劳动卫生与职业病学第二章职业生理.ppt

第二章,职业生理学 Work Physiology,主讲教师：范雪云,职业生理学（work physiology）,研究劳动过程中机体的调节与适应规律，从而找出提高作业能力和预防疲劳过早出现的措施，达到保护和促进健康、提高生产率的目的的一门学科。,教学目的与要求,1、了解体力劳动、脑力劳动时能量的来源及特点 2、掌握劳动强度分级方法及有关概念 3、掌握体力劳动时机体的调节与适应相关知识,第一节 体力劳动时机体的调节与适应,乳酸系列,体力劳动时肌肉 活动的能量来源,ATP-CP系列,骨骼肌占体重的40%，能量消耗较大呀！,需氧系列,一、体力劳动时肌肉活动的能量来源,1、ATP-CP系列： ATP酶 ATP+H2O ADP+Pi+29.3KJ/mol 供肌肉活动 CPK ATP CP Pi + Cr (肌酸) 特点： 不需氧、非常迅速，为肌肉收缩能量的直接来源 CP贮藏量甚微，只能供肌肉活动几秒钟之用 只能满足短暂的剧烈活动之用,一、体力劳动时肌肉活动的能量来源,2、需氧系列： 维持肌肉继续活动的能量主要来自于糖类、脂肪和蛋白质。它们不断分解，通过氧化磷酸化过程提供能量，供给ATP的再合成，这一过程需要有氧气供应。 特点：需氧，速度较慢 生成的能量较多，不产生致疲劳性副产物 能量的产生几乎不受限制 经济、持久，适应长期及中等劳动,一、体力劳动时肌肉活动的能量来源,在开始阶段利用糖类较多，但随着活动时间的延长，利用脂肪的比例增大，脂肪即成为主要的能源。,3、乳酸系列： 在大强度活动时，ATP 分解非常迅速，氧化磷酸化补充ATP的能力受到氧气供应的限制，形成ATP的速度不能满足需要。这时，无氧糖酵解开始参与提供肌肉所需的ATP。 特点：不需氧 能迅速提供较多的能量 大量消耗糖原,产生的乳酸有致疲劳性 产生ATP有限，不经济、也不能持久,一、体力劳动时肌肉活动的能量来源,短期重体力、极重体力劳动,己糖激酶 己糖激酶异构酶 磷酸果糖激酶 葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖 1,6-磷酸果糖 ATP ADP ATP ADP 磷酸羟丙酮 乳酸 丙酮酸 3-磷酸甘油醛,基本概念 氧需(oxygen demand)： 劳动1分钟所需要的氧量叫氧需。 氧上限(maximum oxygen uptake)： 血液在1分钟内能供应的最大氧量叫氧上限。 氧债(oxygen debt)： 氧需和实际供氧量之差称为氧债。,二、作业时氧消耗的动态,氧债阶段： 在劳动开始2-3分钟内，呼吸和循环系统的活动尚不能满足氧需，肌肉是在氧供给不足的条件下工作的。此时就产生了氧债。,二、作业时氧消耗动态,稳定状态（steady state）: 工作2-3分钟后呼吸和循环系统的活动逐渐加强，氧的供应得到满足，即进入稳定状态下工作。这样的工作一般能维持较长时间。 若劳动强度过大，氧需超过氧上限，机体处于供氧不足的状态下工作，肌肉活动所需能量靠糖酵解，这时会产生大量乳酸，作业就不能持久。,二、作业时氧消耗动态,补偿氧债阶段： 工作停止后，在一段时间内，机体要消耗较安静时更多的氧以偿清氧债，这个时期即恢复期。根据氧债的大小，恢复期可达数分钟至十余分钟，甚至1小时。,二、作业时氧消耗动态,A=B,BA,1、中等强度作业 作业时氧需不超过最大摄氧量，即在稳定状态下进行的作业。我国目前的工农业劳动多属此类。,三、劳动强度分级,一般分为三级,2、大强度作业: 指氧需超过了最大摄氧量，即在氧债大量蓄积的条件下进行的作业，一般只能持续进行数分钟至十余分钟。 3、极大强度作业: 完全在无氧条件下进行的作业，此时的氧债几乎等于氧需，一般不超过2分钟。,三、劳动强度分级,体力劳动强度分级标准 (GBZ2-2002),三、劳动强度分级,劳动强度指数,I=3T+7M T:劳动时间率 M：8小时工作日能量代谢率KJ/min.m2,工作日净劳动时间（分） 劳动时间率（%）= * 100 工作日总时间（分） 平均能量代谢率（KJ/min.m2） 将某工种一个劳动日内各种活动与休息加以归类，测定各类活动与休息的能量消耗，并分别乘以从事该类活动的总时间，合计求得工作日总能量消耗，再除以工作日总时间。,劳动强度指数,1、神经系统（neural system） 动力定型(dynamic stereotype): 当长期在同一劳动环境中从事某一作业活动时，通过复合条件反射逐渐形成的能提高作业能力的能动作用。,四、体力劳动时机体的调节与适应,2、心血管系统(cardiovascular system) 心率：增加40次/min，能胜任该工作。 血压:脉压差增大、脉压差减小。 血液再分配：内脏、皮肤小A收缩，肌肉小A扩张。 血液成分:血糖降低；血乳酸增加；氢离子浓度升高。,四、体力劳动时机体的调节与适应,3.呼吸系统(respiratory system) 作业时，呼吸次数随体力劳动强度而增加，重劳动可达30-40次/min，极大强度劳动时可达60次/min。肺通气量可由安静时的6-8L/min增至40-120L/min或更高。,四、体力劳动时机体的调节与适应,4、排泄系统(excretory system） 肾脏:由于腹腔的血管收缩、汗液分泌增加及血浆中水分减少等。尿量大为减少，达50%-90%。尿液成分的变动较大，乳酸含量可从20mg/h增至100-l300mg/h，以维持体内酸碱平衡。 汗腺:排汗量增加，汗中乳酸含量增多。,四、体力劳动时机体的调节与适应,排汗量作为评价劳动强度的指标。,5、体温变化（temperature change) 体力劳动时及其后一段时间内体温有所上升，以利于全身各器官系统活动的进行，但增幅不应超过1,否则人体不能适应，劳动不能持久进行。,四、体力劳动时机体的调节与适应,体温变动作为评价劳动强度的指标。,第二节 脑力劳动时机体的调节与适应,一般认为凡以脑力活动为主的作业即为脑力劳动。 明显的特点： 在于信息的加工处理:通过感觉器官感受信息，经中枢神经系统评价、编码、存储、检索、处理、加工、复制，然后通过多种形式转化和输出信息。,脑力劳动(mental work)：,通过多种形式 转化和输出信息,经中枢神经系统 评价、编码、存储、检索、 处理、加工、复制,通过感觉器官感 受信息,脑力劳动特点,1、需氧量高：安静时约为等量肌肉需氧量的10-20倍。占成年人体总耗氧量的10%。 2、需血流量多：所需血流量达心输出量的14-15% 3、葡萄糖有氧氧化是脑细胞活动的最重要能源：平时90%的能量都靠糖原分解来提供。 4、脑组织对缺氧、缺血、低血糖、低血压非常敏感。,一、脑代谢的特点,成人脑重仅为体重的2%，但需氧量为总耗氧量的10-20%。,记忆(memory)： 是把编码加工后的信息进行储存和提取的过程。即经验在人脑中的保留和重现。 1、工作记忆 (working memory,一级记忆)： 是指以不稳定形式初始和暂时地贮存信息的记忆。,二、记忆过程及机制,2、长期记忆（第二级或第三级记忆） 通过反复动用信息，使其在第一级记忆中循环、延长其保留时间转入第二级记忆，储存的时间为几分钟至几年，它是弱的或稍强的记忆痕迹，易遗忘。 第二级记忆痕迹长年累月重演应用，便进入三级记忆（永久记忆）。是保留在脑海里的很强的记忆痕迹，常可保留终生。,二、记忆过程及机制,二、记忆过程及机制,记忆的信息流图解,1、工作场所应保持安静：噪声不应超过45dB（A）。 2、室内光线应明亮，须防止阳光直射，光线应从左边来。人工照明应有足够亮度，一般应为500Lx（米烛光）。制图等精细工作应为1000Lx，老年人工作时对亮度的需求要高得多，比年轻人约高5倍。,三、脑力劳动的职业卫生要求,3、室内温度以至适温度为宜：我国相应标准规定为夏季24-28，冬季19-22 。 4、墙壁颜色应明亮柔和，避免使用黑色、深色或刺眼的颜色。以淡黄、淡绿、淡灰色为好。 5、工作空间、桌椅应符合国人身体尺寸，使用的显示器、控制器应符合工效学的要求。,三、脑力劳动的职业卫生要求,1、工作与休息安排适当 学前儿童： 15-20min 小 学 生: 20-30min 中 学 生: 45-50min 成 年 人: 60-90min,四、维护脑力防止过劳,2、加强适度体育锻炼 3、充足的睡眠 成人至少 5h/d 一般 7.5h/d 老年人 4.5-6.5h/d。 4、合理营养 多食富含蛋白质、磷脂、维生素类食物。,四、维护脑力防止过劳,思考题,肌肉活动的能量来源及特点 了解氧消耗动态及有关概念 脑代谢特点有哪些？ 劳动强度分级及依据,谢谢大家!,