工业C程基础 courseware 第三章操作分析 一，劳动过程对人体的影响 二，操作分析 世界人民大团结万 Fandament of qudusirial Engineering
一、劳动过程对人体的影响 二、操作分析
§3操作分析 一、劳动过程对人体的影响 1、人体能量的产生机理 人体摄取食物 化学反应 释放化学能 合成 高能物质（储能) 毫 骨骼肌作机械 三磷酸腺苷 释放 功所需能量 (ATP) 化学能 ATP H,O-ADP+Pi+29.3 kJ/mol 补充ATP的过程称为产能。 undament of udustrtal Eugineening
一、劳动过程对人体的影响 1、人体能量的产生机理 人体摄取食物 化学反应 释放化学能 合成 高能物质（储能） 氧 化 释放 化学能 骨骼肌作机械 功所需能量 ATP＋H2O－→ADP＋Pi＋29.3 kJ／mol 补充ATP的过程称为产能。 三磷酸腺苷 （ATP）
产能的三种途径： (1)鳞酸原供能条统(ATP-CP供能条统)： CP(磷酸肌酸)+ADP一 Cr(肌酸)+ATP ATP-CP系列提供能量的速度极快，但由于磷酸肌酸 (CP)在人体内的贮量有限，产生的能量只能供肌肉进行 大强度作业时维持6~8秒钟，因此在要求能量释放速度很快 的情况下，肌细胞中的ATP由这种方式产生的。 例如：训练有素的短跑运动员的跑百米、举重运动员举杠铃 的爆发力就是通过这种方式提供能量的。 ☑ndament of 9udustrtal已gincening
产能的三种途径： （1）磷酸原供能系统（ATP－CP供能系统）： ATP－CP系列提供能量的速度极快，但由于磷酸肌酸 （CP）在人体内的贮量有限，产生的能量只能供肌肉进行 大强度作业时维持6~8秒钟，因此在要求能量释放速度很快 的情况下，肌细胞中的ATP由这种方式产生的。 例如：训练有素的短跑运动员的跑百米、举重运动员举杠铃 的爆发力就是通过这种方式提供能量的。 CP（磷酸肌酸）＋ADP Cr（肌酸）＋ATP
(2)乳酸供能条统（糖酵解(Glycolysis)供能象统） 一般大强度作业6~8秒时，糖酵解供能系统被激活， 糖酵解 葡萄糖（糖原） ATP十乳酸 特点： >糖酵解供能系统在30~60秒时糖酵解速度最大，糖酵解 供能系统所产生的能量可供肌肉收缩1~3分左右的时间。 >乳酸是一种致疲劳性物质，这种供能的过程不可能持续 较长时间。 >乳酸逐渐扩散到血液后，一部分排出体外，一部分在肝、 肾脏内又合成糖原。在食物营养充足、合理的条件下， 经过休息，可以较快的合成为糖原。 例如，800米以下的全力跑、短距离冲刺都是通过这种方 式供能。 Fundament of udustrlal Ewgineering
（2）乳酸供能系统（糖酵解（Glycolysis）供能系统） 一般大强度作业6～8秒时，糖酵解供能系统被激活， ➢乳酸是一种致疲劳性物质，这种供能的过程不可能持续 较长时间。 糖酵解 葡萄糖（糖原） ATP十乳酸 ➢糖酵解供能系统在30～60秒时糖酵解速度最大，糖酵解 供能系统所产生的能量可供肌肉收缩1~3分左右的时间。 特点： ➢乳酸逐渐扩散到血液后，一部分排出体外，一部分在肝、 肾脏内又合成糖原。在食物营养充足、合理的条件下， 经过休息，可以较快的合成为糖原。 例如，800米以下的全力跑、短距离冲刺都是通过这种方 式供能
(3)需氧供能系统（有氧代谢供能系统，有氧氧化巢统） 在中等劳动强度条件下，能量需求速度不太大时，ATP是 通过糖和脂肪的氧化磷酸化合成予以补充的，即 氧化磷酸化 葡萄糖或脂肪+氧 ATP 1g话动开始 1g时间延长 38g130g 特点： 中等劳动强度条件下，供能时间长。 例如，5000米以上的跑步，1500米以上的游泳，慢跑、 交谊舞、自行车、太极拳等活动是通过有氧代谢供 能系统来供能的。 undament of ndustrtal Engimeering
（3）需氧供能系统（有氧代谢供能系统，有氧氧化系统） 氧化磷酸化 葡萄糖或脂肪+氧 ATP 1g 活动开始 1g时间延长 38 g/130 g 例如，5000米以上的跑步，1500米以上的游泳，慢跑、 交谊舞、自行车、太极拳等活动是通过有氧代谢供 能系统来供能的。 在中等劳动强度条件下，能量需求速度不太大时，ATP是 通过糖和脂肪的氧化磷酸化合成予以补充的，即 特点： 中等劳动强度条件下，供能时间长
鳞酸原供能系统 需氧供能系统 乳酸供能集统 氧 无氧 需氧 无氧 供能 非常迅速 较慢 迅速 速度 糖原、脂肪，不产 糖原，产生 能源 CP,贮量有限 生致疲劳性副产物 的乳酸有致 疲劳性 产生 几乎不受限制 有限 ATP 很少 劳动 任何劳动，包括短 短期重或很 类型 暂的极重劳动 长期轻及中等劳动 重劳动 Fandament of udustrlal Ewgineering
磷酸原供能系统 需氧供能系统 乳酸供能系统 氧 无氧 需氧 无氧 供能 速度 非常迅速 较慢 迅速 能源 CP，贮量有限 糖原、脂肪，不产 生致疲劳性副产物 糖原，产生 的乳酸有致 疲劳性 产生 ATP 很少 几乎不受限制 有限 劳动 类型 任何劳动，包括短 暂的极重劳动 长期轻及中等劳动 短期重或很 重劳动
2、作业时氧消耗动态 (1)氧需与氧上限 氧需：单位时间所需要的氧量。 作业时氧需能否得到满足主要取决于血液循环系统功 能，其次是呼吸系统的功能。 氧上限：血液在单位时间内能供应的最大氧量。 成年人的氧上限一般不超过3L/min,般炼有素者可达 4L/min多。 (2)氧债与补偿氧债 氧消托动态 氧债：氧需与供氧量之间的差值。 补偿氧债：停止工作后，肌体还需消耗较多的氧以补偿氧债。 补偿氧债的作用：重新储备劳动时消耗的能量物质及清除肌 肉和血液中积累的乳酸。 undament of udustrial Engincertng
2、作业时氧消耗动态 氧需：单位时间所需要的氧量。 氧上限：血液在单位时间内能供应的最大氧量。 氧债：氧需与供氧量之间的差值。 补偿氧债：停止工作后，肌体还需消耗较多的氧以补偿氧债。 （1）氧需与氧上限 作业时氧需能否得到满足主要取决于血液循环系统功 能，其次是呼吸系统的功能。 成年人的氧上限一般不超过3L/min，锻炼有素者可达 4L/min多。 （2）氧债与补偿氧债 补偿氧债的作用：重新储备劳动时消耗的能量物质及清除肌 肉和血液中积累的乳酸。 氧消耗动态
(3)动态作业与静态作业 肌张力：作业时，肌肉的收缩力称为肌张力。 负荷：物体作用于肌肉的阻力称为负荷。 等张收缩：肌张力与负荷平衡而使肌张力保持不变的肌肉收 缩称为等张收缩。 动态作业：以等张收缩为主的作业称为动态作业（又称动力 作业)，如运用关节活动的作业属于动态作业。 等长收缩：当人的躯体和肢体维持某种姿势或体位，并运用 肌张力将负荷支撑在某一位置时，肌纤维长度不 变，这种肌肉收缩称为等长收缩。 静态作业：肌肉以等长性收缩为主的作业称为静态作业（又 称静力作业)。 ☑dament of ]udustrtal已gincening
(3)动态作业与静态作业 肌张力：作业时，肌肉的收缩力称为肌张力。 负荷：物体作用于肌肉的阻力称为负荷。 等张收缩：肌张力与负荷平衡而使肌张力保持不变的肌肉收 缩称为等张收缩。 动态作业：以等张收缩为主的作业称为动态作业（又称动力 作业），如运用关节活动的作业属于动态作业。 等长收缩：当人的躯体和肢体维持某种姿势或体位，并运用 肌张力将负荷支撑在某一位置时，肌纤维长度不 变，这种肌肉收缩称为等长收缩。 静态作业：肌肉以等长性收缩为主的作业称为静态作业（又 称静力作业）
氧 需3 氧需 氧2 氧消耗 耗 (L/min) 安静 作业 恢复 0 1 2 34 5 6 7 时间(min) 图静态作业的氧消耗动态 静态作业的基本特征：能量消耗水平不高却容易疲劳。 结论：在工作中要尽量减少静态作业成分。 （1)操作的熟练程度越高，不必要的静态作业成分越少。 (2)通过动作分析和改革工具、改进操作方法，可以大幅度 地减少不必要的静态作业成分。 undament of adustrtal Engincening
安静 作业 恢复 氧 需 和 氧 消 耗 （L/min） 图 静态作业的氧消耗动态 时间（min） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 氧需 氧消耗 1 2 3 静态作业的基本特征：能量消耗水平不高却容易疲劳。 结论：在工作中要尽量减少静态作业成分。 （1）操作的熟练程度越高，不必要的静态作业成分越少。 （2）通过动作分析和改革工具、改进操作方法，可以大幅度 地减少不必要的静态作业成分
3、作业过程中人的生理变化特征 (1)体力作业过程中机体的调节与适应性变化 ①神经系统（大脑皮层）的调节与适应 中枢神经 主观能动性 (大脑皮层) 大脑皮层 有目的 维持平衡 综合 动作 内外感受器官→神经冲动 长期在同一环境中从事同一项作业，通过复合条件反射逐 渐形成一种对该项作业操作的自觉习惯的逻辑平衡潜意识，称 为动力定型(Dynamic stereotype,习惯性动作)。 大脑皮层对定型化刺激形成的反应系统 即连锁式的条件反射系统。 undament of udustrtal Eugineening
3、作业过程中人的生理变化特征 中枢神经 （大脑皮层） 内外感受器官 神经冲动 主观能动性 大脑皮层 综合 有目的 协 动作 调 维持平衡 长期在同一环境中从事同一项作业，通过复合条件反射逐 渐形成一种对该项作业操作的自觉习惯的逻辑平衡潜意识，称 为动力定型 （Dynamic stereotype，习惯性动作）。 (1)体力作业过程中机体的调节与适应性变化 ①神经系统（大脑皮层）的调节与适应 大脑皮层对定型化刺激形成的反应系统， 即连锁式的条件反射系统