劳动时间(min)
B. 以劳动时心率区分
轻中
重
很重 极重
心率 75～ 100～ 125～ 150～ 175～
C. 以毎分耗氧量区分 劳动时毎分耗氧量 (l/min)＝[劳动时及恢复期耗 氧 量 (l/min) － 同 期 內 安 静 时 耗 氧 量 (l/min)]/ 劳 动时间(min)
中等强度作业（氧需<氧上限）：我国工农业生产。 大强度作业（氧需>氧上限） ：爬坡、搬运， 极大强度作业（完全在无氧条件下进行的作业，
循环、呼
吸
举例
搬 运 、 铲 流水线装配、 警 卫 、 监 编程序、语言 发明、解决
砂子
驾驶
控
翻译
问题
注：摘自 Laurig1989 年所著“工效学导论”一书，经作者同意。
35
静力和动力作业
静力作业（static work）：也叫静态作业，主要 依靠肌肉等长性收缩（isometric contraction） 来维持一定体位，使机体和四肢关节保持不动所 进行的作业。其特点
氧 速度 能源
产生 ATP 劳动类型
肌肉能量供应系统的一般特性
ATP-CP 系列
乳酸系列
无氧
无氧
非常迅速
迅速
CP，贮量有限
糖原，产生的乳酸
有致疲劳性
很少
有限
任何劳动，包括短 短 期 重 及 很 重 的
暂的极重劳动
劳动
需氧系列 需氧 较慢 糖原，脂肪及蛋 白质，不产生致 疲劳性副产物 几乎不受限制 长期轻及中等 劳动
能耗量[3] (kJ/min) <10.46 10.46～ 20.92～ 31.38～ 41.84～ 52.30～
心率(beats/min)
75～ 100～ 125～ 150～ 175～
[<90 90～ 110～ 130～ 150～]
(<92 92～ 130～ 150～ 165～)
直肠温度(0C)
37.5～ 38.0～ 38.5～ 39.0～
B.乳酸性氧债:
强劳动 氧需>氧上限 特点: (1)偿还时间长，10min—1h (2)恢复期氧用于：氧化乳酸，乳酸合成糖原,
合成 ATP、CP，补充氧
3.能量代谢与劳动强度
只适用于体力劳动为主的作业
A.以毎分劳动时总能量消耗区分 劳动时能量消耗
毎分劳动总能量消耗(kJ/min)=
(未包括恢复期能量消耗量)
脑的氧代谢较其他器官高 即使是最紧张的脑力劳动，全身能消耗
量的增高也不超过基础代谢的10% 葡萄糖是脑细胞活动的最主要能源 脑组织对缺氧缺血非常敏感
B、脑力劳动时机体的调节和适应
脑力劳动常使心率减慢。 特别紧张时，可使心跳加快，血压上升，呼吸
稍加快，脑部充血而四肢和腹腔血液减少。 脑电图和心电图也由所变动，但不能用来衡量
[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。
17
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 18
时间（分钟）
肌肉 1000 (20) 4500 (47) 12500 (71)
皮肤 300 (6) 1500 (15) 1900 (12)
其他
400 (4) 500 (3)
总量 5000
9500
17600
4. 排泄系统 肾脏：尿量可减少50～90%，其成分变动较 大 ， 乳 酸 含 量 可 从 每 小 时 20mg 增 至 100 ～ 1300mg。 汗腺：排汗有调节体温和排泄的双重功能。 体力劳动时汗中乳酸含量增多。
5. 体温：不超过安静时的10C。
二、脑力劳动过程的生理变化与适应
脑力劳动（mental work）： 指凡以脑力活动为主的作业。
特点: 通过感觉器官感受信息，经中枢神经系统加
工处理信息，然后通过多种形式转化和输出信息 。多是非重复性的，互不相同的，几乎没有明显 规律可循。
27
信息加工系统
28
A、代谢
的特点
力 ， 常 为 地活动，体力 工 信 息 ， 信息，转换为 并 在 一 定
机械作功 此时已不重 有时做出 另种信息并 时候交付
意 义 上 的 要。
反应。 交付出去。 出去。
劳动。
劳 动 任 务 肌 肉 、 肌 肌肉、肌腱、 感 官 （ 肌 感官、脑力 脑力
累 及 的 主 腱、骨骼、 感官
肉）
要器官

2. 作业时氧消耗的动态

氧需（oxygen demand）

劳动1min所需要的氧量。
氧上限（maximum oxygen uptake）

血液在1min内能提供的最大氧量。
氧债（oxygen debt）

氧需和实际供氧之差。
氧债分二种
A.非乳酸性氧债：
轻至中等强度劳动 氧需<氧上限 特点: (1)恢复较快，2-3分钟, 比乳酸氧债快30倍 (2)恢复期氧用于合成ATP、CP，补充氧
劳动的性质和强度。
脑力劳动时血糖一般变化不大或稍增高； 对尿量没有影响，对其成分也影响不大，
仅在极度紧张的脑力劳动时，尿中磷酸盐的 含量才有所增加； 对汗液、体温无明显影响。
脑力劳动的职业卫生
劳动者 劳动工具 工作任务 工作环境 工作组织
32
三、劳动负荷的评价
劳动（work）：人为了一定目的而从事 的一切活动。脑力、体力
劳动负荷评价（work load evaluation） 的目的在于把负荷维持在一个适当的水 平，以便有效地完成工作任务又不损害 健康。
33
劳动和作业类型
脑力劳动 (Mental work)
体力劳动 (Physical work)
静力作业 (Static work)
动力作业 (Dynamic work)
一升氧氧化葡萄糖可产生6.5 mmol ATP，而氧化 脂肪产生5.6 mmol ATP。
脂肪能源：贮存量约90000-110000 kcal
糖原能源：贮存量约2000 kcal
乳酸系列
C6H12O6
2ATP＋ 2CHCOCOOH 丙酮酸
2CHOHCOOH 乳酸
缺点：需动用大量的葡萄糖，产生的乳酸 有致疲劳作用，故不经济，不能持久。
到40～120 L/min或更高。
肺通气量： 毎分通气量 = 毎分呼吸次数 × 潮气量(l)
正常 6～8 l/min 12～16 0.5(0.3～0.6) 重劳动 60～120 l/min 30～40(60) 2～3
3. 心血管系统

A 心率
毎分心输出量 = 心率 × 毎搏心输出量ml
安静时
20
体力劳动时机体的调节与适应
1. 神经系统 当长期在同一劳动环境中从事某一作业劳动
时，通过复合条件反射逐渐形成该项作业的 动力 定型 （ dynamic stereotype ） ， 使 从 事该作业时各器官系统相互配合得更为协调 、反应更迅速、能量较节省，作业更轻松。
2. 呼吸系统
重劳动可达30～40次/分钟，极大强度劳动时可达60 次/分钟。肺通气量也可由安静时的6～8L/min增加
氧需=氧债，<2分钟）：短跑、游泳
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
ห้องสมุดไป่ตู้
很重
极重
耗氧量[3](l/min) <0.5 0.5～ 1.0～ 1.5～ 2.0～ 2.5～
[<0.5 0.5～ 1.0～ 1.5～ 2.0～]
(<0.70 0.70～ 0.96～ 1.19～ 1.36～ 1.45～)
反复性操作 (Repetitive work)
高抬举作业 (Over-head work)
34
劳动分类
劳动种类 能量性劳动
信息性劳动
(产生和付出体力)
(加工和产生信息)
劳动形式 肌 力 式 劳 感 觉 运 动 式 反 应 式 劳 综合式劳动 创 造 式 劳
动
劳动
动
动
劳 动 任 务 付 出 体 手和臂精确 吸收和加 吸收和加工 产生信息
9
小结
糖原 葡萄糖
乳酸 丙酮酸 脂肪酸β 氧化
乙酰辅酶A O2
三羧酸循环
CO 2 + H 2 O
ATP CP
ADP
Cr+P
劳动时即时能量系统、短期能量系統、 长期能量系統供能情况

10” 30” 60” 2’ 4’ 10’ 30’
厌氧系列 % 90 80 70 50 35 15 5
需氧系列 % 10 20 30 50 65 85 95
1.肌肉供血不足，肌肉容易疲劳；
2.能耗水平一般不高，氧需通常<1L/min。
3.作业维持时间短；
4.在作业停止数分钟后，氧消耗不下降反而先升
高再逐渐下降。
36
静力作业维持的时间取决于肌肉收缩力占 最大随意收缩力的百分比，不受参与作业 的肌群及性别的影响。
37
动力作业 (dynamic work)：即在保持肌张 力不变，等张性(isotonic)收缩情况下，肌 肉交替收缩和舒张，使关节活动来进行的作 业。
3 ～ 5 l / min 70
70
中等至重劳动 15 ～ 25