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第3章3听觉与运动.ppt

第3章3听觉与运动.ppt

上传者: 艾尔小茜茜 2018-05-06 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《第3章3听觉与运动ppt》,可适用于工程科技领域,主题内容包含第三章湖南科技大学工业工程系蒋熠人的生理特性本章内容神经系统的组成及其功能感觉与知觉视觉与本体感觉人的心理特征人的听觉系统体力疲劳及其消除肌肉、骨骼符等。

第三章湖南科技大学工业工程系蒋熠人的生理特性本章内容神经系统的组成及其功能感觉与知觉视觉与本体感觉人的心理特征人的听觉系统体力疲劳及其消除肌肉、骨骼与供能系统五、人的听觉系统()人耳构造和听觉过程声音的特性和分贝标度我们必须理解声音或噪音的两种特性:频率和响亮度。声音的频率声音其实是经媒介传递的快速压力变化。当声音于空气中传递大气压力会循环变化。每一秒内压力变化的次数叫作频率量度单位是赫兹(Hz)其定义为每秒的周期数目。频率越高声音的音调越高。如下图显示击鼓产生的频率远较吹哨子产生的频率低。响亮度是声音或噪音的另一个特性。强的声音通常有较大的压力变化弱的声音压力变化则较小。压力和压力变化的量度单位为帕斯卡缩写为Pa。其定义为牛顿平方米(Nm)。人类的耳朵能感应声压的范围很大。正常的人耳能够听到最微弱的声音叫作「听觉阈」为个微帕斯卡(缩写为muPa)的压力变化即xePa(ldquo百万分之二十帕斯卡rdquo)。另一方面非常噪吵的情况能产生很大的压力变化例如一架飞机在发出最大马力时能在近距离产生大约Pa或xemuPa的噪音。下表显示由上述情况产生不同的声压级以帕斯卡及微帕斯卡表示。声压声源或噪声源大约的声压(单位为microPa)在发出最大马力时的太空穿梭机,,,交响乐团,,在米范围柴油货运火车高速前进,正常的谈话,图书馆米范围的低语,播音室人类耳朵能够听到最微弱的声音声压级(SPL或Lp)单位:分贝声压(帕)声压级(分贝)声源举例火箭,导弹,飞船喷气式飞机(相距米处)大炮,低声鼓(峰值)可听高限(痛阈)汽车喇叭(相距米)普通发电站,通风机房载重汽车(时速公里),六角机床一般工厂车间对话(距离米)大百货商店环境噪声有收音机的住宅环境噪声影剧院演出时的观众噪声安静的效区,轻声耳语消声室内,手表摆动声自己呼吸声可听低限(听阈)环境条件声压(帕)声压级(分贝)飞机起飞织布车间冲床附近地下铁道大声说话(米)普通说话(米)安静的办公室图书馆安静的卧室播音室树叶沙沙声听阈现实生活中我们经常会同时遇到几个声音。你知道一个声音与另一个声音结合时会产生甚么结果吗?我们都知道个苹果加个苹果等于个苹果。但是这并不适用于以分贝来表示的声音。事实上分贝加分贝只等于分贝。六肌肉、骨骼与供能系统(一)、肌肉组织及其工作特征肌肉是人体四种组织中数量最多的组织。人做任何动作都要依靠肌肉的收缩与舒展。肌肉收缩有向心收缩、离心收缩、等长收缩等形式。前两种收缩是实现人体各种运动所必需的它们是动力性的总称为动力性收缩。等长收缩则是静力性收缩。()向心收缩。当肌肉收缩产生的张力大于外加阻力时肌肉缩短并牵拉着骨杠杆作向心运动故称向心收缩。()离心收缩。当肌肉收缩产生的张力小于外力时肌肉被拉长。()等长收缩。肌肉收缩产生张力但长度保持不变时的收缩形式称为等长收缩。六肌肉、骨骼与供能系统一、肌肉组织及其工作特征肌肉收缩的速度与肌肉收缩的张力有关。肌肉收缩的张力大小又同肌肉收缩前的长度(又称初长度)有关。初长度短于ldquo静息长度rdquo时收缩时的张力随肌肉初长度的增长而线性地增大。当肌肉收缩初长度达到约相当于静息长度时张力达到最大此时的初长度称为最适初长度。肌肉长度若超过这个最适初长度收缩张力迅速下降。肌肉收缩时的张力与收缩速度之间也存在着有规律的关系。增加肌肉的负荷时肌肉收缩张力增大但肌肉收缩的速度减慢肌肉缩短的长度减小。当负荷张力增大到一定限度后肌肉不能再缩短收缩的速度为零。若负荷减小肌肉收缩的速度与短缩的长度又大。六肌肉、骨骼与供能系统(二)、骨骼系统()骨及骨骼。人体内有块骨。其中有颅骨块、躯干骨块、四肢骨块。其中有块直接参与人体运动。图是人体骨骼系统结构图。()关节。人体四肢骨之间普遍由关节连结。关节的功用主要在于它可使人的肢体有可能作屈伸、环绕和旋转等运动。在关节中有四类神经末梢主要功能是向中枢提供关节位置变化的信息、关节活动速度的信息、关节实际位置的信息及感受痛觉的信息。人体骨骼系统结构六肌肉、骨骼与供能系统(三)、人体活动能源各种人体活动都需要能量。能量的供给通过体内能源物质(糖、糖元、脂肪、蛋白质)的氧化或酵解来实现。通常将能源物质转化为热或机械功的过程称为能量代谢。人体活动的直接能源人的肌肉、神经元和其他细胞活动的能源直接来自细胞中的贮能元mdashmdash三磷酸腺苷(ATP)。肌肉活动时肌细胞中的ATP与水结合在ATP酶的催化下迅速分解成二磷酸腺苷(ADP)和无机磷(Pi)并释放kJ的能量。ATPHOrarrADPPikJmol六肌肉、骨骼与供能系统(三)、人体活动能源人体活动的供能系统人体补充ATP的过程称为产能或供能。人体有三个供能系统即磷酸原(ATPCP)系统、乳酸能系统和有氧化系统。()磷酸原(ATPCP)系统。ATPmdashCP系统又称非乳酸能系统。肌肉细胞中的ATP由细胞内的二磷酸腺苷(ADP)和磷酸肌酸(CP)这两种高能磷化物合成。每mol的CP分解时可合成molATP。反应方程:六肌肉、骨骼与供能系统(三)、人体活动能源人体活动的供能系统()乳酸能系统。该系统的能量来自糖元的酵解。糖元酵解时产生的能量供应给ADP再合成ATP。()有氧氧化系统。有氧氧化供能系统是指糖或脂肪在氧的参与下分解为二氧化碳和水同时产生能量使ADP再合成ATP后向肌肉或其他细胞提供活动能量。综上所述可知三种能量系统产能过程各有特点它们在人体活动中也有不同的作用。下表是对三种能量系统供能特点的比较。项目磷酸原系统乳酸能系统有氧氧化系统能量产生方式无氧代谢无氧代谢有氧代谢能源物质ATPCP糖元糖元、脂肪、蛋白质供能速度很快快缓慢供能数量很少少大量对人体疲劳影响容易疲劳容易疲劳不易疲劳适用场合短暂剧烈活动短时(~min)强度大的活动长时间的耐力活动三种能量系统供能特点的比较六肌肉、骨骼与供能系统、能量代谢体内能量的产生、转移和消耗叫做能量代谢。能量代谢按机体所处状态可以分为三种:基础代谢量、安静代谢量、能量代谢量。()、基础代谢量基础代谢量是人在绝对安静下(平卧状态)维持生命所必须消耗的能量。生理学将人清醒、静卧、空腹(食后小时以上)、室温度左右的条件为基础条件。正常人的基础代谢率比较稳定一般不超过正常平均值的。我国人体表面积的公式为:体表面积(m)=times身高(cm)times体重(kg)基础代谢量=基础代谢率平均值(B)times人体表面积(S)times持续时间(t)=BSt我国人正常的基础代谢率平均值(kJmmiddoth)年龄       以上 男性        女性        例:身高cm体重kg的同学小时的基础代谢量。体表面积=**=基础代谢量=*=六肌肉、骨骼与供能系统()、安静代谢量安静代谢量是指机体为了保持各部位的平衡及某种姿势所消耗的能量。安静代谢量包括基础代谢量和为维持体位平衡及某种姿势所增加的代谢量两部分。通常以基础代谢量的%作为维持体位平衡及某种姿势所增加的代谢量因此安静代谢量应为基础代谢量的%。安静代谢率记为R。安静代谢量=Rt=BSt式中为安静代谢率(kJ(㎡middoth)S为人体表面积(㎡)t为持续时间(h)。六肌肉、骨骼与供能系统()、能量代谢量人体进行作业或运动时所消耗的总能量叫能量代谢量。能量代谢量包括基础代谢量维持体位增加的代谢量和作业时增加的代谢量三部分。也可以表示为安静代谢量与作业时增加的代谢量之和。能量代谢率记为M。能量代谢量=MSt式中M为能量代谢率(kJh㎡)S为人体表面积(㎡)t为测定时间(h)。六肌肉、骨骼与供能系统()、相对代谢率RMR为了消除作业者之间的差异因素常用相对代谢率这一相对指标衡量劳动强度。相对代谢率记为RMR。六肌肉、骨骼与供能系统()、相对代谢率资料计算能量代谢量时首先必须准备必要的相对代谢率资料专家们已经积累了大量的系统的相对代谢率数据。可以对研究的某项具体作业观察分析作业者的动作、负荷和疲劳等方面的特征然后与现有的资料加以对照比较即可以判断确定该项作业的RMR值。有关判定生产作业活动的资料见表。日常作业活动的RMR值参考资料见表。动作部位动作细分RMR被检查者感觉调查者观察工作举例非意识的机械性动作~手腕感到疲劳但习惯后不感到疲劳完全看不出疲劳感拍电报为记录为为手指动作有意识的动作~工作时间长后有疲劳感看不出有疲劳感拨电话号码为盖章为手指动作手指动作连带到小臂~认为工作很轻.不太疲劳看不出有疲劳感电脑操作为电钻(静作业)为连带上肢手指动作连带大臂~常想休息有明显工作感是较小的体力劳动抹光混凝土为上肢动作一般动作方式~开始不习惯时劳累习惯后不太困难摆动虽大些但用力不大轻筛为电焊为稍用力动作方式~局部疲劳不能长时间连续动作使用整个上肢用力明显装汽车轮胎为粗锯木料为全身动作一般动作方式~要求工作~min后休息作业者呼吸急促拉锯为和泥为动作较大用力均匀~连续工作min感到胸中难受但再干轻的工作能继续做作业者呼吸急促。脸变色出汗锯硬木为短时间内集中全身力量~工作~min后什么工作也不能做了作业者呼吸急促、流汗、脸色难看、不爱说话用尖镐劳动为推kg三轮车为繁重作业~工作不能持续min以上急喘、脸变色、流汗用全力推车为挖坑为极繁重作业以上用全力只能忍耐lmin实在没有力气了屏住呼吸作业急喘有明显的疲劳感推倒物料为生产作业活动的RMR作业或活动内容RMR值作业或活动内容RMR值睡眠安静坐姿坐姿:灯泡钨丝的组装念、写、读、听拍电报电话交换台的交换员打字谈话:坐着(有活动时)站着(腿或身体弯曲时)打电话(站)用饭、休息洗脸、穿衣、脱衣乘小汽车乘汽、电车(坐)乘汽、电车(站)、扫地、洗手使用计算器洗澡邮局盖戳使用缝纫机在桌上移物用洗衣机基础代谢量的%%~~使用计算机步行选购准备、做饭及收拾邮局小包检验工作骑车(平地mmin)做广播体操擦地整理被褥下楼(mmin)上楼(mmin)慢步(mmin)(mmin)散步(mmin)(mmin)步行(mmin)(mmin)(mmin)(mmin)跑步(mmin)马拉松万米跑比赛,~~日常作业的RMR资料六肌肉、骨骼与供能系统(三)、人体活动能源、能量消耗的测定人体能量消耗测定方法有直接法、间接法和相关估算法等。直接法是利用各种热量计测定在绝热室内流过人体周围的冷却水生温情况直接测量人体在一定时间内散发的热量。由于操作复杂而且需要大型热量计实际测量中不便应用。间接法是通过测定人体耗氧量(Lmin)再乘以氧热价(KJL)来计算能量消耗的方法。六肌肉、骨骼与供能系统(三)、人体活动能源、能量消耗的测定间接法又可分为闭合式和开放式两类。闭合式是人对着一个密闭的装置作呼吸。开放式测定法是让人体从空气中直接吸气将呼出气体收集起来然后对收集的气体进行成分分析。使用间接法测定能耗工作量很大。为了解决这一问题在准确性要求不是很严格的场合可用某些容易测定的生理指数来估计人体的能耗。例如心率就是一个较常用的估算指标。(四)作业时氧耗动态能量产生和消耗可以从人体消耗的氧量上反应出来。作业时人体所需的氧量取决于劳动强度大小劳动强度越大需要氧量也越多。因此以体力为主的作业可以利用人在作业中的耗氧量计算作业时耗能量。、氧债及其补偿氧需:单位时间所需的氧量(氧需能否得到满足主要取决于循环系统和呼吸系统的功能)。氧上限:血液在单位时间内所能供应的最大氧量(成年人的氧上限一般不超过Lmin有锻炼者可达到Lmin)。(四)作业时氧耗动态、氧债及其补偿(四)作业时氧耗动态、静态作业的氧需静态作业的特征是能量消耗水平不高但容易发生疲劳。即使劳动强度很大氧需也达不到氧上限通常每分钟不超过L。但在作业停止后数分钟内氧耗不像动态作业那样迅速降低而是先升高然后再逐渐降低到安静水平。具体如图所示。(四)作业时氧耗动态、氧耗量的测定与计算相对代谢率(RMR)指标通过作业中氧耗量来计算计算公式如下:(要注意对恢复期还氧债部分的氧耗量不能忽略)(五)劳动强度分级劳动强度是指作业者在生产过程中体力消耗及紧张程度。劳动强度不同单位时间人体所消耗的能量也不同。从劳动生理学方面来看以能量代谢为标准进行分级是比较合适的。这种分级法可以把千差万别的作业从能量代谢角度进行统一的定义。目前国内外对劳动强度分级的能量消耗指标主要有两种:相对指标即相对代谢率RMR。该指标在国外应用比较普遍目前在我国已开始使用绝对指标如h的能量消耗量劳动强度指数等。(五)劳动强度分级、以相对代谢率指标分级依作业时的相对代谢率指标评价劳动强度标准的典型代表是日本能率协会的划分标准它将劳动强度划分为个等级。如表所示。作业级越高规定的作业率应越低。le适宜的作业的作业可以持续工作但考虑精神疲劳也应安排适当休息的作业不能连续进行的作业应实行机械化。(五)劳动强度分级、以能耗量指标分级不同劳动强度的能耗量与相对代谢率指标对照资料见表。该资料为日本劳动研究所发表。性别等级主作业的RMRh劳动能耗量kJ一天能耗量kJ男ABCDE~~~~~~~~~~~~~~~女ABCDE~l~~~~~~~~mdash~~~~~(五)劳动强度分级我国于年颁布了体力劳动强度分级标准(GB)该标准以劳动强度指数分级年重新确定标准(GB)代替GB标准规定了体力劳动强度分级的划分原则和级别是劳动安全卫生和管理的依据。().定义本标准采用下列定义。能量代谢率energymetabolicrade(M)劳动时间率workingtimerate(T)体力劳动性别系数sexcoeffcientofphysicalwork(S)体力劳动方式系数waycoefficientofphysicalwork(W)体力劳动强度指数intensityindexofphysicalwork(I)、以劳动强度指数分级(五)劳动强度分级().体力劳动强度分级体力劳动强度分为四级如表所示。、以劳动强度指数分级体力劳动强度级别体力劳动强度指数ⅠⅡⅢⅣle~~(五)劳动强度分级().能量代谢率、劳动时间率和体力劳动强度指数的计算方法、以劳动强度指数分级平均能量代谢率M计算方法(五)劳动强度分级().能量代谢率、劳动时间率和体力劳动强度指数的计算方法、以劳动强度指数分级劳动时间率T计算方法每天选择接受测定的工人~名记录自上工开始至下工为止整个工作从事各种劳动与休息的时间。每个测定对象应连续记录天取平均值求出劳动时间率(T)。工作日内纯净劳动时间(min)T()=mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashtimes工作日总工时(min)sum各单项劳动占用的时间(min)=mdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashmdashtimes工作日总工时(min)(五)劳动强度分级().能量代谢率、劳动时间率和体力劳动强度指数的计算方法、以劳动强度指数分级体力劳切强度指数计算方法体力劳动强度指数计算公式:I=TmiddotMmiddotSmiddotWmiddot式中:Imdashmdash体力劳动强度指数Tmdashmdash劳动时间率%Mmdashmdashh工作日平均能量代谢率KJ/minmiddotmSmdashmdash性别系数:男性=女性=Wmdashmdash体力劳动方式系数:搬=扛=推拉=mdashmdash计算常数。其中净作业时间比率可通过抽样测定取其平均值。(五)劳动强度分级、以氧耗、心率等指标分级根据研究表明以能量消耗为指标划分劳动强度时耗氧量、心率、直肠温度、出汗率、乳酸浓度和相对代谢率等具有相同意义。典型代表是国际劳工局年的划分标准它将工农业生产的劳动强度划分为个等级见下表劳动强度等级很轻轻中等重很重极重耗氧量(lmin)~O.O~~~O~~能量消耗(kJmin)~lO~~~~心率(beatsmin)~~~~~直肠温度~~~~排汗率(mlh)~~~~(五)劳动强度分级、最大能量消耗界限一般人体的最佳工作负荷是指在正常情境中人体工作h不产生过度疲劳的最大工作负荷值。最大工作负荷值通常以能量消耗界限、心率界限以及最大摄氧量的百分数表示。国外一般认为能量消耗kJmin、心率(~)beatsmin、吸氧量为最大摄氧量的左右时的工作负荷为最佳负荷。对于重强度劳动和极重(很重)强度劳动只有增加工间休息时间即通过劳动时间率来调整工作日中的总能耗使h的能耗量不超过最佳能耗界限。为了补充体内的能量贮备就必须在作业过程中插入必要的休息时间。本节课的思考题:一、声音的响亮度。db和db的两个声音重叠后的声音是多少。二、基础代谢安静代谢能量代谢。三、计算自己的基础代谢量(小时)。四、劳动强度分级的标准都有那些。*

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