第二章 人體活動及其效率
一、人體活動的原理
人所有的肢體活動都是由人體的運動系統實現的。人體的運動系統由三種器官組成:1、骨,2、關節,3、肌肉。這里的肌肉指的是骨骼肌。骨以不同形式(不動、微動、可動)的關節聯結在一起構成骨骼,形成人體體形的基礎,并為肌肉提供廣闊的附著點。骨骼肌附著于骨,在神經的支配下收縮,牽拉其所附著的骨,以可動關節為樞紐,產生杠桿運動。
人體的運動系統有三個功能:運動、支持和保護。人體活動,從簡單位移到語言、書寫等高級活動,都是在神經系統的支配下,通過肌肉收縮而實現的。人的任何一個動作都會有許多肌肉參加。一些肌肉收縮,承擔完成運動預期目的角色,另一些肌肉予以協同配合,還有一些肌肉處于對抗的地位,起著相輔相成的作用,它們適度放松并保持一定的緊張度,以使動作平滑、準確。
人體的軀干由骨骼圍合成若干體腔:顱腔、胸腔、腹腔和盆腔。顱腔保護和支持著腦髓和感覺器官;胸腔保護和支持著心、大血管、肺等臟器;腹腔、盆腔保護和支持著消化、泌尿、生殖系統的各臟器。
1.骨和關節
骨是以骨組織為主體構成的器官。骨以骨質為基礎,表面覆以骨膜,內部充以骨髓。分布于骨的血管、神經,先進入骨膜,然后穿入骨質,再進入骨髓。成人的骨共有206塊,按其部位分為頭顱骨、軀干骨、上肢骨、下肢骨4部分。
骨因其存在部位和功能的不同,形態也各異。按其形態特點分為長骨、短骨、扁骨、不規則骨4種。
骨的間接連接就是所謂的關節。
2.肌肉的生理特征
3.肌肉的工作模式
4.神經系統的角色
二、人體活動的效率
1.能量供應
肌肉收縮所需的能量是由細胞中的三磷酸腺苷分解提供的。在梅的作用下,它迅速分解為二磷酸腺苷和磷酸,同時釋放能量供肌肉完成機械活動。
2.人體活動的效率
人體活動的效率可以所做的有用功與總的能耗相比來衡量。糖、脂肪和蛋白質氧化釋放的能量,大部分轉化為熱能而只有一小部分轉化為機械能。在最有利的條件下,人體70%左右的能量轉化為熱能。
3.能耗與工作負荷
在某一限度內,人體能耗與人體做功成線性關系,所以可以把能耗作為評估工作負荷的指標。能耗的大小可以通過耗氧量求得,因為人體活動需要能量補給,而能量來自營養物質的氧化,能耗越多,人體的耗氧量也越大。