據(jù)最大耗氧量，可計算出最大能量消耗率EmaxEmax=354.3Vo2maxW/100其中體重W單位N;Vo2max單位mL/Nmin.目前一百零三頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點氧債和勞動負荷氧債常量負荷高量負荷超量負荷

勞動開始，呼吸循環(huán)機能跟不上氧需，致使肌肉缺氧，這時供氧量與需氧量的差叫氧債。目前一百零四頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點氧債和勞動負荷氧債常量負荷高量負荷超量負荷

非繁重勞動時，需氧量小于最大攝氧量。此時，只有作業(yè)開始2-3min內，呼吸、循環(huán)系統(tǒng)暫時略欠氧債。其后轉人穩(wěn)定狀態(tài)，這是人體可以持久作業(yè)的最理想的狀態(tài)。穩(wěn)定狀態(tài)結束后，歸還所欠氧債，見圖。目前一百零五頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點氧債和勞動負荷氧債常量負荷高量負荷超量負荷

勞動強度較大，需氧量已接近或等于最大攝氧量的負荷。此時，氧債也是在需氧量上升期間出現(xiàn)，到達最大攝氧量后，便維持穩(wěn)定狀態(tài)，見圖。目前一百零六頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點氧債和勞動負荷氧債常量負荷高量負荷超量負荷

勞動強度過大，需氧量超過最大攝氧量，人體一直在缺氧狀態(tài)下，形成較大氧虧，處于“假穩(wěn)定狀態(tài)”下的負荷，見圖。超量負荷時，當心肺功能的惰性逐漸克服后，每分鐘需氧量仍高于最大攝氧量，運動強度的持續(xù)，局限在氧債能力范圍內，活動不能持久。勞動結束后，人體還要繼續(xù)維持較高的氧需以補償欠下的氧債。目前一百零七頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點氧債和勞動負荷氧債常量負荷高量負荷超量負荷

據(jù)研究，體內要透支1L氧，大約要以7g乳酸作代價，直到氧債能力衰竭為止。氧債能力，一般人約為10L，訓練有素的運動員可達15-20L。氧債能力衰竭，血液中的乳酸量會急劇上升，pH值迅速下降，這對肌肉、心臟、腎臟以及神經(jīng)中樞都很不利。目前一百零八頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點(2)最大心跳速率心率最大心率單位時間內心室跳動的次數(shù)稱為心率（Heartrate,縮寫為HR)。在安靜時，正常男子、女子的心率約75次/min。青年人中，當以50％的最大攝氧量工作時，男子心率一般比女子低，分別約為130次／min和140次／min。目前一百零九頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點(2)最大心跳速率心率最大心率當人達到最大負荷時心臟每分鐘的跳動次數(shù)稱為最大心率(HRmax),最大心率幾乎無性別差異，都隨著年齡(A)的增加而下降，可用一下式近似計算：HRmaxG(次/min)式中HRmax最大心率，次／min；A——年齡，歲。目前一百一十頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點(3)搏出量與最大心臟輸出

搏出量心輸出量心臟每次搏動從左心室注人主動脈的血液量稱搏出量。目前一百一十一頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點(3)搏出量與最大心臟輸出

搏出量心輸出量單位時間內從左心室射出血量Q叫心輸出量。最大攝氧量與最大心輸出量關系：Qmax=6.55+4.35Vo2max(L/min)式中Qmax最大心輸出量，L/min;Vo2max最大攝氧量，L/(N·min)。目前一百一十二頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點(4)肌電圖

肌電圖放電頻率和振幅應用肌纖維細胞收縮時產(chǎn)生生物電位一一動作電位，肌肉收縮時產(chǎn)生的動作電位可通過電極引導出來，再放大、記錄即得到肌電圖(Electromyogram,簡稱EMG)。目前一百一十三頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點(4)肌電圖

肌電圖放電頻率和振幅應用肌肉從輕微收縮增加到最大收縮時，放電頻率可從5次／s增加到50次／s。動作電位振幅(mV)的大小反映了參加收縮的肌纖維數(shù)量的多少。因此，通過肌電圖可以測定肌肉收縮的強度。目前一百一十四頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點(4)肌電圖

肌電圖放電頻率和振幅應用肌電圖在安全人機工程學上的應用主要是作業(yè)設計、作業(yè)姿勢、機械和工具設計的人性化、合理化和最優(yōu)化研究。在工業(yè)座椅、家用沙發(fā)和床等尺度的研究中，肌電圖是一個實用的評價指標。一個具有良好人機工程學設計的工業(yè)座椅能有效地減少人體不必要的能量消耗，提高工作效率；一個舒適的坐姿或者臥姿可使全身肌肉放松，這種放松程度，可通過測量肌電圖來評價。目前一百一十五頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點(5)呼吸量的測定人體的活動時，新陳代謝率增高，氧氣的消耗量與二氧化碳的呼出量都隨著活動量而增多：呼吸頻率由平靜時的每分12-18次增加到每分40-50次；呼出量由平靜時的500mL上升到2000mL上；通氣量由平靜時的6-8L上升到100L以上。目前一百一十六頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點(6)脈搏數(shù)的測定主要是測定與疲勞程度有關的剛結束作業(yè)的脈搏數(shù)、脈搏積及回復到安靜時脈搏數(shù)所用的時間。脈搏積=脈搏數(shù)Х（最高最低血壓差）÷100目前一百一十七頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點(7)發(fā)汗的測定

發(fā)汗是機體散熱維持恒定體溫的有效途徑，發(fā)汗量是高溫下勞動或重體力勞動機體喪失水分程度的標志。發(fā)出大量汗水可造成脫水，因此對發(fā)汗量及汗液化學成分等應進行測定，可以防止高溫中暑等疾病。在安靜狀態(tài)下，當環(huán)境溫度達到28±1℃時便開始發(fā)汗。如果空氣濕度高且穿衣較多時，氣溫達到25℃時即可引起發(fā)汗。勞動時，氣溫在20℃以下，也會發(fā)汗甚至發(fā)出較多的汗量。勞動強度越大，發(fā)汗量越顯著。目前一百一十八頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點(8)血液成分變化的測定

一般采用生物化學的測定方法，測量內容主要是與疲勞關系密切的pH值、血糖量、血紅蛋白量、乳酸含量等。

目前一百一十九頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點(9)腦電圖

腦電圖應用腦電圖(Electroencephalogram,EEG)也是人體生物體電現(xiàn)象之一。人無論是處于睡眠還是覺醒狀態(tài)，都有來自大腦皮層的動作電位（腦電波）。在頭部表皮上通過電極和高感度的低頻放大器可測得這種生物電現(xiàn)象。目前一百二十頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點(9)腦電圖

α波β波γ波θ波δ波正常人安靜閉眼時出現(xiàn)a波(8-13Hz)。目前一百二十一頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點（9）腦電圖

α波β波γ波θ波δ波正常人睜眼并且注意力集中時α波減少，β波(14-25Hz)增多。目前一百二十二頁\總數(shù)一百三十四頁\編于十五點（9）

腦電圖

α波