(精品) 职业生理学-课件

职业生理学、职业心理学、职业功效学
体力劳动
脑力劳动
劳动过程
劳动性质 劳动强度 劳动姿势 作息时间 个体差异
为了促进健康、提高劳动效率形成了三门既独立又有关 联的学科：职业生理学、职业心理学和人类功效学
第一节 职业生理学
(Occupational Physiology)
➢ 职业生理学是研究一定劳动条件下的机体器官和系 统的功能性变化。
炼钢工人心率（武钢，2002）
心率（次/分） 5 15 25 35 45 55 65 75 85 95
180
160
140
120
100
80
60
40
高温作业心率
20
低温休息心率
0
时间（分钟）
体力劳动强度分级(GBZ2-2007)
劳动强度级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
劳动强度指数（n） n≤15
15＜n≤20 20＜n≤25
职业卫生与职业医学
Occupational Health and Occupational Medicine
职业医学与环境卫生学系
职业卫生与职业医学
理论部分
◆ 概论 ◆ 职业生理、职业心理与职业功效学 ◆ 职业性有害因素与健康损害 ◆ 职业性有害因素的识别与评价 ◆ 职业性有害因素的预防与控制 ◆ 主要行业的职业卫生问题
[2]轻、中、重、很重、极重劳动的氧消耗分别相当于氧上限的<25%，25%～50%，50%～75%，>75%和接近氧上限或<25%，25%～ 37.5%，37.5%～50%，50%～62.5%及>62.5%来划分的。
[3]消耗 1 升氧约等于产生 20.92kJ(5kcal)能量。 [4]排汗率系 8 小时工作日的平均数。
＞25
根据对262个工种工人的劳动工时、能量代谢和疲劳感等 指标之间的关系进行调查分析后，提出按劳动强度指数来划 分体力劳动强度。
体力劳动强度分级计算
◆劳动强度指数（I） 是区分体力劳动强度等级的指标。由各该工种的平均劳动 时间率，乘以系数3，加平均能量代谢率乘以系数7求得。 指数大反映劳动强度大，指数小反映劳动强度小。
◆ 心率 ✓ 当心率未超过其安静时的40次时，则能胜任该项工作。 ✓ 在作业开始前1分钟常稍有增加，作业开始30-40秒内迅速增
加，经过4-6分钟达到与劳动强度相适应的稳定水平 ✓ 作业停止后，心率可在几秒至15秒后迅速减少，然后再缓慢
恢复至原水平。
作业时心排出量增加 ✓无锻炼的人主要靠增加心跳频率 ✓有锻炼的人主要靠增加每博输出量
150～]
(<92
92～
130～
150～
165～)
直肠温度(0C)
37.5～ 38.0～ 38.5～ 39.0～
排汗率(ml/h)[4]
200～
400～
600～
800～
注：[1]资料来源于国际劳工局，1983；[ ]括号内的数据见 PO.Åstrand 等 1986 年所著“劳动生理学教科书”：( )括号内 系于永中等 1979 年数据。
◆ 血液成分
✓ 中等劳动开始时，肝糖原尚未被充分动员出 来，血糖稍降低，随即从肝脏中动员出较多 的糖原，补偿了肌肉活动所需后，还可使血 糖维持在较高的水平，直至作业停止后一段 时间。
✓ 劳动强度较大或持续时间过长，或肝糖原贮 备不足，可出现血糖降低。
呼吸系统
◆作业时，呼吸功能相应发后变动，每分钟呼吸次数随 体力劳动强度而增加，重劳动可达30--40次/分，极大 强度劳动时可达60次/分。
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
乳酸系列
在大强度肌肉活动时，需氧系列受短到期供重氧体能力力、的 限制形成ATP的速度不能满足肌肉活动极的重需体要力。劳由动无 氧糖酵解产生乳酸的方式供能。
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
I=3T+7M
◆平均劳动时间率(T) T=工作日内净劳动时间（分）/工作总时间（分）
◆平均能量代谢率(M) 一个工作日内各种活动与休息的能量消耗值，分别乘以从 事各类活动与休息的时间，再除以工作日总时间和体表面 积。单位以千卡/分·米2来表示。
体力劳动强度分级(GBZ2-2007)与传统分级
Ⅰ级体力劳动 8小时工作日平均耗能值为850千卡／人，劳动时间率为61%， 即净劳动时间为293分钟，相当于轻劳动。
氧需能否得到满足主要取决于循环系统的功能，其次是呼 吸系统功能
作业时氧消耗动态
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。
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
轻体力劳动：很快进入稳定期，氧债也恒定
➢非乳酸氧债 ➢乳酸氧债
较重体力劳动：氧债持续增加，作业不能持久
作业时氧消耗动态
轻体力劳动
重体力劳动
作业的能量消耗量与劳动强度分级
作业时的能量消耗量是全身各器官系统活动能消耗量的总和 肌肉活动的能量消耗量可达基础代谢的10-25倍 最紧张的脑力劳动的能量消耗不会超过基础代谢的10%
III（重劳动）
臂和躯干负荷工作（如搬重物、铲、锻锤、锯刨或凿 硬木、割草、挖掘等）
IV（极重劳动） 大强度的挖掘、搬运，快到极限节律的极强度活动
体力劳动过程的生理变化与适应
体力劳动时的能量代谢
肌肉活动的能量来源 作业时氧消耗的动态 作业的能消耗量与劳动强度分级
体力劳动时机体的调节与适应
神经系统 心血管系统 呼吸系统 排泄系统 体温
Ⅱ级体劳动 8小时工作日平均耗能值为1328千卡／人，劳动时间率为67%， 即净劳动时间为322分钟，相当于中等强度劳动。
Ⅲ级体劳动 8小时工作日平均耗能值为1746千卡／人，劳动时间率为 73%，即净劳动时间为350分钟，相当于重强度劳动。
Ⅳ 8小时工作日平均耗能值为2700千卡／人，劳动时间率为 77%，即净劳动时间为370分钟，相当于"很重"强度劳动。
极大强度作业 作业时氧债几乎等于氧需 完全在无氧的条件下进行的作业 持续时间很短（不超过2分钟）
表 2-2 用于评价体力劳动强度的指标和分级标准[1]
劳动强度等级[2]
很轻
轻
中等
重
很重
极重
耗氧量[3](l/min)
<0.5
前苏联
国内
(<0.70
0.5～ [<0.5 0.70～
1.0～ 0.5～ 0.96～
肌肉活动的能量来源
ATP-CP系列
乳酸系列
需氧系列
氧 速度 能源
无氧 非常迅速 CP，贮量有限
产生ATP 很少
无氧
需氧
迅速
较慢
糖原，产生的乳 糖原，脂肪及蛋白质，不 酸有致疲劳作用 产生致疲劳性副产物
有限
几乎不受限制
劳动类型 任何劳动，包括 短期重及很重的 长期轻及中等劳动 短暂的极重劳动 劳动
在非常有利情况下，肌肉的作工率为30-35%，即ATP的化 学能约1/3可转变为机械做功，其余的作为热而损失了。
心血管系统
◆ 血压 ✓ 作业开始时收缩压上升，舒张压轻作业时几乎不变，重作
业时上升。 ✓ 作业停止后血压迅速下降，恢复期的长短要视劳动强度和
环境条件而定，一般能在5分钟内恢复正常。 ✓ 大强度作业后，收缩压可降至低于作业前的水平，30--60分
钟后才恢复正常。血压的恢复比心率快。
2
1
动态作业收缩压与舒展压的变化
➢ 劳动条件对劳动者的器官和系统产生一定的作用， 而这种作用反过来又影响人的操作，二者之间的相 互关系是职业生理学研究和应用的核心问题。
主要内容
➢体力劳动过程的生理变化与适应 ➢脑力劳动过程的生理变化与适应 ➢劳动负荷的评价 ➢作业能力
体力劳动过程的生理变化与适应
体力劳动时的能量代谢
肌肉活动的能量来源 作业时氧消耗的动态 作业的能消耗量与劳动强度分级
➢传统的劳动强度分级用能消耗量或心率来 划分劳动强度，适用于以体力劳动为主的作 业，分三级
1.中等强度作业 2.大强度作业 3.极大强度作业
中等强度作业 作业时氧需不超过氧上限 在稳定状态下进行的作业 大多数作业属于此类
大强度作业 作业时氧需超过了氧上限 在氧债大量蓄积的条件下进行的作业 仅能持续进行数分钟至十余分钟
调节各器官系统适应作业的需要
机体与环境平衡
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该作业的动力定型。
◇作业时各器官系统相互配合得更为协调，反应更为 迅速，能消耗较少，作业更轻松。
◇长期脱离，动力定型会消退导致反应迟钝。
心血管系统
常见职业体力劳动强度分级表
体力劳动强度分级
职业描述
I（轻劳动）
坐姿：手工作业或腿的轻度活动（正常情况下，如打 字、缝纫、脚踏开关等）；
立姿：操作仪器，控制、查看设备，上臂用力为主的 装配工作。
II（中等劳动）
手和臂持续动作（如锯木头等）；臂和腿的工作（卡 车、拖拉机或建筑设备等运输操作）；臂和躯干的工 作（如锻造、风动工具操作、粉刷、间断搬运中等重 物、除草、锄苗、摘水果和蔬菜等）
体力劳动时机体的调节与适应
神经系统 心血管系统 呼吸系统 排泄系统 体温
肌肉活动的能量来源
◆ATP-CP系列 ◆需氧系列 ◆乳酸系列
2000KJ