1、會計學1 勞動過程對人體影響勞動過程對人體影響 l 人體肌肉基本知識 人體全身有639塊肌肉， 400多條骨骼肌， 約由60億條肌纖維組成；成對分布在身體 兩側； 肌肉通過腱與骨節聯結在一起，肌肉收縮 產生運動； l肌肉的運動 唯一的運動是收縮和變短； l肌肉的新陳代謝 肌肉收縮需要的 能量 糖、脂肪、 蛋白質 食物 第1頁/共47頁 2.1體力勞動時的能量消耗 一、人體能量的產生機理 人體攝取食物 化學反應 釋放化學能 合成 高能物質（儲能） 氧化 釋放 化學能 骨骼肌作機械功所需能量 ATPH2OADPPi29.3 kJmol 補充ATP的過程稱為產能。 三磷酸腺苷 （ATP） 第2頁/共

2、47頁 產能的三種途徑： 1磷酸原供能系統（ATPCP供能系統）： ATPCP系列提供能量的速度極快，但由于磷酸肌酸（CP）在人體內的貯量有限，產生的能量只能供肌肉進行大強度作業時維持68秒鐘，因此在要求能量釋放速度很快的情況下，肌細胞中的ATP由這種方式產生的。 例如：訓練有素的短跑運動員的跑百米、舉重運動員舉杠鈴的的爆發力就是通過這種方式提供能量的。 CP（磷酸肌酸）ADPCr（肌酸）ATP 第3頁/共47頁 2乳酸供能系統（糖酵解（Glycolysis）供能系統） 一般大強度作業68秒時，糖酵解供能系統被激活， 乳酸是一種致疲勞性物質，這種供能的過程不可能持續較長時間。 糖酵解 葡萄糖（

3、糖原） ATP十乳酸 糖酵解供能系統在3060秒時糖酵解速度最大，糖酵解供能系統所產生的能量可供肌肉收縮13分左右的時間。 特點： 乳酸逐漸擴散到血液后，一部分排出體外，一部分在肝、腎臟內又合成糖原。在食物營養充足、合理的條件下，經過休息，可以較快的合成為糖原。 例如，800米以下的全力跑、短距離沖刺都是通過這種方式供能。 第4頁/共47頁 3需氧供能系統（有氧代謝供能系統，有氧氧化系統） 氧化磷酸化 葡萄糖或脂肪十氧ATP 1g 活動開始1g時間延長38 g/130 g 例如，5000米以上的跑步，1500米以上的游泳，慢跑、交誼舞、自行車、太極拳等活動是通過有氧代謝供能系統來供能的。 在中

4、等勞動強度條件下，能量需求速度不太大時，ATP是通過糖和脂肪的氧化磷酸化合成予以補充的，即 特點： 中等勞動強度條件下，供能時間長 。 第5頁/共47頁 磷酸原供能系統需氧供能系統 乳酸供能系統 氧無氧需氧無氧 供能 速度 非常迅速較慢迅速 能源CP，貯量有限糖原、脂肪，不產生致疲勞性副產物糖原，產生的乳酸有致疲勞性 產生 ATP 很少 幾乎不受限制 有限 勞動 類型 任何勞動，包括短暫的極重勞動長期輕及中等勞動短期重或很重勞動 第6頁/共47頁 二. 作業時氧消耗動態 氧需：單位時間所需要的氧量。 氧上限：血液在單位時間內能供應的最大氧量。 氧債：氧需與供氧量之間的差值。 補償氧債：停止工作

5、后，肌體還需消耗較多的氧以補償氧債。 1、氧需與氧上限 作業時氧需能否得到滿足主要取決于血液循環系統功能，其次是呼吸系統的功能。 成年人的氧上限一般不超過3L/min，鍛煉有素者可達4L/min多。 2、氧債與補償氧債 補償氧債的作用：重新儲備勞動時消耗的能量物質及清除肌肉和血液中積累的乳酸。 氧消耗動態 第7頁/共47頁 (a) 中等勞動強度 (b)大強度作 業 第8頁/共47頁 3、動態作業與靜態作業 肌張力：作業時，肌肉的收縮力稱為肌張力。 負荷：物體作用于肌肉的阻力稱為負荷。 等張收縮：肌張力與負荷平衡而使肌張力保持不變的肌肉收縮稱為等張收縮。 動態作業：以等張收縮為主的作業稱為動態作

6、業（又稱動力作業），如運用關節活動的作業屬于動態作業。 等長收縮：當人的軀體和肢體維持某種姿勢或體位，并運用肌張力將負荷支撐在某一位置時，肌纖維長度不變，這種肌肉收縮稱為等長收縮。 靜態作業：肌肉以等長性收縮為主的作業稱為靜態作業（又稱靜力作業）。 第9頁/共47頁 作業恢復安靜 氧 需 和 氧 消 耗 （ L/ mi n ） 圖2.3 靜態作業的氧消耗動態 時 間 （ min） 0123456789 氧需 氧消耗 1 2 3 靜態作業的基本特征：能量消耗水平不高卻容易疲勞。 結論：在工作中要盡量減少靜態作業成分。 （1）操作的熟練程度越高，不必要的靜態作業成分越少。 （2）通過動作分析和改革

7、工具、改進操作方法，可以大幅度地減少不必要的靜態作業成分。 第10頁/共47頁 作業時每一個有目的的動作，既取決于中樞神經系統的調節作用，又取決于從肌體內外感受器所傳入的各種神經沖動，在大腦皮層內進行綜合分析，形成一時性共濟聯系，調節各器官適應作業活動的需要，維持肌體與環境的平衡。 2.2 作業過程中人的生理變化特征 一體力作業過程中機體的調節與適應性變化 1、神經系統（大腦皮層）的調節與適應 第11頁/共47頁 長期在同一環境中從事同一項作業，通過復合條件反射逐漸形成一種對該項作業操作的自覺習慣的邏輯平衡潛意識，稱為動力定型 （Dynamic stereotype，習慣性動作）。 大腦皮層對

8、定型化刺激形成的反應系統，即連鎖式的條件反射系統。 中樞神經系統的調節 機體內外感受器傳入 的各種神經沖動 + 綜合分析 大腦皮層 形成一時性共濟聯系，調節 各器官適應作業活動需要， 維持機體與環境的平衡。 第12頁/共47頁 老爺 叫 見面 訓斥 發怒 打 痛 發抖 害怕 第13頁/共47頁 動力定型的形成分三個階段： 第一階段是興奮過程擴散。培養動力定型的初期階段，主要是通過指導教師的講解、操作示范和自己的實踐，獲得一種感性認識，對內在規律沒有完全理解。這時條件反射暫時建立不起來，在操作上表現為動作僵硬、肌肉不協調、無效動作多、操作費力。 第二階段的特征是興奮過程逐漸集中。通過反復練習和教

9、師指導，對操作的內在規律有了初步理解，大部分錯誤動作得到糾正，多余動作逐漸消除，能夠連貫地完成整套技術動作，這時初步建立了動力定型。所建立的動力定型不穩定，一旦遇到新的刺激，精神緊張，多余動作和錯誤又會重新出來。 第三階段的特征是動力定型的鞏固、完善和自動化。經過一定時間的反復訓練，條件反射得到鞏固，大腦皮層的興奮與抑制在時間和空間上的聯系更加集中和精確，這時動作準確、姿勢優美、失誤率減到最小限度，出現不必有意識控制而作出動作，即使有新的刺激，技術動作也不易被破壞，表現為操作輕松省力。 第14頁/共47頁 總結： （1）動力定型不僅能提高作業能力，還會使機體各器官從作業一開始就去適應作業需要，

10、使操作協調、輕松，反應迅速，能量消耗經濟。 （2）動力定型建立時比較困難，一旦建立，對提高作業能力極為有利，因此應積極利用神經系統的這一特性，設法建立良好的動力定型。 （3）建立動力定型應循序漸進，注意節律性和重復性。 體力勞動對大腦皮層活動的影響 （1）大強度活動：興奮性下降。 （2）中、輕度活動：反射性良好。 （3）長期不參加活動：動力定型退化。 第15頁/共47頁 2心血管系統的調節與適應 （1）心率 在作業開始后3040秒內心率迅速增加，然后緩慢上升，一般經45分鐘后便可達到與勞動強度相適應的穩定水平。 一般正常人心臟輸出量的增加，主要靠增加心率的方式來產生；經常鍛煉的人，其心臟輸出量

11、的增加則主要靠增加每搏輸出量。 對于一般人，作業時的心率未超過其安靜時心率40次時，則可勝任該項作業。 安靜時心臟每搏輸出量4070毫升 大強度作業時心臟每搏輸出量150毫升 第16頁/共47頁 （2）血壓 舒張壓（80mmHg）和收縮壓（120mmHg）。 脈壓增大或維持不變，是體力勞動可以繼續有效進行的標志。 脈壓收縮壓舒張壓 血壓 （mmHg） 體力勞動時心率與血壓（收縮壓與舒張壓）改變的比較 注：換算關系為 血壓760mmHg=1.013102kPa 心率 （次/min） 第17頁/共47頁 （3）血液再分配 心肌的比例未變，但血量增加45倍 人腦的血量維持不變或稍有增加 安靜狀態 血

12、液流入腎、肝、胃、腸和脾等內臟器官的量最多 肌肉和腦 心、皮膚（脂肪）和骨 體力勞動時肌肉的血量增多（85） 內臟、腎、皮膚和骨的血量有所減少 第18頁/共47頁 （4）血液成分 機體血糖含量的變化 血液中乳酸含量 的變化 當血糖降至正常含量的一半（50mg/100mL）時，即表明糖原貯備耗竭而不能繼續作業。 安靜時，血液中乳酸含量為1015mg/100mL。 中等強度作業：開始時乳酸略有增高，其后基本維持不變。 較大強度作業：乳酸含量可增加到100200mg/100mL或更高。 安靜時，機體血糖含量為100mg/100mL 輕度勞動：血糖含量不變。 中等勞動：血糖含量高。 大強度勞動、持續時

13、間長：出現低血糖。 第19頁/共47頁 3. 呼吸系統的調節與適應 作業時，呼吸的頻率隨作業強度的增強而增加。 重強度作業時可達3040次分。 極大強度作業時可達60次分 。 肺通氣量也由安靜時的68L/min增加到40120L/min以上。 鍛煉有素者的肺通氣量增加主要靠增加肺活量來適應。 一般作業者則靠加快呼吸頻率來適應。 第20頁/共47頁 4. 排泄系統 （1）腎臟 正常條件下每晝夜排尿量為11.8 L ，體力勞動后尿量減少，尿量減少5070% 。 尿液成分隨著勞動強度的變化也有較大的變化。安靜時腎臟每小時排出乳酸約20mg，作業時可排出乳酸1001300mg。 （2）汗腺 具有調節體

14、溫和排泄代謝產物的雙重功能。 體力勞動時汗液中的乳酸含量增多。 一般可以用每小時的排汗量來衡量勞動強度的大小。 第21頁/共47頁 5. 體溫 體力勞動后一段時間內，體溫略有升高，這種升高，有利于全身各器官系統活動。 正常作業時體溫不應超過安靜時體溫1；超過這一限度，人體不能適應，作業也不能持久。 二、腦力勞動與神經緊張型作業的生理變化特點 腦的氧代謝較其它器官高，安靜時約為等量肌肉氧耗量的1520倍，占成年人體總耗氧量的10。 腦力勞動時心率減慢，但特別緊張時，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。 葡萄糖是腦細胞活動的最主要能源，靠

15、血液輸送葡萄糖，通過氧化磷酸化過程來提供能量。 第22頁/共47頁 2.3 人體的能量代謝 一能量代謝的概念(Energy metabolism ) 人體內的能量產生、轉移和消耗，稱為能量代謝。 能量代謝按機體所處的狀態分為三種： 維持生命所必須的基礎代謝量、安靜時維持某自然姿勢時的安靜代謝量和作業時的能量代謝量。 基礎代謝量 維持體位所增加的代謝量作業時所增加的代謝量 安靜代謝量 能量代謝量 第23頁/共47頁 1、基礎代謝率（Basal Metabolic Rate ） 在室溫20oC條件下，被試者處于清醒、空腹（食后10小時以上）、安靜臥床時,在單位時間、單位體表面積上所消耗的能量，稱為

16、基礎代謝率（kJ/(m2h) ）。 我國正常人的基礎代謝率的平均值（kJm2h） 年齡 （歲） 11151617181920303140415050以上 男性195.4 193.3 166.1 158.6 157.7 154.0 149.0 女性172.4 181.6 154.0 146.8 146.4 142.2 138.5 2安靜代謝率（Repose Metabolic Rate） 機體為了保持其各部位的平衡及某種姿勢，在單位時間、單位體表面積上所消耗的能量稱為安靜代謝率。 通常以常溫條件下基礎代謝率的120作為安靜代謝率，并記為R，R1.2B。 第24頁/共47頁 3能量代謝率（Ener

17、gy Metabolic Rate） 人體進行作業或運動時，在單位時間、單位體表面積上的總能量消耗稱為能量代謝率，記為M。 能量代謝率的大小與勞動強度直接相關，它是計算作業者一天的能量消耗和需要補給能量的依據，也是評價勞動強度合理性的重要指標。 4相對代謝率（Relative Metabolic Rate） 勞動強度不同，所消耗的能量不同。但由于作業者個體的體質差異，即使是同樣的勞動強度，不同作業者的能量代謝率也不相同。為了消除作業者之間差異因素，常采用相對代謝率指標來衡量勞動強度。相對代謝率記為RMR， 1.2MB RMR B M（RMR1.2）B 第25頁/共47頁 二. 能量代謝的計算

18、R1.2B 我國人體表面積的常用計算式： 體表面積S（m2） 0.61身高h（m）0.0128體重G（kg）-0.1529 1.2MB RMR B 基礎代謝量 (kJ/h) =基礎代謝率(kJ/(m2h) ) 身體表面積(m2) M（RMR1.2）B 第26頁/共47頁 例： 某男子身高1.7m，體重70Kg，基礎代謝率的平均值約為158.7 kJhm2，連續作業70min。當RMR4時，試問能量消耗量是多少kJ？作業時增加的代謝量為多少kJ？ 單位時間的能量消耗量=基礎代謝量（1.2RMR） =基礎代謝率平均值體表面積（1.2RMR） =158.7（0.611.70.012870-0.152

19、9）（1.2RMR） =158.71.7801（1.24） 1469（kJ/h） 24.48（kJ/min） 70min連續作業時的能量消耗量為：24.48701713.84（kJ） 基礎代謝量 158.7（0.611.70.012870 -0.1529） =282.5kJ/h4.71kJ/min 作業時增加的代謝量=RMR基礎代謝量作業延續時間 =44.71 kJ/min70 min 1318.8 kJ 故該男子連續作業70min的能量消耗量是1713.84 kJ，作業時增加的 代謝量是1318.8 kJ。 解： 第27頁/共47頁 三. 能量代謝的測定方法 1.直接測量法 在絕熱室內，通過

20、熱量計測定流過人體周圍的冷卻水溫升，然后換算成代謝率。 2.間接測量法 測定人體氧消耗量，再乘以氧熱價，換算出能量代謝率。 （1）卡價：1克供能物質氧化時所釋放出的能量稱為該物質的卡價。 人體的供能物質有：糖、脂肪和蛋白質等。 例如：1克糖平均產生熱量17.4 kJ； 1克脂肪平均產生熱量39.8 kJ；1克蛋白質在體外燃燒產生23.4 kJ，在體內不完全氧化時只產生18 kJ，其余5.4 kJ的熱量是以尿素形式排泄到體外繼續燃燒時產生的。 第28頁/共47頁 （2）氧熱價： 物質氧化時，每消耗1升氧所產生的熱量稱為物質的氧熱價。 例如，1克糖完全氧化消耗約0.83升氧，根據1克糖的熱價（17

21、.4 kJ/g），可以算出每消耗 1升氧可產生20.9 kJ的熱，即糖的氧熱價為20.9 kJ/L， （3）呼吸商： 人體在同一時間內產生的CO2量與消耗的O2量的比值。 一般混合食物的呼吸商約為0.80左右 。 通常以混合食物每消耗 1升氧產生17.94kJ的熱量（氧熱價）近似計算能耗。 第29頁/共47頁 解： （1）求單位容積的耗氧量： 每升空氣的耗氧量為 (20.93%-16.23%)1000 mL = 47 mL （2）求單位時間的耗氧量： 47 mL/L5 Lmin235 mLmin，即單位時間的耗氧量為0.235 Lmin 。 （3）求能耗： 按氧熱價 17.94kJL計算，每分

22、鐘能耗為：0.23517.944.22 kJ， 每小時能耗為：4.2260=253.2kJ。 例2、某受試者在安靜狀態下，呼出氣體的容積百分比為：O216.23%，CO2=4.23%，呼出氣量為5 L/min。標準狀態下空氣的組成為；O220.93%，CO20.03%，N279.04%，求受試者的能量消耗。 第30頁/共47頁 解：本例也可按呼吸商計算。 CO2呼出量=（4.23%0.03%）5 L/min210 mL/min 呼吸商RQ2102350.89， 氧熱價為20.56kJ， 能量消耗為： 0.235 L/min20.56 kJ/L 4.83 kJ/min=289.80 kJ/h 例

23、2、某受試者在安靜狀態下，呼出氣體的容積百分比為：O216.23%， CO2=4.23%，呼出氣量為5 L/min。標準狀態下空氣的組成為；O2 20.93%，CO20.03%，N279.04%，求受試者的能量消耗。 表2.6 非蛋白呼吸商的氧熱價表 呼吸商氧化的百分比（%）氧熱價（ kJ/L） 糖脂肪 0.711.198.919.64 0.7515.684.419.84 0.8033.466.620.10 0.8550.749.320.36 0.8964.235.820.56 0.9067.532.520.61 第31頁/共47頁 （4）通過作業者O2耗量可以換算出相對代謝率： 作業時的O2

24、消耗量安靜時的O2消耗量 基礎代謝時的O2消耗量 RMR= 第32頁/共47頁 2.3.1 測量氧耗 氧用來代謝攝入的食物并釋放能量，對于較典型的食量，1L的氧大約可以釋放5Kal的能量，因此通過測量氧耗可以直接測量能耗。 測量步驟： 1 測量單位時間內吸入的氣體量； 2 空氣中氧的含量占21%，可以確定吸入的氧量； 3 測量單位時間內呼出的氣體，并進行采樣、分析，確定樣本中氧的比例； 4 通過測量可以確定單位時間內消耗的氧。 第33頁/共47頁 氧耗與能耗有直接關系，但在實際生產中測量過于復雜。經證明，在氧耗和心率之間有一個線性關系，且心率的測量很容易實現，因此往往用心率來估算氧耗然后轉換成

25、能耗。 第34頁/共47頁 2.3.2 測量心率 3個需要注意的問題： l 心率與氧耗之間的線性關系對不同的人是不一樣的。身體條件越好，最大有氧能量越強，在一定心率時，氧耗越大。(正常人心率75次/min，運動員60次/min)。 l 當心臟的每搏心輸出量穩定后，即勞動強度在人的最大載荷的40%左右時，用這時的心率來測定氧耗比較可靠。因此中等體力勞動時的心率用來測量氧耗是最準的。 l 心率會受到勞動強度以外的其它因素的影響，比如情緒上的壓力、疲勞等，而此時氧耗可能并沒有發生變化。 第35頁/共47頁 體力勞動強度的生理評價指標 第36頁/共47頁 第37頁/共47頁 一、以氧耗、心率等指標分級

26、 根據研究表明，以能量消耗為指標劃分勞動強度時，耗氧量、 心率、直腸溫度、出汗率、乳酸濃度和相對代謝率等具有相同意義 。 典型代表是國際勞工局1983年的劃分標準，它將工農業生產 的勞動強度劃分為6個等級，見表2-6，p35。 勞動強度等級勞動強度等級很輕很輕輕輕中等中等重重很重很重極重極重 耗氧量耗氧量/(l/min)/(l/min)O O5 5 O.5O.5 1.01.0 1.01.0 1.51.5 1.51.5 2.02.0 2.O2.O 2.52.5 2.52.5 能量消耗能量消耗 /(kJ/min)/(kJ/min) lO.5lO.5 10.5-10.5- 20.920.9 20.9

27、20.9 31.431.4 31.431.4 41.941.9 41.941.9 52.352.3 52.352.3 心率心率/(beats/min)/(beats/min) 75757575100100 100100 125125 125125 150150 150150 175175 175175 直腸溫度直腸溫度/ 37.537.5 3838 3838 38.538.5 38.538.5 3939 3939 排汗率排汗率/(ml/h)/(ml/h) 200200 400400 400400 600600 600600 800800 800800 第38頁/共47頁 第39頁/共47頁 性

28、別等級主作業的 RMR8h勞動能耗量/kJ一天能耗量/kJ 男 A B C D E 01 12 24 47 711 23033852 38525234 52347327 73279085 908510844 77469211 921110676 1067612770 1277014654 1465416329 女 A B C D E 01 l2 24 47 711 19263014 30144270 42705945 59457453 74538918 69088039 80399295 929510970 1097012477 1247713942 第40頁/共47頁 1定義 本標準采用下列定義。 （1）能量代謝率energy metabolic rate（M） （2）勞動時間率working time rate (T) （3）體力勞動性別系數sex coefficient of physical work (S) （4）體力勞動方式系數way coefficient of physical work (W) （5）體