【正文】 為觀察者恰能分辨視標細節(jié)的距離, 在為形成1 分視角的標準距離. , 而這視標與眼睛形成1 , 則視敏度為: V=5/= 四 影響視敏度的因素 人的視敏度容易受主客觀因素的影響而發(fā)生變化, 下面我們對一些主要因素作一簡單討論. 1. 照明強度. 照明水平對視敏度有明顯的影響. 照明強度增加, 人眼對物體的最小視覺減少. 照明強度減弱, 人眼對物體的最小視覺增加. 但照明對人眼視敏感的影響隨照明強度的增加而逐漸減慢. 這個規(guī)律被稱為照明收效遞減規(guī)律. 2. 亮度比. 亮度比是指觀察目標與背景之間的亮度別, 一般由下式表示 C=(BTBB)/BB式中, C為對比度, BT為目標亮度, BB為背景亮度. 亮度也可以是負值, 表示目標亮度低于背景亮度. 亮度過大和亮度比過高會產生眩光. 眩光會引起瞳孔變小, 使對象與背景間的對比減弱, 對視敏度發(fā)生不良影響. 3. 暴光時間. 在一定的時間范圍內, 人眼感受性隨光刺激時間的增長而提高. 4. 運動. 觀察目標運動, 或兩者同時運動都會引起視敏度一下降. 當運動速度超過60度/秒時, 動態(tài)視敏度(DVA)迅速下降. 5. 主體因素. 視敏度受主體的多方面因素的影響. 例如, 在視網膜的不同部位上, 視敏度有時較明顯的差別. 中央 處視敏度高, 離中央愈遠, . 當瞳孔直徑小于1毫米時, 視敏度與瞳孔直徑保持精確的線性關系. 瞳孔直徑繼續(xù)增大, 視敏度的提高減慢。 (6) 脊椎毛病. 肌骨失調可以是可矯正的, 也可能是永久性的. 可矯正的肌骨失調的癥狀是短暫的. 這種疼痛位于某一肌肉或肌肉腱, 當負荷撤消后, 疼痛就消失了. 這屬于疲倦性疼痛. 永久性的肌骨失調也位于受壓的肌肉和腱, 但也影響到鄰近的關節(jié)和其他組織. 當外部的負荷消失之后, 疼痛并不消失, 而是繼續(xù)存在. (van Vely)的調查, 永久性的肌骨毛病對一年到頭操作同一機器, 或手工操作, 但工作臺太高或太矮的老工人中很常見. 靜負荷可能導致的毛病歸納在表32中: 表32. 靜負荷與肌骨疼痛 工作姿式 可能影響的部位 站在一個地方 小腿, 大腿, 靜脈血管 坐著沒有背靠 背部的肌肉 坐椅太高 膝蓋, 小腿, 腳部 坐椅太低 肩膀, 脖子 站著或坐著時軀干前傾 腰椎附近, 脊椎 手臂向前或向側面伸出 肩膀, 手臂, 肩關節(jié) 過度地向前或向后低頭 脖子, 脊椎功能的下降 手不自然地抓起東西 手臂, 可能引起肌肉腱的發(fā)炎第四章 人的神經系統(tǒng) 第一節(jié) 人的神經系統(tǒng) 一. 神經系統(tǒng)的結構 人的中樞神經系統(tǒng)包括大腦和脊髓. 人的周身的神經要么是從脊髓到肌肉(運動神經), 或者是從皮膚肌肉感覺器官到脊髓或大腦(感覺神經). 感覺和運動神經與他們以及與它們相聯(lián)系的神經通道和中心在脊髓和大腦組成了軀體的神經系統(tǒng). 這個系統(tǒng)把人的生物體與外界世界通過感覺和知覺和反應連接起來. 與這個系統(tǒng)相對應的是內臟或自動的神經系統(tǒng). 這個系統(tǒng)控制所有的內部器官: 血液循環(huán), 呼吸器官, 消化器官, 腺等等. 內臟神經系統(tǒng)因此管理著對人的生命十分重要的內部結構. 完整的神經系統(tǒng)由成百萬的神經細胞組成, 每一個神經細胞元有一個細胞本身和一個相對較長的神經纖維組成. 細胞本身是一毫米的千分之幾, 而細胞纖維可能比一米還長. 圖41顯示了一個神經細胞的構成. 二. 神經的功能 神經系統(tǒng)本質上是一個控制系統(tǒng). 它控制著外部的和內部的運動, 并監(jiān)視著各種感覺器. 一個神經細胞的工作取決于它對刺激物的敏感性和它把一個刺激物沿著神經纖維傳遞的能力. 當一個神經細胞受到刺激產生的脈沖沿著神經纖維送到工作中的器官. 這個器官也許是一塊肌肉纖維, 也許是其他東西. 神經脈沖具有電波的性質, 神經并不是電話線被動地傳送脈沖, 一個神經脈沖是一個活躍的過程, 自動產生, 消耗能量, 更象一個保險絲或一個慢導火線.與保險絲不同的是神經纖維用過之后并沒有死, 在零點幾秒之內, 它可以再生. 在經過所謂的恢復期, 它又可以接受信號. 神經纖維不能輸送連續(xù)的直電流, 而只是單個的脈沖, 在兩個脈沖之間有短暫的間隔. 對于不同的神經, 傳遞速度是很不相同的, 運動纖維的速度是每秒70100米, 其他纖維的傳送速度是1270米/秒之間. 三. 神經脈沖的性質 神經脈沖是什么: 與肌肉纖維一樣, 神經纖維有一個休息膜電位. 在休息時, 膜細胞是被極化的, 在外部主要帶正電, 在內部主要帶負電, 膜去極的過程就產生神經的脈沖. 在去極過程之前的電位是70毫伏, 去極過程中電位變?yōu)?35毫伏,然后去極過程結束, 重新極化過程開始, 直到達到70毫伏的電位, 細胞可以開始下一次脈沖. 在細胞膜極化和去極過程是產生的電波叫行動電位, 這就是神經脈沖的所在內涵. 四. 行動電位的原因 因此神經電位是極化和去極過程中的一個電波, 它沿著神經纖維以每秒1220米的速度前進. 打破靜態(tài)電位的去極過程的產生是由于細胞膜的滲透性的突然變化, 使得帶正電的鈣離子可以進入神經纖維的內部, 幾乎是同時, 神經纖維內部帶正電的鉀離子也向外運動, 但由于鉀離子的數量小于鈣離子的數量, 所以使細胞內部帶正電離子的急驟增多. 正是這些電離子的運動產生了去極過程的行動電位. 在緊接著的重新極化過程中, 這些帶電的離子向相反的方向移動, 鈣離子向外, 而鉀離子向內. 我們回到了出發(fā)點, 神經膜的初始電位得到恢復. 這一機械過程被稱為鈣, 鉀離子水泵. 這并不是人的神經元所特有, 幾乎所有的生物細胞都有這一特性. 這一機械水泵所需要的能量是由ATP提供的. 鈣和鉀離子的運動是神經能夠對刺激物作出反應并產生脈沖的一個基本條件. 神經系統(tǒng)也需要能源, 主要是保持神經膜的電位. 這個能源是由ATP產生的. 當神經處于活動狀態(tài)時, 它的新陳代謝活動差不多增加了一倍, 但與骨胳肌肉在收縮時的能量相比, 這個增加量是很小的, 在肌肉活動時, 新陳代謝增加十倍. 五. 肌肉的神經分布 每一塊肌肉都是通過兩類神經系統(tǒng)與大腦這一控制中心連在一起的. 這兩類的神經是: 傳出也叫運動系統(tǒng), 傳入也叫感覺系統(tǒng). 運動神經把神經脈沖, 在這種情況下是運動命令, 從大腦帶到骨胳肌肉, 在這里它們帶來收縮或其他運動指令. 在一塊肌肉內, 這個神經被分成幾個纖維, 每一個纖維與幾個肌肉纖維連在一起. 每一個運動神經細胞與它們所在的肌肉纖維一起組成一個運動單位, 在做比較精密的技術性工作時, 每個運動單位只有36個肌肉纖維, 而在做重體力工作的肌肉中, 一個神經元也許會分布在100個肌肉纖維上. 在運動神經細胞的末端, 神經纖維的膜變厚. 這里就是運動脈沖從神經纖維跳到肌肉纖維的地方. 這也是行動電位最終引起肌肉收縮的地方. 感覺神經把肌肉的脈沖帶到中心神經系統(tǒng), 或是脊髓, 或是大腦. 感覺脈沖是信號的承擔者, 它或者被中心神經系統(tǒng)用來指揮肌肉系統(tǒng), 或者是被作為信息被貯存起來. 一種特殊的接收器官被稱為肌肉紡錘體, 與肌肉纖維平行, 在肌肉腱的兩端終止. 肌肉紡錘體對肌肉的伸展很敏感, 并把這類信號送到脊髓. 感覺反應的另一個器官是戈爾基器官, 這個器官包含有一個網狀的神經節(jié), 這些神經節(jié)依附在肌肉腱上. 每當肌肉腱受到壓力時, 戈爾基器官就把壓力感覺脈動送到脊髓. 在脊髓, 感覺脈沖通過一個中間神經元傳到肌肉神經, 這樣新的脈沖返回到肌肉. 這種由感覺神經傳入然后又由運動肌肉神經傳出到同一肌肉的系統(tǒng)被稱為反射弧. 這樣的反射弧使肌肉的緊張與肌肉的長度不斷地相互調整, 肌肉紡錘體和戈爾基器官是這個調節(jié)系統(tǒng)的探測器. 其他的感覺系統(tǒng)把肌肉脈沖送到脊髓內的第一級神經細胞, 然后到大腦中的第二級中介細胞, 最后達到大腦皮層, 在這里傳入的脈沖最終被轉換成為感覺, 這也是肌肉產生的疼痛怎么感覺到的. 第二節(jié) 人的視覺系統(tǒng) 世界是豐富多彩的, 而我們是通過眼睛感受到這個豐富多彩的世界的. 在日常工作和生活中, 我們獲得的信息大約85%都是通過我們的視覺系統(tǒng)獲得的. 因此了解人的視覺系統(tǒng), 對于提高人的工作效率是有幫助的. 一. 人的視覺器官 視覺器官的外周感受器是眼睛. 人的眼睛的特點是神經細胞高度發(fā)達, 具有完善的光學系統(tǒng)以及各種使眼睛轉動并調節(jié)光學裝置的肌肉組織. 人的眼睛的外形接近于球形, 所以也常被稱為眼球. 眼球被一層被稱為眼球壁的一層組織包圍. 眼球壁由鞏膜, 脈絡膜和網膜組成. 鞏膜在眼球壁的最外層, 呈白色, 它主要起著鞏固, 保持眼球的作用. 鞏膜前面的透明部分叫角膜, 它好象是眼睛的玻璃窗戶, 光線從角膜射入眼內. 脈絡膜緊巾貼著鞏膜. 脈絡膜包含有豐富的血管和色素, 起著輸送養(yǎng)料, 滋養(yǎng)眼睛的作用. 脈胳膜的最前面的環(huán)狀部分為虹膜, 虹膜中央有一個小圓孔, 叫做瞳孔. 瞳孔的縮小和擴大, 控制進入眼內的光量, 起著照相機上光圈一樣的作用. 虹膜后面為水晶體, 透明而有彈性的組織, 象一雙凸透鏡. 它的邊緣有懸韌帶, 把水晶體聯(lián)系在睫狀肌上. 睫狀肌的收縮和放松, 可以控制水晶體的曲度. 角膜與虹膜之間的空間為前房, 位于虹膜和水晶體之間的空間被稱為后房. 水晶體的后面的空間充滿著叫玻璃液的液體. 角膜, 水晶體, 水樣液和玻璃液組成了整個眼睛的折光系統(tǒng). 它們使得物體射出來的光線發(fā)生折射而成象. 眼球壁的第三層為視網膜, 人的視網膜中央計有一億三千萬個桿細胞和七百個左右的錐細胞, 它們沿著視網膜的分布是不均勻的. 在視網膜中央的黃斑部位和中央凹附近只有錐細胞, 幾乎沒有桿細胞. 在黃斑以外, 桿細胞增多, 而錐細胞數量則減少. 桿細胞的特點是對弱光有高度的感受性, 含有夜視所需要的視紫紅質, 對弱光反應靈敏, 但它不能感受顏色, 對精細的辯別也沒有多大的貢獻. 錐細胞不僅能感光(在強光下發(fā)生作用), 并且能產生色覺, 辯別細節(jié), 含有強光視覺所需要的視紫藍質. 桿細胞和錐細胞有著不同的視覺功能. 桿細胞是暗視覺器官, 而錐細胞是明視覺器官. 視網膜不同部位的視覺敏銳度的變化是與錐細胞的分布情況一致的. 中央凹的錐細胞密度最大, 所以中央凹視敏感最高. 在微光視覺中, 中央凹對微光的反應很差, 類似夜盲, 微光視覺主要是由桿細胞發(fā)生作用. 二. 視覺的產生 光線經過角膜進入眼球, 經過水樣液, 再經過虹膜 . 虹膜的瞳孔隨著光線的強度變化其口徑大小, 起著光圈的作用. 然后光線通過水晶體和玻璃體而到達視網膜. 水晶體和玻璃體都 有不同的折射率, 使視網膜得到清晰的象. 眼睛的感光系統(tǒng)就是視網膜. 它猶如照相機中的底片. 視網膜的功能是由感光系統(tǒng)傳入的光線進行能量轉換, 將光能變成化學能, 再將這部分能量由視神經轉化成生物電能送入至雙極細胞, 經神經節(jié)細胞傳至視交叉. 在視交叉處, 兩 眼視網鼻側一邊的神經纖維 與對側眼睛顳側視網膜的神經纖維匯合形成視束, 上行至對側膝狀全. 神經纖維 在膝狀體換元后再投射到大腦皮質視區(qū). 加一些神經纖維在視交叉處進行頂蓋區(qū)和上丘, 它們與瞳孔反射及眼動有關. 一般認為, 從視網膜到皮質的整個傳導通路保持著解剖上的點與點的對應關系. 因此皮質視區(qū)的微小損傷會引起視野對應部分的失明. 三. 視敏度 視敏度是眼睛辨別物體細節(jié)特征的能力, 也稱為視力. 視敏度的大小通常用可辨視角的倒數來測量. 在一定的條件下, 能分辨的視角愈小, 視敏度愈大. 臨床上將標準距離(5米). 在不同測試條件下, 視敏度的換算公式如下: V=D/D39。 (2) 肌肉腱銷浮腫。 (2) 心跳的增加。 第三, 使人工作得更舒適. 這三個目的有時是相一致的. 例如一種新機器可能比舊機器的效率更高, 更安全, 更舒適. 但是在許多情況下, 這三個目標是相矛盾的. 一種更安全, 更舒適的操作方法可能比舊方法效率要低些. 某一新機器可以使人工作的更舒適, 但增加的效率可以不足以補償增加的投資等. 這個矛盾的解決顯然取決于人與機器的相對重要性, 取決于人所處的時代, 環(huán)境等. 在遠古時代, 由于機器(工具)的稀少, 環(huán)境的惡劣, 人的生命的艱難, 人不得不無條件地使自己適應機器(工具)和環(huán)境. 人們改進工具的主要目的是為了更高的效率, 以抵御環(huán)境和敵人生存下去. 使用工具時的安全和舒適是不在人們的考慮之中的, 人們決不會為了舒適而放棄某一種更先進的工具. 我們可以設想在理想的未來社會, 機器和環(huán)境將絕對地服從于人. 人的安全與舒適將是系統(tǒng)設計中最重要的位置, 人可隨心所欲地改變他所處的物理系統(tǒng)和環(huán)境以滿足他的需要. 效率將是一個次要問題. 我們既不是生活在遠古時代, 也不是生活在理想社會之中. 因此有時人不得不適應于機器與環(huán)境, 有時我們可以改造機器和環(huán)境使之更好地服務于人. 這使得人類工效學者的工作充滿著矛盾和挑戰(zhàn). 西方社會比我們發(fā)達, 生活水平比我們高, 因此在那里工效學更強調人的重要性, 教科書中的宗