人體生理系統(tǒng)

人體生理系統(tǒng)第一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六

本章將從人機工程學(xué)的的觀點來討論人的感覺系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、運動系統(tǒng)和能量代謝系統(tǒng)的機能特點及其功能限度，為人體工程設(shè)計提供有關(guān)人體生理學(xué)及心理學(xué)基礎(chǔ)。第二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六第一節(jié)信息傳遞系統(tǒng)一、感覺系統(tǒng)（一）感覺和知覺

1、感覺感覺是人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物個別屬性的反映。如視覺、觸覺、嗅覺及味覺等。另外，感覺還反映出人體本身的活動狀況。如舒適，疼痛，饑餓等。感覺是人了解自身狀態(tài)和認(rèn)識世界的開端。

2、知覺知覺是人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物和主觀狀況整體的反映。知覺是在感覺的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。第三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六3、感覺與知覺差異都是客觀事物直接作用于感覺器官而在大腦中產(chǎn)生對所作用事物的反映，但是又是有區(qū)別的，感覺反映客觀事物的個別屬性，而知覺反映事物的整體。所以，感覺和知覺是人對客觀事物的兩種不同水平的反映。在生活或生產(chǎn)活動中，人都是以知覺的形式直接反映事物，而感覺只作為知覺的組成部分而存于知覺當(dāng)中，很少有孤立的感覺存在。在心理學(xué)中就把知覺和感覺統(tǒng)稱為“感知覺”。第四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六（二）感覺的基本特性

1、適宜刺激

2、感覺閾限（例如：人眼只對波長380-780mm的光波刺激產(chǎn)生反應(yīng)，380mm和780mm即為視覺的下、上閾限，波長在380mm以下和780mm以上的光波都不能引起視覺。）

3、適應(yīng)

4、相互作用

5、對比

6、余覺

第五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六感覺類型感覺器官適宜刺激刺激起源識別外界的特征作用視覺眼可見光外部色彩、明暗、形狀、大小、位置、遠(yuǎn)近、運動方向等鑒別聽覺耳一定頻率范圍的聲波外部聲音的強弱和高低，聲源的方向和位置等報警，聯(lián)絡(luò)嗅覺鼻腔頂部嗅細(xì)胞揮發(fā)的和飛散的物質(zhì)外部香氣、臭氣、辣氣等揮發(fā)物的性質(zhì)報警，鑒別味覺舌面上的味蕾被睡液溶解的物質(zhì)接觸表面甜、酸、苦、咸、辣等鑒別皮膚感覺皮膚及皮下組織物理和化學(xué)物質(zhì)對皮膚的作用直接和間接接觸觸覺、痛覺、溫度覺和壓力等報警深部感覺機體神經(jīng)和關(guān)節(jié)物質(zhì)對機體的作用外部和內(nèi)部撞擊、重力和姿勢等調(diào)整平衡感覺半規(guī)管運動刺激和位置變化內(nèi)部和外部放置運動、直線運動和擺動等調(diào)整適宜刺激與識別特征第六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六（三）知覺的基本特性

1、知覺的整體性

把知覺對象的各種屬性、各個部分認(rèn)識成為一個具有一定結(jié)構(gòu)的有機整體，這種特性稱為知覺的整體性。

知覺的整體性可使人們在感知自己熟悉的對象時，只根據(jù)其主要特征可將其作為一個整體而被知覺。如，見到建筑群中的冷水塔，電力工程師立即會將該建筑群知覺為一個熱電廠。第七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六知覺的整體性第八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六影響知覺整體性的因素：（1）接近（2）相似（3）封閉（4）連續(xù)（5）美的形態(tài)

接近相似連續(xù)、封閉第九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六（a）接近（b）相似（c）封閉（d）連續(xù)（e）美的形態(tài)第十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六2、知覺的選擇性作用于感官的事物是很多的，但人不能同時感知作用于感官的所有事物或清楚地認(rèn)識事物的全部。人們總是按照某種需要或目的主動地有意識地選擇其中少數(shù)事物作為認(rèn)識對象，對它產(chǎn)生突出清晰的知覺映象，而對同時作用于感官的周圍其他事物則呈現(xiàn)隱退模糊的知覺映象，從而成為烘托知覺（認(rèn)識）對象的背景，這種特性稱為知覺的選擇性。第十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六影響知覺選擇性的因素：（1）、對象和背景的差別知覺對象與背景之間的差別越大，對象越容易從背景中區(qū)分出來。（2）、運動的對象

在固定不變或相對靜止的背景上，運動著的對象最容易成為知覺對象，如在熒光屏上顯示的變化著的曲線。如航道的航標(biāo)用閃光做信號，更能引起注意，提高知覺效率第十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六（3）主觀因素

人的主觀因素對于選擇知覺對象相當(dāng)重要，當(dāng)任務(wù)、目的、知識、興趣、情緒不同，則選擇的知覺對象也不同。例如，情緒良好，興致高漲時，知覺的選擇面就廣泛；而在抑郁的心境狀態(tài)下，知覺的選擇面就狹窄，會出現(xiàn)視而不見，聽而不聞的現(xiàn)象。第十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六雙關(guān)圖第十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六第十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六3、知覺的理解性

根據(jù)已有的知識經(jīng)驗去理解當(dāng)前的感知對象，這種特性稱為知覺的理解性。由于人們的知識經(jīng)驗不同，所以對知覺對象的理解也會有不同，與知覺對象有關(guān)的知識經(jīng)驗越豐富，對知覺對象的理解也就越深刻。在復(fù)雜的環(huán)境中，知覺對象隱蔽、外部標(biāo)志不鮮明、提供的信息不充分時，語言的提示或思維的推論，可喚起過去的經(jīng)驗，幫助人們?nèi)チ⒓蠢斫猱?dāng)前的知覺對象，使之完整化。此外，人的情緒狀態(tài)也影響人對知覺對象的理解。第十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六語言對知覺理解性的影響第十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六4、知覺的恒常性

人們總是根據(jù)已往的印象、知識、經(jīng)驗去知覺當(dāng)前的知覺對象，當(dāng)知覺的條件在一定范圍內(nèi)改變了的時候，知覺對象仍然保持相對不變，這種特性稱為知覺恒常性。大小恒常性：在天空中飛行的飛機，在視網(wǎng)膜中的映象是近大遠(yuǎn)小，但在知覺中它的大小是不變的。形狀恒常性：明度、顏色恒常性：知覺的恒常性保證了人在變化的環(huán)境中，仍然按事物的真實面貌去知覺，從而更好地適應(yīng)環(huán)境。第十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六5、錯覺（聽覺、心態(tài)、視覺、運動、空間）對外界事物不正確的知覺。對比錯覺分割錯覺第十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六幾何圖形錯覺第二十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六

（四）視覺機能及其特征眼睛是人體最精密、最靈敏的感覺的器官，外部環(huán)境80％的信息是通過眼睛來感知的。

成人每只眼球直徑約25mm左右,約7g。前面是透明的角膜，其余部分包以粗糙而多纖維的鞏膜，籍以保護眼睛不受損傷并維持其形狀不變。人感知視覺的過程：外界物體發(fā)出或反射的光線----角膜、瞳孔進入眼球----晶狀體----視網(wǎng)膜上，心房、形成物體的像。圖象刺激視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞，產(chǎn)生具有形態(tài)大小、明暗、色彩和運動的視覺。第二十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六第二十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六（五）聽覺機能及其特征耳朵包括外耳、中耳、內(nèi)耳三部分人感知聲音過程：外界聲音----耳廓----外耳道----鼓膜（產(chǎn)生振動）----鼓膜室----聽小骨（信號放大十幾倍，使人聽到輕微的聲音）----耳蝸----聽覺細(xì)胞，產(chǎn)生神經(jīng)沖動----大腦皮層（聽覺中樞）----形成聽覺。第二十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六第二十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六

（六）嗅覺的生理基礎(chǔ)

室內(nèi)的空氣品質(zhì)所顯示的氣味、粉塵及有害氣體的含量等，不僅影響室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量，而且也直接關(guān)系到人的健康。而能感知其刺激作用的則主要依靠人的嗅覺器官，即鼻子。依靠嗅覺可以辨別植物的芬芳，創(chuàng)造良好的室內(nèi)環(huán)境。人的鼻子是由外鼻、鼻腔與副鼻竇三部分組成。人感知嗅覺過程：氣味的化學(xué)微粒----嗅粘膜（嗅神經(jīng)纖維）----大腦嗅覺中樞（從而辨別出生物的氣味）第二十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六

（七）膚覺的生理基礎(chǔ)皮膚是人體面積最大的結(jié)構(gòu)之一。人的皮膚由表皮、真皮、皮下組織等三個主要的層和皮膚衍生物（汗腺、毛發(fā)、皮脂腺、指甲）所組成。皮膚內(nèi)有豐富的神經(jīng)末梢，它是人體最大的一個感覺器官，它對人的情緒發(fā)展也有重要作用。皮膚廣泛分布的神經(jīng)末梢是自由神經(jīng)末梢，構(gòu)成真皮神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，形成了位于真皮中的感受器，可產(chǎn)生觸、溫、冷、痛等感覺。第二十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六第二十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六7.1痛覺人與環(huán)境交互作用過程中，環(huán)境的過強的刺激會引起痛覺。A痛覺與室內(nèi)界面的關(guān)系要求室內(nèi)構(gòu)配件和局部設(shè)計，凡是直接接觸皮膚的部位保持光滑，無刺傷的危險，如扶手、臺口、墻角、家具拉手和開關(guān)等。B痛覺與環(huán)境振動的關(guān)系要避免振源的持久振動引起皮膚和內(nèi)臟的持久鈍痛，輕者使人麻木，重者會損傷人的器官C痛覺與環(huán)境噪聲的關(guān)系主要防止強噪聲對人耳的刺痛和損傷，當(dāng)噪聲源不能控制時，則要做好個人防護。D痛覺與局部過熱的關(guān)系第二十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六7.2溫度覺溫度覺包括冷覺和溫覺，刺激范圍是-10—60度超過這個范圍不產(chǎn)生溫度覺，會產(chǎn)生痛覺。32°是生理零點人和環(huán)境交互的過程中，與室內(nèi)設(shè)計相關(guān)的是室內(nèi)的供暖、送冷、通風(fēng)的標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量。第二十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六二、神經(jīng)系統(tǒng)1、末梢神經(jīng)系統(tǒng)指中樞神經(jīng)和身體各部位之間的信息傳遞系統(tǒng)2、中樞神經(jīng)系統(tǒng)由腦神經(jīng)和脊髓神經(jīng)組成。中樞神經(jīng)系統(tǒng)由三個調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成：a進行維持生命所需的反射、機能調(diào)節(jié)的腦干-脊髓系統(tǒng)b進行本能、情感行為的大腦邊緣系統(tǒng)。C進行高級思維判斷活動的大腦新皮層第三十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六第二節(jié)運動系統(tǒng)運動系統(tǒng)是人體完成各種動作的器官系統(tǒng)。由骨、關(guān)節(jié)和肌肉組成。在運動過程中，骨是運動杠桿，關(guān)節(jié)是樞紐，肌肉是動力。第三十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六一、骨骼系統(tǒng)1、骨的功能

（1）支撐人體（2）保護內(nèi)臟（3）運動的杠桿（4）造血（5）儲備礦物鹽：主要是磷和鈣等。第三十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六二、骨杠桿

根據(jù)支點，力點（動力點）、重點（阻力點）三者不同的位置分布，可分為：（1）平衡杠桿（2）省力杠桿（3）速度杠桿：用力大，但運動速度快由等功原理，得之于力則失之于幅度，反之亦然。因此，最大的力量與最大的運動范圍兩者是相矛盾的。第三十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六人體骨杠桿第三十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六二、肌肉系統(tǒng)1、肌肉分為橫紋?。ü趋兰　⑿募。┖推交?。人機工程學(xué)的研究對象為骨骼肌2、肌力肌力是肌肉收縮時產(chǎn)生的力。它的大小取決于肌纖維的數(shù)量、體積、性質(zhì)、收縮前的長度及中樞神經(jīng)的興奮狀態(tài)。人的肌肉纖維每平方厘米能產(chǎn)生60-100N的力。第三十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六3、作業(yè)與肌力如何有效的發(fā)揮肌力，減少疲勞，提高效率是人機工程學(xué)研究的課題之一。第三十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六1其他功能23456人體軀干和肢體在水平面的運動比在垂直面的運動速度快。垂直方向的操縱動作，從上往下的運動速度比從下往上的運動速度快。水平方向的操縱動作，前后運動速度比左右運動速度快，旋轉(zhuǎn)運動比直線運動更靈活。順時針方向的操作動作比逆時針方向的操作動作，速度更快，更加習(xí)慣。一般人的手操縱動作，右手比左手快，而右手的動作，向右運動比向左運動快。向身體方向的運動比離開身體方向的運動，速度更快，但后者的準(zhǔn)確性高。

返回第三十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期六第三節(jié)能量代謝系統(tǒng)一、營養(yǎng)與代謝人體維持生命時必須通過消化吸收食物養(yǎng)分，同時排泄不需要的物質(zhì)，這個過程叫代謝。從體外吸收物質(zhì)是靠消化系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)。輸送養(yǎng)分則是循環(huán)系統(tǒng)。三大營養(yǎng)素（糖、脂肪和蛋白質(zhì)）和無機質(zhì)、維生素及水在相應(yīng)的器官內(nèi)作用分解后由血液輸送到人體的各個組織中。第三十八頁，共四十一頁，編輯