[工學]第二章勞動過程對人體的影響(已修改)
2025-01-31 08:36 本頁面
【正文】 第二章 勞動過程對人體的影響與勞動強度 本章內(nèi)容提要 ?體力勞動時的能量消耗 ?體力勞動時人體的調(diào)節(jié)與適應(yīng) ?勞動強度等級的劃分 提問：人為什么能進行各種各樣的運動（體力勞動）？ 肌肉生理學 肌肉：運動的動力 關(guān)節(jié)：運動的樞紐 骨骼：運動的杠桿 ? 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(cè)； 肌肉通過腱與骨節(jié)聯(lián)結(jié)在一起，肌肉收縮產(chǎn)生運動； ?肌肉的運動 唯一的運動是收縮和變短； ?肌肉的新陳代謝 肌肉收縮需要的能量 糖、脂肪、蛋白質(zhì) 食物 一、人體能量的產(chǎn)生機理 人體攝取食物 化學反應(yīng) 釋放化學能 合成 高能物質(zhì)（儲能） 氧化 釋放 化學能 骨骼肌作機械功所需能量 ATP＋ H2O－ → ADP＋ Pi＋ kJ／ mol 補充 ATP的過程稱為產(chǎn)能 。 三磷酸腺苷 （ ATP） 產(chǎn)能的三種途徑： 1． 磷酸原供能系統(tǒng) （ ATP－ CP供能系統(tǒng) ） ： ATP－ CP系列提供能量的速度極快 ，但由于磷酸肌酸（ CP）在人體內(nèi)的貯量有限，產(chǎn)生的能量只能供肌肉進行大強度作業(yè)時維持 6~8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(chǎn)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(fā)力就是通過這種方式提供能量的。 CP（磷酸肌酸）＋ ADP Cr（肌酸）＋ ATP 2． 乳酸供能系統(tǒng) （ 糖酵解 （ Glycolysis） 供能系統(tǒng) ） 一般大強度作業(yè) 6～ 8秒時 ， 糖酵解供能系統(tǒng)被激活 ， ?乳酸是一種致疲勞性物質(zhì)，這種供能的過程不可能持續(xù)較長時間。 糖酵解 葡萄糖（糖原） ATP十乳酸 ?糖酵解供能系統(tǒng)在 30～ 60秒時糖酵解速度最大，糖酵解供能系統(tǒng)所產(chǎn)生的能量可供肌肉收縮 1~3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(nèi)又合成糖原。在食物營養(yǎng)充足、合理的條件下，經(jīng)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。 3． 需氧供能系統(tǒng) （ 有氧代謝供能系統(tǒng) ， 有氧氧化系統(tǒng) ） 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(tǒng)來供能的。 在 中等勞動強度 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 。 磷酸原供能系統(tǒng) 需氧供能系統(tǒng) 乳酸供能系統(tǒng) 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(chǎn)生致疲勞性副產(chǎn)物 糖原 ， 產(chǎn)生的乳酸有致疲勞性 產(chǎn)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 二 . 作業(yè)時氧消耗動態(tài) 氧需 ：單位時間所需要的氧量 。 氧上限 ：血液在單位時間內(nèi)能供應(yīng)的最大氧量 。 氧債 ：氧需與供氧量之間的差值 。 補償氧債： 停止工作后，肌體還需消耗較多的氧以補償氧債。 氧需 與 氧上限 作業(yè)時氧需能否得到滿足主要取決于血液循環(huán)系統(tǒng)功能 ， 其次是呼吸系統(tǒng)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。 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(zhì)及清除肌肉和血液中積累的乳酸。 氧消耗動態(tài) (a) 中等勞動強度 (b)大強度作業(yè) 動態(tài)作業(yè)與靜態(tài)作業(yè) 肌張力： 作業(yè)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(tài)作業(yè)： 以等張收縮為主的作業(yè)稱為動態(tài)作業(yè)（又稱動力作業(yè)），如運用關(guān)節(jié)活動的作業(yè)屬于動態(tài)作業(yè)。 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(tài)作業(yè)： 肌肉以等長性收縮為主的作業(yè)稱為靜態(tài)作業(yè)（又稱靜力作業(yè)）。 作業(yè) 恢復(fù) 安靜 氧需和氧消耗（ L/min） 圖 靜態(tài)作業(yè)的氧消耗動態(tài) 時間 （ min） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 氧需 氧消耗 1 2 3 靜態(tài)作業(yè)的基本特征： 能量消耗水平不高卻容易疲勞。 結(jié)論：在工作中要盡量減少靜態(tài)作業(yè)成分。 （ 1）操作的熟練程度越高，不必要的靜態(tài)作業(yè)成分越少。 （ 2）通過動作分析和改革工具、改進操作方法，可以大幅度地減少不必要的靜態(tài)作業(yè)成分。 作業(yè)時每一個有目的的動作，既取決于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用，又取決于從肌體內(nèi)
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