第五节神经系统机能及特性神经系统是人体最重要的机能调节优秀课件
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1) 动作特点 • 人体各部位动作一次的最少平均时间如表。 • 由表可见，即使使用同一部位，但动作特点不同， 所需的最少平均时间也不同。
Jia Guozhu
动作部 位
手
动作特点
抓取
直线的 曲线的
最少平均 时间/s 0.07
0.22
旋转 克服阻力 0.72
不克服阻 力
0.22
脚
直线的
0.36
克服阻力的
第五节神经系统机能及特性神经系统是人体最重要的机能调节
Jia Guozhu
- 周围神经系统 • 是中枢神经以外全部神经的总称。它起始于中枢神经， 分布wk.baidu.com周围器官。 • 分类： - 按起始部位：脑神经，脊神经 - 按分布器官：躯体神经，内脏神经 • 功能：在感受器与中枢神经之间，以及中枢神经与效应 器之间传导神经冲动
0.72
腿
直线的
脚向侧面
躯干
Jia Guozhu
弯曲 倾斜
0.36
0.721.46
0.72-1. 62
2) 运动方向 • 运动方向和运动距离对运动速度有影响。 • 当被试者在坐姿平面向0、30、60、90度七个不同方 向进行重复敲击运动，设定距离分别为10、30、 50cm, 实验结果如图。 • 当运动距离<10cm, 各方位敲击速度差异不大。 • 当运动距离>30cm, 各方位敲击速度差异明显。
在人机系统中，操作者接受系统的信息并经加工后，便依 据加工的结果对系统作出反映，这称之为操作者的信息输 出。 • 操作者的信息输出有语言输出和运动输出等形式，运动输 出是最重要的形式。 • 运动输出的质量指标有反应时间、运动速度和准确性。
Jia Guozhu
1. 反应时间 （反映潜伏期） 1) 指刺激和反应的时间间距。 2) 刺激引起了一种过程，包括： 3) 使感觉器官产生活动， 4) 经由传入神经传入大脑， 5) 经综合加工再由传出神经从大脑传给肌肉， 6) 肌肉收缩作出操作活动。
分为：躯干骨，四肢骨，颅骨三部分。
躯干骨： 椎骨 + 关节 = 脊柱
肋骨
骨性胸部
Jia Guozhu
胸骨
Jia Guozhu
脊柱位于背部中央，构成人体的中轴。 脊柱的活动范围很大：
• 沿矢状面做俯仰运动， • 沿冠状面做侧屈运动， • 沿垂轴做回旋运动，也可做环转运动。 人的大部分活动都要有脊椎运动的支持，所以背部损 伤的机会很多。 在工具及工作台、椅设计时，应避免弯曲。
Jia Guozhu
Jia Guozhu
2) 信息键 人机系统中的信息在人的神经系统中的循环过程。
Jia Guozhu
第六节 运动系统的机能及特征
人的运动系统组成是：
骨（运动杠杆）+ 关节（运动枢纽）+ 肌肉 （运动动力）
它们在神经系统的支配下，协调一致完成动作。
1. 骨骼
成人全身有206块骨，其中有177块直接参与人体运动。
Jia Guozhu
Jia Guozhu
2. 关节 1) 全身的骨与骨之间借一定的结构相连接，称为 骨连接（ 关节）。 2) 骨与骨之间除了借关节连接外，并由肌肉和韧带连接在 一起。 3) 韧带除了有连接两骨、增加关节的稳固性的作用以外， 还有限制关节运动的作用。因此，人体各关节的活动有 一定限度。 4) 人体处于各种舒适位置时，关节必然处在一定的舒适调 节范围内， 如表。
伸展性：骨骼肌在受外力作用时可被拉长的特性。
弹性：骨骼肌有受压变形，外力解除即可复原的特性。
粘滞性：粘滞性是原生质的普遍特性，主要是由于其内部 含有胶状物质的缘故。气温降低，肌肉的粘滞性增加，肌 肉易被拉伤；气温升高，肌肉的粘滞性减少，这可保证人 的动作灵活性，避免肌肉拉伤。
Jia Guozhu
第七节 人的运动输出
Jia Guozhu
1. 人的主体因素 1) 指习俗、个体差异、疲劳等对反应时间的影响。 2) 人的反应速度如表。 3) 练习可提高人的反应速度、准确度和耐久力。
反应条件 反应时间 /s
一般反应 0.1-
复杂的选 0.15
择
Jia Guozhu
复杂判断
1-3 3-5
2. 运动速度 运动速度可用完成的时间表示。人的运动时间与运动特 点、目标距离、动作方向、动作轨迹特征、负荷重量等 因素有关。
Jia Guozhu
Jia Guozhu
Jia Guozhu
3. 肌肉 人体活动的能力决定于肌肉。人的肌肉分 为： 骨骼肌：附于于骨骼，其运动受意志 支配。 平滑肌（内脏肌）：大都构成内脏的 壁。 心肌：分布在心脏的壁上，其运动不 受意志支配。
Jia Guozhu
骨骼肌的四种特性：
收缩性：肌肉有静止和运动状态。处于静止的肌肉并不是 完全休息放松，其中少数运动部位的肌肉保持轻微的收缩 （紧张度），用以维持人体的一定姿势。
Jia Guozhu
2. 神经系统活动方式 1) 反射弧 2) 反射：神经系统调节肌体的活动，对内外环境的刺激 作出一定的应答反映，称为反射。 3) 反射弧：参与一个反射活动的全部结构组成该反射的 反射弧（如膝跳反射的反射弧）。 4) 反射弧的基本环节： – 感受器 – 传入神经元 – 中间神经元 – 效应器
2) 刺激反应时间随信号强度增加而减少，但是有限度，称 为 “不可减的最少限”。
刺激
中强 声度
弱强 度
对刺激开 始反应的 时间ms
119
184
779
Jia Guozhu
阈限 强度
光弱
205
3) 刺激的清晰度和可辨性 刺激信号与背景的对比程度影响反应时间。 1) 设计声音信号时，要考虑信号与背景的信噪比及频率不同。 2) 设计标志信号时，要考虑信号与背景的颜色对比。
1) 在报警信号设计中，常用听觉刺激为报警信号形式。 2) 在常用信号设计中，多以视觉刺激为主要信号形式。
Jia Guozhu
感觉器官 反应时间 /ms
触觉 110-160
听觉 120-160
视觉 150-200
嗅觉 210-390
味觉
3301100
2) 刺激信号的强度
1) 反应时间与信号强度有关。
Jia Guozhu
上述每一步骤都需要时间，这些时间和称为反应时间。 反应时间=反应知觉时间 + 动作时间
反应知觉时间: 自出现刺激到开始执行操纵的时间 动作时间: 执行操纵的延续时间
Jia Guozhu
影响反应时间的因素：
1. 感觉器官 1) 各种感觉器官的反应时间如表。 2) 由表可见， 触觉和听觉反应时间最短，其次是视觉。 因此：
Jia Guozhu
动作部 位
手
动作特点
抓取
直线的 曲线的
最少平均 时间/s 0.07
0.22
旋转 克服阻力 0.72
不克服阻 力
0.22
脚
直线的
0.36
克服阻力的
第五节神经系统机能及特性神经系统是人体最重要的机能调节
Jia Guozhu
- 周围神经系统 • 是中枢神经以外全部神经的总称。它起始于中枢神经， 分布wk.baidu.com周围器官。 • 分类： - 按起始部位：脑神经，脊神经 - 按分布器官：躯体神经，内脏神经 • 功能：在感受器与中枢神经之间，以及中枢神经与效应 器之间传导神经冲动
0.72
腿
直线的
脚向侧面
躯干
Jia Guozhu
弯曲 倾斜
0.36
0.721.46
0.72-1. 62
2) 运动方向 • 运动方向和运动距离对运动速度有影响。 • 当被试者在坐姿平面向0、30、60、90度七个不同方 向进行重复敲击运动，设定距离分别为10、30、 50cm, 实验结果如图。 • 当运动距离<10cm, 各方位敲击速度差异不大。 • 当运动距离>30cm, 各方位敲击速度差异明显。
在人机系统中，操作者接受系统的信息并经加工后，便依 据加工的结果对系统作出反映，这称之为操作者的信息输 出。 • 操作者的信息输出有语言输出和运动输出等形式，运动输 出是最重要的形式。 • 运动输出的质量指标有反应时间、运动速度和准确性。
Jia Guozhu
1. 反应时间 （反映潜伏期） 1) 指刺激和反应的时间间距。 2) 刺激引起了一种过程，包括： 3) 使感觉器官产生活动， 4) 经由传入神经传入大脑， 5) 经综合加工再由传出神经从大脑传给肌肉， 6) 肌肉收缩作出操作活动。
分为：躯干骨，四肢骨，颅骨三部分。
躯干骨： 椎骨 + 关节 = 脊柱
肋骨
骨性胸部
Jia Guozhu
胸骨
Jia Guozhu
脊柱位于背部中央，构成人体的中轴。 脊柱的活动范围很大：
• 沿矢状面做俯仰运动， • 沿冠状面做侧屈运动， • 沿垂轴做回旋运动，也可做环转运动。 人的大部分活动都要有脊椎运动的支持，所以背部损 伤的机会很多。 在工具及工作台、椅设计时，应避免弯曲。
Jia Guozhu
Jia Guozhu
2) 信息键 人机系统中的信息在人的神经系统中的循环过程。
Jia Guozhu
第六节 运动系统的机能及特征
人的运动系统组成是：
骨（运动杠杆）+ 关节（运动枢纽）+ 肌肉 （运动动力）
它们在神经系统的支配下，协调一致完成动作。
1. 骨骼
成人全身有206块骨，其中有177块直接参与人体运动。
Jia Guozhu
Jia Guozhu
2. 关节 1) 全身的骨与骨之间借一定的结构相连接，称为 骨连接（ 关节）。 2) 骨与骨之间除了借关节连接外，并由肌肉和韧带连接在 一起。 3) 韧带除了有连接两骨、增加关节的稳固性的作用以外， 还有限制关节运动的作用。因此，人体各关节的活动有 一定限度。 4) 人体处于各种舒适位置时，关节必然处在一定的舒适调 节范围内， 如表。
伸展性：骨骼肌在受外力作用时可被拉长的特性。
弹性：骨骼肌有受压变形，外力解除即可复原的特性。
粘滞性：粘滞性是原生质的普遍特性，主要是由于其内部 含有胶状物质的缘故。气温降低，肌肉的粘滞性增加，肌 肉易被拉伤；气温升高，肌肉的粘滞性减少，这可保证人 的动作灵活性，避免肌肉拉伤。
Jia Guozhu
第七节 人的运动输出
Jia Guozhu
1. 人的主体因素 1) 指习俗、个体差异、疲劳等对反应时间的影响。 2) 人的反应速度如表。 3) 练习可提高人的反应速度、准确度和耐久力。
反应条件 反应时间 /s
一般反应 0.1-
复杂的选 0.15
择
Jia Guozhu
复杂判断
1-3 3-5
2. 运动速度 运动速度可用完成的时间表示。人的运动时间与运动特 点、目标距离、动作方向、动作轨迹特征、负荷重量等 因素有关。
Jia Guozhu
Jia Guozhu
Jia Guozhu
3. 肌肉 人体活动的能力决定于肌肉。人的肌肉分 为： 骨骼肌：附于于骨骼，其运动受意志 支配。 平滑肌（内脏肌）：大都构成内脏的 壁。 心肌：分布在心脏的壁上，其运动不 受意志支配。
Jia Guozhu
骨骼肌的四种特性：
收缩性：肌肉有静止和运动状态。处于静止的肌肉并不是 完全休息放松，其中少数运动部位的肌肉保持轻微的收缩 （紧张度），用以维持人体的一定姿势。
Jia Guozhu
2. 神经系统活动方式 1) 反射弧 2) 反射：神经系统调节肌体的活动，对内外环境的刺激 作出一定的应答反映，称为反射。 3) 反射弧：参与一个反射活动的全部结构组成该反射的 反射弧（如膝跳反射的反射弧）。 4) 反射弧的基本环节： – 感受器 – 传入神经元 – 中间神经元 – 效应器
2) 刺激反应时间随信号强度增加而减少，但是有限度，称 为 “不可减的最少限”。
刺激
中强 声度
弱强 度
对刺激开 始反应的 时间ms
119
184
779
Jia Guozhu
阈限 强度
光弱
205
3) 刺激的清晰度和可辨性 刺激信号与背景的对比程度影响反应时间。 1) 设计声音信号时，要考虑信号与背景的信噪比及频率不同。 2) 设计标志信号时，要考虑信号与背景的颜色对比。
1) 在报警信号设计中，常用听觉刺激为报警信号形式。 2) 在常用信号设计中，多以视觉刺激为主要信号形式。
Jia Guozhu
感觉器官 反应时间 /ms
触觉 110-160
听觉 120-160
视觉 150-200
嗅觉 210-390
味觉
3301100
2) 刺激信号的强度
1) 反应时间与信号强度有关。
Jia Guozhu
上述每一步骤都需要时间，这些时间和称为反应时间。 反应时间=反应知觉时间 + 动作时间
反应知觉时间: 自出现刺激到开始执行操纵的时间 动作时间: 执行操纵的延续时间
Jia Guozhu
影响反应时间的因素：
1. 感觉器官 1) 各种感觉器官的反应时间如表。 2) 由表可见， 触觉和听觉反应时间最短，其次是视觉。 因此：