Физиология (от греческих: physis - природа и logos - учение, наука), наука о жизнедеятельности, как целостного организма, так и его отдельных частей - клеток, органов, функциональных систем.
Применительно к животным и человеку, эта наука ставит основной задачей изучение нервной системы. Среди видных российских физиологов можно отметить И. Сеченова и И. Павлова.
Физиология труда - это наука, изучающая функционирование человеческого организма во время трудовой деятельности.
Инженерная психология (психология труда) - это область психологической науки, изучающая деятельность человека в системах управления и контроля, его информационное взаимодействие с техническими системами. Целью инженерной психологии является использование полученных знаний при проектировании, создании и эксплуатации систем "Человек - Машина".
Человек, взаимодействуя с окружающей средой, постоянно подвергается риску воздействия опасностей. За миллионы лет в ходе эволюционного и социального развития у человека выработалась достаточно надёжная естественная система защиты от опасностей. Так, например, в обеспечении безопасности человека важную роль играют рефлексы. По наследству передаются безусловные рефлексы (чувство настороженности, поиск пищи), которые заставляют бороться за жизнь.
В процессе жизненного опыта, для успешной борьбы с опасностями, вырабатываются условные рефлексы. Благодаря условным рефлексам, человек, организуя свою защиту, предупреждает воздействие опасности. В охране труда широко применяют световую, звуковую, цветовую информацию, которая позволяет выработать условные рефлексы.
Нервная система человека подразделяется на центральную и периферическую нервные системы. Центральная нервная система - головной и спинной мозг - представляет собой скопления миллиардов нервных клеток. С нервными волокнами связаны особые чувствительные аппараты, воспринимающие сигналы, которые поступают из внешнего мира и из внутренней среды организма. Эти чувствительные аппараты академик И. Павлов назвал анализаторами. Работа анализаторов специализирована: одни реагируют на холод, другие - на тепло, третьи предназначены для восприятия боли и т.д.
Анализаторы превращают энергию раздражителей в нервные импульсы, которые со скоростью 120 метров в секунду поступают по нервам в центральную нервную систему. Здесь происходит распознавание нервных импульсов и выработка приказов для исполнительных органов - мышц и желез. Нервная система, тем самым, приводит организм в равновесие с окружающей средой.
В вопросах зашиты от опасностей большое значение имеет время реакции организма на раздражители. Например, время реакции человека на укол примерно от 0,13 до 0,89 с, на свет и звук - 0,12-0,22 с. Для различных людей и разных анализаторов время реакции на раздражители не одинаково, поэтому при решении задач в области безопасности труда обычно учитывают среднее время реакции.
Важная особенность анализаторов - парность одноимённых органов чувств (два глаза, два уха), за счёт чего обеспечивается высокая надёжность работы анализаторов.
Анализаторы отличаются высокой чувствительностью. Наилучшая чувствительность в области средней интенсивности раздражителя.
Различают нижний и верхний порог чувствительности. При интенсивности раздражителя выше верхнего порога чувствительности, происходит расстройство работы анализатора, сопровождающееся ощущением боли (яркий свет, громкий звук).
При конструировании органов управления машинами и механизмами, а также различных защитных устройств, кроме физиологических особенностей нервной системы необходимо учитывать возможности двигательного аппарата человека. Сила сокращения наших мышц колеблется в широких пределах. Например, номинальная величина силы кисти - 450-650 ньютонов (Н). Тренированная кисть может показать силу до 900 Н. Сила сжатия в среднем составляет 450-500 Н. Ниже, в таблице 1.1, приведены некоторые значения усилий, применяемые для органов управления машинами и механизмами.
Таблица 1.1 - Значения оптимальных усилий для некоторых органов управления
| Органы управления | Величина усилия, требуемая от человекав(Н) |
| Рукоятки | 20 - 40 (оптимальная)100 (максимальная) |
| Тумблеры, переключатели: лёгкого типа;тяжёлого типа. | 10-2060-120 |
| Ножные педали управления: редкоиспользуемые; часто используемые. | до 30020-50 |
| Рычаги ручного управления машиной:периодически используемые; частоиспользуемые. | 120-16020-40 |
Скорость, развиваемая движущимися руками человека, находится в пределах от 0,01 до 8000 см/с и зависит от направления движения: вертикальные движения рукой и движения к себе осуществляются быстрее, чем горизонтальные и движения от себя. Чаще всего человек работает руками со скоростью 5-800 см/с.