人的生理特性

人的生理特性

(一)人的感觉与感觉器官

l，视觉

1)常见的几种视觉现象

①暗适应与明适应能力。人眼对光亮度变化的顺应性，称为适应，适应有明适应和暗适应两种。暗适应是指人从光亮处进入黑暗处，开始时一切都看不见，需要经过一定时间以后才能逐渐看清被视物的轮廓。暗适应的过渡时间较长，约需要30min才能完全适应。

明适应是指人从暗处进入亮处时，能够看清视物的适应过程，这个过渡时间很短，约需1min，明适应过程即趋于完成。

人在明暗急剧变化的环境中工作，会因受适应性的限制，使视力出现短暂的下降，若频繁地出现这种情况，会产生视觉疲劳，并容易引起事故发生。为此，在需要频繁改变光亮度的场所，应采用缓和照明，避免光亮度的急剧变化。

①眩光。当人的视野中有极强的亮度对比时，由光源直射或由光滑表面的反射出的刺激或耀眼的强烈光线，称为眩光。眩光可使人眼感到不舒服，使可见度下降，并引起视力的明显下降。

眩光造成的有害影响主要有，使暗适应破坏，产生视觉后像；降低视网膜上的照度；减弱观察物体与背景的对比度；观察物体时产生模糊感觉等，这些都将影响操作者的正常作业。

3）视错觉。人在观察物体时，由于视网膜受到光线的刺激，光线不仅使神经系统产生反应，而且会在横向产生扩大范围的影响，使得视觉印象与物体的实际大小、形状存在差异，这种现象称为视错觉。视错觉是普遍存在的现象，其主要类型有形状错觉、色彩错觉及物体运动错觉等。其中常见的形状错觉有长短错觉、方向错觉、对比错觉、大小错觉、远近错觉及透视错觉等。色彩错觉有对比错觉、大小错觉、温度错觉、距离错觉及疲劳错觉等。

在工程设计时，为使设计达到预期的效果，应考虑视错觉的影响。

（2）视觉损伤与视觉疲劳

①视觉损伤。在生产过程中，除切屑颗粒、火花、飞沫、热气流、烟雾、化学物质等

有形物质会造成对眼的伤害之外，强光或有害光也会造成对眼的伤害。

眼睛能承受的可见光的最大亮度值约为106cd／m2。如越过此值，人眼视网膜就会受到损伤。300m以下的短波紫外线可引起紫外线眼炎。紫外线照射4～5h后眼睛便会充血，l0～12h后会使眼睛剧痛而不能睁眼，这一般是暂时性症状，大多可以治愈。常受红外线照射可引起白内障。直视高亮度光源<如激光、太阳光等，会引起黄斑烧伤，有可能造成无法恢复的视力减退。低照度或低质量的光环境，会引起各种眼的折光缺陷或提早形成老花。眩光或照度剧烈而频繁变化的光可引起视觉机能的降低。

②视觉疲劳。长期从事近距离工作和精细作业的工作者，由于长时间看近物或细小物体，睫状肌必须持续地收缩以增加晶状体的白度。这将引起视觉疲劳，甚至导致睫状肌萎缩，使其调节能力降低。

长期在劣质光照环境下工作，会引起眼睛局部疲劳和全身性疲劳。全身性疲劳表现为疲倦、食欲下降、肩上肌肉僵硬发麻等自律神经失调症状；眼部疲劳表现为眼痛、头痛、视力下降等症状。此外，作为眼睛调节筋的睫状肌的疲劳，还可能形成近视。3)视觉的运动规律

人们在观察物体时，视线的移动对看清和看准物体有一定规律。掌握这些规律，有利于在工程设计中满足人机工程学的设计要求。

①眼睛的水平运动比垂直运动快，即先看到水平方向的东西，后看到垂直方向的东西。所以，一般机器的外形常设计成横向长方形。

②视线运动的顺序习惯于从左到右，从上到下，顺时针进行。

③对物体尺寸和比例的估计，水平方向比垂直方向准确、迅速，且不易疲劳。

④当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相同的情况下，观察率优先的顺序是左上、右上、左下、右下。

⑤在视线突然转移的过程中，约有3％的视觉能看清目标，其余97％的视觉都是不真实的，所以在工作时，不应有突然转移视线的要求，否则会降低视觉的准确性。如需要人的视线突然转动时，也应要求慢一些才能引起视觉注意。为此，应给出一定标志，如利用箭头或颜色预先引起人的注意，以便把视线转移放慢。或者采用有节奏的结构。

⑥对于运动的目标，只有当角速度大于l＇/s～2＇/s时，且双眼的焦点同时集中在同一个目标上，才能鉴别出其运动状态。

⑦人眼看一个目标要得到视觉印象，最短的注视时间为0.07～0.3s，这里与照明的亮

度有关。人眼视觉的暂停时间平均需要0．17s。

1、人体特性参数

与产品设计和操纵机器有关的人体特性参数很多，归纳起来有如下4类：

1)静态参数

静态参数是指人体在静止状态下测得的形态参数，也称人体的基本尺度，如人体高度及各部分长度尺寸。

2)动态参数

动态参数是指在人体运动状态下，人体的动作范围，主要包括肢体的活动角度和肢体所能达到的距离等两方面的参数。如手臂、腿脚活动时测得的参数。

3)生理学参数

生理学参数主要是指有关的人体各种活动和工作引起的生理变化，反映人在活动和工作时负荷大小的参数，包括人体耗氧量、心脏跳动频率、呼吸频率及人体表面积和体积等。

4)生物力学参数

生物力学参数主要指人体各部分(如手掌、前臂、上臂、躯干(包括头、颈)、大腿和小腿、脚等)出力大小的参数，如握力、拉力、推力、推举力、转动惯量等。

2. 人体劳动强度参数。

（1）能量代谢率。

人在作业过程中所需要的能量，是分别由三种不同的能源系统ATP—CP(三磷酸腺苷—磷酸肌酸)系统、乳酸能系统和有氧氧化系统提供的。这三个系统的供能状况与体力劳动的关系如表1—5所示。

1)人体能量代谢的测定方法

人体能量的产生和消耗称为能量代谢．常用的能量代谢测定方法有直接法和间接法两种。目前一般采用间接法，其基本原理是，能量代谢可通过人体的氧耗量反映出来，因此首先测得单位时间内糖、脂肪等能源物质在体内氧化时的氧耗量和二氧化碳的排出量，求得两者之比(呼吸商)，由此再推算某一时间或某项作业所消耗的能量。

能耗量通常以千卡(kcal)表示。关于氧耗量有两种表示方法，一种以每分钟所消耗的氧气的容积表示，即每分钟耗氧多少升(L／min)：另一种以人体千克体重每分钟消耗的氧气量表示[cm3／(kg·min)]。