第二章 人的因素

第二章人的因素

2.2人体系统协调

2.3感觉器官与运动器官

2.1生理与心理因素2.1生理与心理因素2.1.1生理因素（1）生理节律——随着昼夜、月份和一年季节的变化，对人体活动产生不同的影响，即表现为生理节律。①昼夜节律——对人体影响最为明显主要关系到醒觉和睡眠这样的生命基本活动以及血液中各种激素的增减现象。闪光融合率（CFF）——表示大脑意识水平的指标

——该指标愈大，大脑意识水平愈高——反之，当精神疲劳时，闪光融合频率降低②星期节律——是人在长期工作、生活过程形成的节律测每日CFF——周一、周二没有明显变化——周三～周五处于下降趋势——周五下午开始回升——周六上午上升到周三水平2.1生理与心理因素③年节律——与四季有关（或学期）④一生节律——儿童时代——青年时代——中年时代（更年期）——老年时代20岁前人的脑电波不稳定2.1生理与心理因素（2）生理特征①神经系统——中枢神经系统——末梢神经系统②呼吸系统③消化系统④循环系统新陈代谢⑤肌肉骨骼系统⑥感觉器官——视觉、听觉、味觉、嗅觉以及肤觉⑦运动器官（系统）——上肢、下肢⑧人体忍耐力——工作疲劳2.1生理与心理因素2.1.2心理因素（1）性格——指一个人在生活与工作过程中所形成的对现实比较稳定的态度和与之相适应的习惯行为方式。①具体表现——认真—马虎、负责—敷衍、细心—粗心、热情—冷漠、诚实—虚伪、勇敢—胆怯、开朗—孤僻

性格是一个人个性中最重要、最显著的心理特征，也是一个人区别于他人的主要差异标志。（性格决定命运）②性格的构成

——对现实的态度：对社会、对集体（他人）、对学习、工作——活动方式及行为方式的自我调节③性格种类

——先天性格——后天性格要重视性格的可塑性（后天性格的培养）2.1生理与心理因素（2）能力——是指那些直接影响活动效率，使活动顺利完成的个性心理特征。①能力种类

——一般能力：观察力、记忆力、思维能力、想象力——特殊能力：操作能力、节奏感、对空间比例的识别力②能力影响因素

——素质：包括人的感觉系统、运动系统和神经系统的自然基础与特征——知识：人类活动实践经验的总结和概括——教育——环境：自然环境和社会环境——实践：积累经验的过程，对能力的形成和发展起决定作用2.1生理与心理因素（3）动机——是一种由需要所推动的达到一定目的的动力，它起着激发、调节、维持和停止行为的作用。动机是一种内部的心理过程，也是一种心理状态。这种心理状态称为激励——即指由于需要、愿望、兴趣和情感等内外刺激作用而引起的一种持续的兴奋状态，可以利用它作为促进行为的一种手段。在因素分析中，通常把动机看成是影响工作结果的重要因素之一。2.1生理与心理因素（4）情绪——是人对客观现实的一种特殊反映形式，是人对于客观事物是否符合人的需要而产生的态度。①任何情绪都是由客观现实引起的

——当客观现实符合人的需要时，就产生满意、愉快等积极的情绪——相反，就产生不满意、郁闷、悲伤等消极的情绪②情绪种类

——心境：是一种比较持久的、微弱的影响人的整个精神活动的情绪状态；——激情：是一种强烈的、短暂的，然而是爆发式情绪状态；——应激：是出乎意料的紧急情况下所引起的情绪状态。

情绪对人的工作效率、工作质量有重要的影响，关系到人的能力发挥与身体健康。2.1生理与心理因素（5）意志——是人自觉地确定目的，并支配和调节行为，克服困难以实现目的的心理过程，也可以说是一种规范自己行为、抵制外部影响、战胜身体失调和精神紊乱的抵抗能力。2.2人体系统与协调2.2.1人体系统（1）呼吸系统——是从鼻

气管

肺部器官的总称。人体与外界环境进行气体交换的器官是肺，运输氧气和CO2的载体是血液。①外呼吸——大气与肺之间的气体交换

人体安静时，全身细胞每分钟大约需氧250mL；剧烈运动时，氧需量要增大30倍以上，并相应地产生更多的二氧化碳。空气由鼻腔经喉部进入气管，由支气管分叉进入左右两肺。支气管又分成很小的细支气管、肺泡管，最后进入肺泡。肺泡是一些小囊，为数约三亿个，是血液与外界气体交换的实际场所。在与毛细血管接触的肺泡囊中，气体交换的总面积为70m2。

2.2人体系统与协调呼吸是借大气与肺泡之间的的压力差进行的。吸气——胸廓扩大胸内压力下降呼气——胸廓收缩胸内压力增大

②肺活量——经最大深吸气后，作最大呼气时所呼出的气量

肺活量=潮气量+补呼气量+补吸气量成年人的肺活量的平均值——男性3500～4000mL——女性2500～3500mL——训练有素的运动员可达5000mL

肺活量与最大氧耗量呈线性关系。它与人的性别、年龄、体表面积、身高体重、呼吸肌发达程度及肺和胸壁的弹性有关，个体差异较大。此外，肺活量还受体位变化的影响。2.2人体系统与协调2.2人体系统与协调肺内气体的总量包括四部分：潮气量——一次呼吸中进入或排出肺部的气量。在安静状态下，潮气量为500mL左右补吸气量——在潮气量之外再吸入的气体量，大约为1500～2200mL补呼气量——潮气量之外再呼出的气体量，大约为900～1200mL余气量——最大呼气之后肺内仍残留的余气③肺通气量——指单位时间内吸入（或呼出）的气量。以每分钟体积为单位计量的称为每分钟通气量。每分钟通气量=潮气量（呼吸深度）×呼吸频率（升）安静时，成年人——呼吸深度为400～1500mL——呼吸频率为16～20次/min劳动或运动时，呼吸频率随劳动强度而增加，每分钟可达40～45次2.2人体系统与协调④内呼吸

a.肺内气体交换

空气中的氧分压高于血液中的，所以氧进入血液；而血液中的二氧化碳分压高于空气中的，因此，二氧化碳从血液中放出。当肺泡和毛细血管与空气的分压相等时，气体交换便停止。b.组织气体交换在动脉血液中，大约占总量1.5%的氧呈物理溶解在血浆中，而占总量98.5%的氧则与血红蛋白呈化合状态。

Hb+O2<=>HbO2（氧合血红蛋白）

脱氧血红蛋白呈紫蓝色，如果皮肤出现这种颜色，表明血中缺氧，叫做发绀。

2.2人体系统与协调（2）消化系统①组成

——消化器官：口腔、食道、十二指肠、小肠和大肠——消化腺体：唾液腺、肝脏、胰腺

其中，唾液腺分泌于口腔，而肝脏和胰腺的消化液由胆管向十二指肠分泌。②功能

——从各种食物中提取养分，并输送给血管提供全身运动的能量——水分的供给源泉

（3）循环系统①组成器官

——心脏：左右心房、左右心室——血管：动脉血管、静脉血管、毛细血管②循环系统的运行

——小循环：肺循环（由心脏经肺动脉向肺输送低氧血液，再由肺经肺静脉向心脏输送高氧血液）——大循环：体循环（通过动脉将高氧血液带到全身，再将低氧血液收集到肺部；同时，将新吸收的养料，经门静脉，经过肝脏消毒，而后带回心脏）2.2人体系统与协调2.2人体系统与协调③心脏组织

——是个肌肉器官，位于胸腔偏左部，它的壁由心肌构成。心脏有4个腔室，好象一个泵，将血液横向送向全身。血液经动脉、毛细血管、静脉、最后返回心脏。心动周期——指心房或心室收缩和舒张一次的时间。心率——是指心室每分钟搏动次数。正常人在安静状态时，心率约为60～100次/min之间。心动周期的长短与心率有关，若成人平均心率为75次/min，则每一心动周期约0.8s；其中心房收缩期约0.1s，舒张期约0.7s；心室收缩期为0.3s；舒张期为0.5s。2.2人体系统与协调动脉血压——指血液在血管内流动时对血管壁的压力。主要是由于心室收缩时造成主动脉首端与右心房之间的压力差，

一般所指的血压，是指体循环中动脉血压。收缩压——心室收缩时主动脉血压上升所达到的最高值，成年人安静时的收缩压为100~400mmHg。舒张压——心室舒张时主动脉血压下降所达到的最低值，成年人安静时的收缩压为60~90mmHg。④内分泌系统

——分泌激素。主要承担着人体的生长、发育、性别、血糖等内部状态的调节任务，激素主要通过血液在全身循环被运送到将要发挥作用的部位。（4）神经系统——人体最主要的机能调节系统，人体各器官、系统的活动，都是直接或间接地在神经系统的控制下进行的。包括中枢神经系统和末梢神经系统（周围神经系统）。2.2人体系统与协调①神经组织

——神经元：称神经细胞，是神经系统的结构、功能和营养的基本单位，具有感受体内外刺激、整合信息和传导信息的功能。

——神经胶质细胞：分布在神经元周围，构成网状支架，对神经元起支持、绝缘、营养、防御等作用。

②中枢神经系统（由脊髓和脑组成）

a.脊髓——中枢神经系统的最低级部位，位于脊柱的脊椎管内。功能——传导功能：来自躯干、四肢和大部分内脏的各种刺激通过脊髓传至脑，反之亦然。脊髓是脊神经与脑之间的神经传到通路。——反射功能：脊髓可以完成一些简单的躯体反射功能。如：腱反射、屈肌反射等。

b.脑——中枢神经的高级部位，位于颅腔内，由大脑半球、间脑、中脑、脑桥、延髓和小脑六部分组成。通常把中脑、脑桥和延髓合称为脑干，有时也将间脑列入脑干。2.2人体系统与协调中枢神经系统——脑

2.2人体系统与协调延髓——脊髓上端进入颅腔扩展成为大脑的一部分

——不仅是食物反射（如唾液分泌、咀嚼、吞咽等）和某些防御反射（如咳嗽、喷嚏、呕吐等）的中枢，而且是呼吸和循环系统反射性自动调节中枢，故称“生命中枢”。

大部分由脊髓上行的和由脑下行的的神经纤维在延髓交叉，以致形成左右大脑半球分别控制对侧躯体的状况。脑桥——位于延髓上方、小脑腹侧，是联系小脑两半球上行、下行神经纤维的桥梁。

——脑桥参与或完成头面肌肉（如眼外肌、咀嚼肌、表情肌）的运动以及某些感觉（面部肤觉、味觉、平衡觉和听觉）的形成。2.2人体系统与协调中脑——位于脑桥上方

——是视、听运动的反射中枢，中脑的反射技能对于集体的定向反射具有重要的意义。

脑干网状结构——位于延髓、脑桥和中脑中央部位的一个广泛区域，由各种来源的神经纤维交织而成的网络及散布其中的神经细胞核团构成。——激活系统：不断接受来自体内外的各种刺激并经丘脑广泛地传至大脑皮质，引起大脑皮质处于醒觉状态。——抑制系统：是引起大脑皮质活动水平的降低。——两系统的协调活动，使大脑皮质维持正常功能。脑干网状结构也能调节内脏活动和躯体活动。2.2人体系统与协调2.2人体系统与协调间脑——位于脑干上方，有丘脑和下丘脑组成。

——丘脑：是大脑皮质下的低级感觉中枢（各种感觉的中继站，除嗅觉外）。——下丘脑：调节内脏活动和内分泌活动的较高级中枢，参与某些情绪反应及昼夜周期性变化活动等。小脑——位于颅后窝内，在延髓和脑桥的背侧，大脑的后下方。

——主要是维持身体的平衡，调节与校正肌肉的紧张度和协调肌肉的活动。大脑半球——位于中枢神经系统的最高部位，被一条纵裂分为左右两个半球，两半球之间通过联合神经纤维（胼胝体）联合与沟通。——大脑皮质(层)：半球表面被覆2～5mm厚的灰质细胞层。2.2人体系统与协调③周围神经系统——是由脑和脊髓发出，其末梢分布于身体器官和组织的神经系统（末梢神经系统）

a.组成——传入神经：感觉神经。——传出神经：运动神经。——植物神经：交感和副交感神经（相互有抵抗作用）

b.功能

——接受来自体内外的各种刺激并将其传导至中枢神经；——传递由中枢神经发出的指令并完成运动反应；——内部协调作用。2.2人体系统与协调（1）对外界的协调——是指以中枢神经系统为中心的人与外界的协调关系。主要靠传入神经（感觉神经）和传出神经（运动神经）来实现。2.2.2神经系统的协调作用（2）对内部的协调——是指对人体各内脏器官的协调，主要靠植物神经来实现。植物神经支配着循环、呼吸、消化、泌尿等系统的内脏器官。

①交感神经——从脊髓伸出，分布在内脏、血管和腺体，构成一个独立的末梢神经系统。②副交感神经——从脑干和脊髓伸出，直接连在内脏和血管。两者相互有平衡制约作用，从而使受支配的器官的活动能得到适度的控制与调节。

——交感神经兴奋时，心率加快、血压升高、瞳孔放大——副交感神经兴奋时，心率减慢、血压降低、瞳孔收缩2.2人体系统与协调2.2人体系统与协调（3）大脑皮质功能——是统一机体的最高神经中枢。

①构成——大脑皮质大约含有140亿神经细胞，在垂直地面上大致分为六层排列：皮质浅部的1～4层为最主要的细胞层，其主要机能是对皮质的各种冲动进行复杂精细的分析，综合并作出反应。皮质深部的5～6层则主要是传递来自1-4层的信息。

由于大脑皮质含有极大量的神经以及它们相互联系广泛性和复杂性，才使得大脑皮质具有了完善的分析、综合能力，成为人类思维和语言的物质基础。

②功能构成——从人体各部位经各种传入神经汇集到大脑皮质，在此会通、整合后产生特定的感觉。——维持觉醒状态；——获得一种情调感受；——以量化的形式贮存为记忆；——影响其他脑部功能状态；——转化为运动性冲动传向低位中枢，藉以控制机体的活动，应答内外环境刺激。2.2人体系统与协调②功能定位

——躯体感觉区：对策半身外感觉、冲击传到此区，形成相应的感觉——躯体运动区：来自肌肉、肌腱和关节等有关身体位置、姿势以及各部运动状态的本体感觉冲动，藉以控制全身运动——其他功能区：包括视区、听区、嗅区和语言代表区（书写中枢、说话中枢、听话中枢和阅读中枢）2.2人体系统与协调2.3感觉器官与运动器官（1）感觉器官①视觉

a.形成——眼睛、视神经和视觉神经共同活动形成的

b.器官（眼球）——晶状体：镜头——视网膜：胶片——视细胞：感光并引起兴奋。

2.3感觉器官与运动器官c.视觉特征——视角：确定被看物尺寸范围的两端点光线射入眼球的相交角度。α=2arctg(D/2L)

α—视角；D—被看物体上两端点的直线距离；L—眼睛到被看物体的距离；——视力：眼睛分辨物体细部的最大能力，即分辨

两点间的最小距离。

——视野：指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼睛观看正前方物体时所能看得见的空间范围，常以角度来表示。

——视距：人在作业中正常的观察距离。只有很好地了解人的视觉机能，我们才可能根据人的视觉特点，合理布置作业空间，减少视觉疲劳，提高作业效率。2.3感觉器官与运动器官d.视细胞——杆状细胞：有1.2亿个，区分形状，给以黑白色觉。视杆细胞有缺陷的人，产生“夜盲症”。

——锥状细胞：有650万个，提供色觉，分别感受红、绿、蓝。视锥细胞不完全的人，可呈现色盲。

当明亮时，锥状与杆状细胞一起工作（亮视觉）；黑暗时，锥状细胞停止工作，杆状细胞承担了全部视觉工作（微光效应）。

——颜色对比：工作对象和背景的颜色对比，对于分辨清晰度的效果十分重要。据实验证明，下列颜色对比较好：

蓝—白；黑—黄；绿—白；黑—白；绿—红；红—黄；红—白；橙—黑；黑—绛；橙—白。2.3感觉器官与运动器官2.3感觉器官与运动器官2.3感觉器官与运动器官d.感受光线——视觉的适宜刺激是光。人的两眼可以感受到的光波只占整个电磁光谱的一小部分，其波长为

380~780nm。从图上可以看出，当波长大于780nm时，时红外线等，而当波长小于380nm时，时紫外线等。2.3感觉器官与运动器官e.视觉运动规律

——眼睛的水平运动比垂直运动为快。——视线习惯于从左到右，从上到下的运动，看圆形仪表时，沿顺时针方向比沿逆时针方向看得迅速。——眼睛对水平方向的尺寸比对垂直方向估计得要准确。——当眼睛偏离视中心时，对左上象限的观察力优于右上象限，对右上的观察力却优于左下象限，右下象限最差。——两眼运动是协调的、同步的，不可能一只眼转动，另一只眼睛不动；也不可能一只眼睛看，另一只眼睛不看。——对直线轮廓比曲线轮廓视觉易于接受。——目标连续更换时，人的视觉有时会出现失真现象。——要看清物体，必须注视。——人眼看清一个目标，最少时间为0.07~0.3s，平均0.17s。

2.3感觉器官与运动器官f.错觉——指人所获得的印象与客观事物发生差异的现象，造成错觉的主要原因有心理因素和生理因素。

——视错觉：主要包括长度错觉、方位错觉、对比错觉。2.3感觉器官与运动器官——大小-重量错觉：观察者对两个重量相同而大小不一的物体进行知觉时，会产生一种小物体比大物体更重的不正确的知觉。

——空间定位错觉

：由于视觉和平衡觉的信号不协调而产生的不正确的空间知觉。——颜色错觉：颜色-重量错觉、颜色-空间错觉、颜色-温度错觉、颜色-声音错觉。

——直线运动错觉（似动）：是指在一定的时间和空间条件下，实际上不动的静止之物很快地相继剌激视网膜上邻近部位所产生的物体在运动的知觉，是一种错觉性运动知觉。似动包括自动运动、诱导运动和假现运动。

——视觉的定势（轮廓法则）：

——形状竞争：对物像与背景有时由于轮廓的特殊位置，在

心理上产生一种特殊反应，出现“双重知觉”。2.3感觉器官与运动器官g.视觉对作业的影响——不同作业对视功能，对劳动的产量、质量、安全等都有重要影响。据分析，工厂中25%的事故与视力有关。在作业中，因作业性质不同，对视功能的要求也不同作业的范围大小不同，要求视功能不同加工对象物的距离不同要求视功能不同作业性质不同要求的视功能不同h.视觉优点——可在短时间内获取最大信息；——可利用颜色和形状传递不同性质的信息；——对信息敏感，反应速度快；——感觉范围广，分辨率高；——不容易残留以前刺激的影响。

i.视觉缺点——容易发生错视、错觉；——容易疲劳。2.3感觉器官与运动器官2.3感觉器官与运动器官①听觉——是仅次于视觉的重要感觉，其适宜的刺激是声音a.器官（耳朵）

——外耳：是收集声音能量的，由耳廓、从耳廓延伸进去的外耳道、外耳道末端的鼓膜构成。

——中耳：鼓膜把中耳和外耳隔离开来。中耳包括三块听小骨组成的听骨链（锤骨、砧骨、镫骨）。

——内耳：或称耳蜗，是一个螺旋的类似蛇形的构造。

2.3感觉器官与运动器官b.听觉屏蔽——屏蔽是指环境中的一种声音使得耳朵对另一种声音的敏感度降低的现象。在选择一个在特定环境中使用的听觉信号时，我们必须要考虑信号接收时噪音的屏蔽影响。屏蔽的影响随屏蔽声音和被屏蔽声音的类型的不同而变化。

——当屏蔽声音的频率与被屏蔽声音很接近时影响最大；

——屏蔽声音强度越大，屏蔽的影响范围也就越广；——低强度的屏蔽声音主要影响频率接近屏蔽声音的声音，高强度的屏蔽声音却对更高频率的声音都有影响。2.3感觉器官与运动器官②味觉——是分布在舌头上的味蕾。一个味蕾有几十个味细胞，它们与有味物质进行直接反应，脑神经将味觉细胞的兴奋传给神经中枢。a.特点

——味觉有甜、酸、苦、辣（四原味）；

——味觉反应速度很慢（用于传递味觉的脑神经很少）；

——有味物质进入口腔后，需1s钟才能有感觉；而恢复原状则需要10s至1min以上。③嗅觉——鼻腔上端的嗅粘膜是嗅觉的感受器，其上分布着嗅觉细胞比较小4-6cm2。嗅觉细胞受到刺激时，产生神经冲动，上传到嗅觉中枢而引起嗅觉。2.3感觉器官与运动器官a.嗅觉灵敏度(嗅觉阈)——能引起嗅觉的气体物质的最小浓度b.嗅觉应用受限原因

——信息来源不可靠，人们对不同气味敏感程度差异较大；

——不新鲜的空气可能降低灵敏度；

——气味传播很难控制。④肤觉——皮肤感觉，其外围感受器存在于皮肤表层。这些感受器受到刺激时引起神经冲动，经过传入神经到达大脑皮质的响应区域而产生各种肤觉。a.触觉

——面部、口唇、指尖等处的触点分布密度较高；

——手背、背部较低；——身体精细肌肉控制的区域，其触觉比较敏锐。b.温度觉

——冷觉：冷感受器在皮肤温度低于30℃时引起神经冲动。——热觉：热感受器在皮肤温度高于30℃时引起神经冲动，到47℃为最高。——冷点：6-23/c㎡；热点：3/c㎡。c.痛觉——凡是剧烈性的刺激，不论是冷、热接触，或是压力等，肤觉感受器都能接受这些不同的物理和化学的刺激，而引起痛觉。

——各组织器官中，都有一些特殊的游离神经末梢，在一定刺激强度下，就会产生兴奋而出现痛觉。——痛点：引起痛觉的神经末梢在皮肤中分布的部位。皮肤表面约有100个痛点/c㎡。2.3感觉器官与运动器官⑤本体觉a.平衡觉

——平衡觉感受器位于内耳的前庭器官；

a.运动觉

感受器——广泛分布于全身肌肉中的机梭，接受肌肉伸缩的刺激；——位于肌腱内的腱梭，接受肌肉张力变化的刺激；——关节内的关节小体，接受关节运动的刺激。

适宜刺激——机械力和运动

运动觉同其他感觉经常相联