Các biến đổi sinh lý trong điều kiện lao động là những biến đổi nhằm đáp ứng các yếu tố môi trường và lao động phù hợp. Các đáp ứng này ở mỗi cơ quan trong cơ thể có khác nhau, với mức độ và sự biểu hiện ra ngoài
1.1. Hệ thống tuần hoàn
Do nhu cầu cung cấp oxy, các chất dinh dưỡng và đào thải các chất trung gian, các chất thải sau các phản ứng sinh lý sinh hóa ở tổ chức, nên hệ thống tuần hoàn cần phải có những thích ứng phù hợp. Đặc biệt là hoạt động cơ bắp. Sự hoạt động của tim tăng lên cả về tần số lẫn cường độ làm gia tăng lượng máu bóp từ tim, tăng huyết áp. Khi yên tĩnh máu tống đi từ 3 đến 4 lít/phút, khi làm việc nặng 10 lít/phút, lao động nặng đặc biệt 30 - 35 lít/phút. Bình thường nhịp tim khoảng 70 lần/phút. Trong lao động có thể tăng lên hàng trăm lần/phút. Huyết áp tăng lên, trị số huyết áp tăng thường từ 20 đến 60 mmgHg. Huyết áp tối thiểu tăng nhẹ hoặc bình thường do giãn mạch ngoại vi. Kết quả của hoạt động tim mạch và huyết áp làm tăng lượng máu đến cơ, theo Bacrop thì ở cơ cẳng chân bình thường chỉ có 2 đến 5 ml máu/phút tưới cho 100 ml cơ. Trong lao động lượng máu do áp lực dòng máu động mạch ở các tiểu động mạch lên tiểu mao mạch làm cho số mao mạch hoạt động này có thể tăng lên, bình thường chỉ có 30 đến 100 mao mạch hoạt động trên diện cắt 1 cm2 cơ. Trong lao động số mao mạch hoạt động này có thể tăng lên đến 300, cơ chế của hiện tượng này là do sự gia tăng bài xuất adrenalin kích thích tim và gây co lách. Các sản phẩm trung gian như acid lactic, acid carbonic... cũng có khả năng làm giãn mạch tăng lưu thông máu.
1.2. Hệ hô hấp
Do nhu cầu cung cấp ôxy nên hệ hô hấp cũng hoạt động tăng lên, nhịp độ và biên độ hô hấp đều tăng nhằm cung cấp ô xy và thải carbonic cho tế bào. Bình thường nhịp hô hấp khoảng 20 lần/phút. Trong lao động có thể tăng lên 40 lần/phút. Thể tích khí lưu thông qua bộ máy hô hấp trong một nhịp thở ở điều kiện bình thường là 400 - 500ml. Trong lao động thể tích này có thể tăng lên 1 lít. Do nhu cầu cung cấp ôxy thường khác nhau trong lao động nên đáp ứng của hệ hô hấp cũng thay đổi tuỳ thuộc vào gánh nặng lao động.
Lao động nhẹ 0,12 - 0,2 lít không khí/phút/kg cân nặng.
Lao động nặng 0,3 - 0,5 lít không khí/phút/kg cân nặng.
Như vậy người lao động thể lực 50 kg bình thường cần 6 lít không khí/phút. Lao động nặng cần tới 15 - 20 lít không khí trong 1 phút. Trong quá trình lao động do tiêu thụ nhiều ôxy và thải nhiều carbonic nên khả
năng trao đổi khí phế nang mao mạch cũng tăng lên, hệ số sử dụng ô xy cũng tăng lên (bình thường - 0,3). Thương số hô hấp cũng tăng lên ( R = CO2/O2 = 1 trong khí thở ra). Khi nào dự trữ glycogen giảm thì R có thể tụt xuống (0,7 - 0,6).
1.3. Hệ thống nội môi
Trong lao động các thành phần hữu hình trong máu tăng do phản xạ co lách đẩy máu ra ngoại biên. Hiện tượng giảm nước do bài tiết mồ hôi cũng làm máu cô đặc. Lao động càng nặng thì lượng bạch cầu toan tính càng giảm, thậm chí hết. Lượng đường huyết bình thường trong máu là 0,8 - 1,2 g/l. Lao động càng nặng càng kéo dài thì lượng đường càng giảm có khi xuống 0,6 - 0,5 song ăn uống nghỉ ngơi đường huyết lại hồi phục. Thông thường dự trữ đường trong máu là 300 - 500 g Nếu lượng này giảm làm cho đường huyết tụt xuống quá có thể dẫn đến hôn mê. Các sản phẩm trung gian đặc biệt là acid lactic thường tăng lên có khi lên hàng chục lần (bình thường 0,015g % trong lao động 0,1 - 0,2, nếu tăng lên tới 0,4g % cơ sẽ không co được).
1.4. Hệ bài tiết
Do bài tiết mồ hôi nhiều nên lượng nước tiểu giảm. Hiện tượng giãn mạch ngoại biên làm cho lượng máu qua thận thay đổi tuỳ theo cường độ lao động và sự mệt mỏi do lao động. Nhiệt độ môi trường và điều kiện lao động kết hợp với hiện tượng điều hoà thân nhiệt làm cho lượng mồ hôi được thoát ra có khi tới 3 hoặc 4 lít trong một ca lao động.
Trong thành phần chính của một gam mồ hôi là: nước (0,98), chỉ còn lại 0,02 là muối vô cơ và sản phẩm chuyển hóa, tuy vậy người lao động trong môi trường nóng mất mồ hôi nhiều sẽ gây mất cả nước lẫn điện giải, là tiền đề cho các rối loạn sinh lý gây nên các tình trạng bệnh lý.
1.5. Thần kinh
Diễn biến của hoạt động thần kinh trong lao động là một quá trình từ ức chế thụ động lúc mới bắt tay vào công việc sau đó có thể thích nghi, hệ thần kinh chuyển sang giai đoạn hưng phấn, làm việc thoải mái năng suất lao động cao. Quá trình hưng phấn này dài hay ngắn tuỳ thuộc vào sức khỏe và công việc cũng như môi trường lao động. Sau quá trình hưng phấn là sự mệt mỏi của thần kinh biểu hiện bằng hiện tượng ức chế, độ dẫn truyền giảm ngưỡng đáp ứng thần kinh tăng lên. Người ta gọi hiện tượng ức
1.6. Tiêu hao năng lượng vả ôxy trong lao động
Trong lao động đặc biệt là lao động cơ bắp huy động nhiều ôxy để cung cấp cho hoạt động sinh năng lượng là một quá trình đáp ứng hết sức năng động của cơ thể. Do hệ thống cơ chiếm đến 42% trọng lượng cơ thể nên lao động cơ bắp có thể tăng tiêu hao năng lượng lên hàng nghìn Kcal/24 giờ. Hoạt động của cơ chia làm hai giai đoạn. Giai đoạn đầu không cần sự có mặt của ôxy vì chủ yếu là hiện tượng giải phóng các dây nối giầu năng lượng như ATP, ADP... cho năng lượng và acid lactic. Giai đoạn hai là giai đoạn chuyển hóa acid lactic cho năng lượng và giải phóng CO2 và H2O. Giai đoạn này cần đủ ôxy như vậy việc cung cấp ôxy tuỳ thuộc vào sự tiêu hao năng lượng sẽ kéo theo hiện tượng gia tăng các hoạt động hô hấp và thần kinh. Thông thường năng lượng được sinh ra chủ yếu dưới dạng nhiệt (70%) nên nó sẽ làm cho nhiệt độ của cơ thể tăng lên. Thông thường trong lao động nặng ôxy cung cấp không đủ nên có hiện tượng nợ ôxy và quá trình trả nợ ôxy sẽ diễn ra trong giai đoạn hồi phục.
Trên cơ sở năng lượng tiêu hao nhiều hay ít, người ta chia hoặc phân loại lao động ra các loại như sau: lao động vừa, lao động nặng, lao động rất nặng, lao động đặc biệt (năng lượng tiêu hao từ 2000 - 35000 Kcal). Riêng lao động trí óc và các loại lao động gây căng thẳng thần kinh tâm lý thì không dựa vào lượng tiêu hao năng lượng để đánh giá.
Trong quá trình lao động có rất nhiều cơ quan bị chi phối gây ra những biến đổi sinh lý lao động đặc thù ví dụ: hệ thần kinh thực vật, hệ tiêu hóa, các giác quan...