Министерство образования и науки Российской ФедерацииУчбове питання 1. Поняття про аналізатори і механізм сприйняття інформації
Нормальна життєдіяльність людини полягає в тому, що його організм стикається постійно, щодня з різними роздратуваннями. Для підтримки постійності внутрішнього середовища організму у відповідь на дію цих подразників виникають адекватні реакції. Важливим елементом життєдіяльності є розвідка, пошук нового середовища незаселеного, переходу до нових умов праці і існування. Для отримання такої інформації організм людини забезпечений аналізаторами або сенсорною системою. Аналізатором або сенсорною системою називають частину нервової системи, що складається з безлічі сприймаючих приладів-рецепторів, а також проміжних і центральних нервових клітин і зв'язуючих їх нервових волокон. Аналізатори є системами входу інформації в мозок і аналізу цієї інформації. Робота будь-якого аналізатора починається з виявлення і сприйняття сигналу із зовнішнього або внутрішнього середовища. Сигнал поступає на рецептор, а потім за допомогою нервових зв'язків головний мозок одержує інформацію про характер сигналу, його частоту, інтенсивність і потенційну небезпеку. Головний мозок, в свою чергу віддає наказ організму на адекватну реакцію на сигнал.
Функціональна схема аналізатора виглядає так:
Залежно від специфіки отримання сигнали аналізатора розділяють на: 1. Зовнішні: Ø зоровий (рецептор – око); Ø слуховий (рецептор – вухо); Ø тактильний: больовий і температурний (рецептор – шкіра); Ø нюховий (рецептор – ніс); Ø смаковий (рецептор – мова); 2. Внутрішні: Ø аналізатори тиску; Ø вестибулярний аналізатор (аналізатор, що забезпечує аналіз інформації про положення і переміщення тіла в просторі); Ø кінетичні; Ø органічні (відчуття голоду, спрага, статеві відчуття, больові, відчуття внутрішніх органів і т.д.).
Основні параметри аналізаторів: 1. Абсолютна чутливість до інтенсивності сигналу (абсолютний поріг до чутливості інтенсивності) – характеризується мінімальним значенням дії подразника, в перебігу дії якого виникає відчуття. Мінімально адекватне відчуття інтенсивності сигналу прийняте називати нижнім порогом сприйнятливості. Інтенсивність відчуття описується законом Вебера-Фехнера: E=K*lgI+C,
де Е – інтенсивність відчуття, I – інтенсивність подразника, К і С – константи (константи – це якісь постійні, встановлені експериментальним шляхом, тобто характеристики даної сенсорної системи). Закон свідчить: «Інтенсивність відчуття пропорційна логарифму інтенсивності сигналу»
2. Граничнодопустима інтенсивність сигналу (звичайно близька до больового порогу). Максимально адекватну величину сигналу, що відчувається, прийнято називати верхнім порогом сприйнятливості. Діапазон сприйнятливості до інтенсивності сигналу включає всі перехідні значення подразника від абсолютного порогу сприйнятливості до больового порогу.
3. Диференціальна чутливість до змін інтенсивності сигналу – це мінімальна зміна інтенсивності (I) сигналу, яку відчуває людина. Розрізняють абсолютний диференціальний поріг, який характеризується значенням I і відносний, який виражається у відсотках
I / I * 100%, де I – первинна інтенсивність.
4. Диференціальна чутливість до змін частоти сигналу – це мінімальна зміна частоти (F) сигналу, яку відчуває людина. Вимірюється аналогічно диференціальному порогу інтенсивності, або в абсолютних одиницях F або в %, DF / F * 100%.
5. Межа (діапазон) спектральної чутливості (абсолютні пороги сприйнятливості по частоті або довжині хвилі) визначається для аналізаторів, які чутливі до зміни частотних характеристик сигналу.
6. Просторові характеристики чутливості специфічні для кожного аналізатора.
7. Мінімальна тривалість сигналу, необхідна для виникнення відчуття – це час, який проходить від початку дії подразника до появи відповідної дії на сигнал (т.з. сенсорної реакції).
8. Адаптація (звикання, пристосування) характеризується часом і особливостями кожного типу аналізаторів.
9. Сенсибілізація (підвищена чутливість) характеризується часом і особливостями кожного типу аналізаторів. Учбове питання 2. Роль аналізаторів людини в його життєдіяльності
Важливу роль в захисті людини від різних небезпек належать органам чуття. До органів чуття відносяться очі, вуха, язик, ніс і шкіра. Органи чуття пов'язують нас із зовнішнім середовищем. Дякуючи їм ми пізнаємо фізичні властивості тіл і умови навколишнього середовища. Крім того, вони попереджають про небезпеки, які нам загрожують. ЗІР Зір людини (зорове сприйняття) процес психофізіологічної обробки зображення об'єктів навколишнього світу, здійснюваний зоровою системою. Зір– найважливіший аналізатор, що дозволяє майже миттєво одержати уявлення про величину і форму предметів, їх колір і розташування в просторі, їх рух і потенційної небезпеки. Зір – складний біологічний процес. Очі володіють високою чутливістю, розрізняють 130-250 чистих кольорових тонів та 5-10 млн. змішаних колірних відтінків і дають від 70% до 90% інформації мозку. Сітківка ока сприймає випромінювання завдовжки хвиль від 380 (фіолетовий колір) до 760 (червоний колір) нм (мільярдних частин метра). Для виникнення зорової сприйнятливості предмету в зоровому аналізаторі реалізується 3 основних його функції – світлочутливість, контрастна чутливість і гострота зору. Світлочутливість – це здатність ока сприймати яскравість діючих світлових подразників. Найменша яскравість, яка викликає світловідчуття в умовах темноти, є порогом світловідчуття. Зоровий аналізатор здатний регулювати світлову чутливість, залежну від рівня освітленості. Ця здатність ока називається зоровою адаптацією. При перекладі погляду з високого рівня освітленості на темноту підвищується світлова чутливість ока (темнова адаптація ). При перекладі від темноти до незначної яскравості або від малої яскравості до високої, відзначає зниження рівня світлочутливості, яку називають світловою адаптацією. Тривалість темнової адаптації складає в середньому від 50-60 хв. до 2-х годин. Тривалість світлової адаптації складає від 10 до 25 хв. Якщо переходи від низької яскравості до високої і навпаки здійснюються часто і не укладаються в тривалість термінів адаптації, наступає переадаптація, яка характеризується різким порушенням функціонального стану зорового аналізатора. Зорова адаптація має велике значення при рішенні оптимальних умов продуктивного освітлення. Для розпізнавання предмету необхідний контраст яркостей об'єкту розпізнавання і фону. Ту найменшу різницю яркостей об'єкту розпізнавання і фону, яку сприймає око – називають порогом контрастної чутливості. Контрастна чутливість збільшується при збільшенні кутових розмірів предмету. Під час адаптації в умовах темноти, при малій яскравості поля адаптації, збільшенні часу світлового подразника і бінокулярному зорі, різко падає при надмірно сліпучій яскравості. Гострота зору – функція зорового аналізатора, яка забезпечує сприйняття форми предмету за рахунок розрізненості дрібних деталей. Гострота зору характеризується найменшою відстанню між двома крапками, при якому око може бачити їх роздільно. Таким чином, враховуючи основні функції зорового аналізатора, умови зорової роботи можна оцінити трьома основними показниками: кутовими розмірами, яскравістю поля адаптації, контрастністю об'єкту розпізнавання з фоном. Ці показники покладені в основу гігієнічного нормування освітленості на робочих місцях, викладеного у відповідному документі БНіП 11-4-79 і галузевих норм природного і штучного освітлення. Гігієна зору. Око слід оберігати від різних механічних дій, читати в добре освітленому приміщенні, тримаючи книгу на певній відстані (до 33-35 см від ока). Світло повинне падати зліва. Не можна близько нахилятися до книги, оскільки кришталик в цьому положенні довго знаходиться в опуклому стані, що може привести до розвитку короткозорості. Дуже яскраве освітлення шкодить зору, руйнує світлосприймаючи клітки. Тому сталеварам, зварювачам і особам інших схожих професій рекомендується надягати під час роботи темні захисні окуляри. Не можна читати в рухомому транспорті. Із-за нестійкості положення книги весь час міняється фокусна відстань. Це веде до зміни кривизни кришталика, зменшення його еластичності, внаслідок чого слабшає війковий м'яз. Розлад зору може виникнути також через нестачу вітаміну А. СЛУХ Слух також є дуже важливим і ефективним сигналізатором небезпеки. За допомогою слуху людина одержує інформацію про акустичну обстановку, про характер джерела звуку і його розташування. Слуховий аналізатор – другий за призначенням дистанційний аналізатор, він дає близько 20% інформації мозку. Вухо людини сприймає зміну тиску на 8 мм водного стовпа. Можливості слуху дуже широкі – по характеру шуму кваліфікований робочий може визначити технічний стан механізму. По голосу (по звуковій гаммі голосу) на відстані, не бачивши абонента, можна створити зоровий образ людини, з якою розмовляєш по телефону. За допомогою слухових відчуттів людина може не тільки сприймати розмовну мову і звуки навколишнього середовища, але розрізняти емоційне забарвлення голосу свого співбесідника, дізнаватися на слух голоси людей. Внутрішнє вухо налічує 25 тис. кліток, що реагують на звук, – аналізаторів, тому їм сприймаються і розрізняються якнайтонші зміни висоти і частоти звуку. У людини область слухових відчуттів тягнеться від 16 до 20000 герц (20 тисяч кГц). Для порівняння, у жаб верхня межа слуху – 10 кГц, у голуба – 12 кГц, у шимпанзе – 33 кГц, у собак – 100 кГц, а у кажанів – 175 кГц. Характерними особливостями слухового аналізатора є: - здатність бути готовим до сприйняття інформації у будь-який момент часу; - здатність сприймати звуки в широкому діапазоні частот і вибирати необхідні; - здатність встановлювати місце розташування джерела звуку (фізика звукових коливань). Гігієна слуху. У зовнішньому слуховому проході нагромаджується вушна сірка, на ній затримується пил і мікроорганізми, тому необхідно регулярно мити вуха теплою мильною водою; у жодному випадку не можна видаляти сірку твердими предметами. Перевтома нервової системи і перенапруження слуху можуть викликати різкі звуки і шуми. Особливо шкідливо діє тривалий шум, при цьому наступає туговухість і навіть глухота. Сильний шум знижує продуктивність праці до 40-60%. Для боротьби з шумами у виробничих умовах застосовують облицювання стін і стель спеціальними матеріалами, що поглинають звук, індивідуальні протигаласливі навушники. Мотори і верстати встановлюють на фундаменти, які глушать шум від струсу механізмів.
ДОТИК (ТАКТИЛЬНА ЧУТЛИВІСТЬ) Поверхня шкіри людини у середньому складає біля 2 квадратних кілометрів. На шкіри розташовано 250 тисяч рецепторів холоду, 30 тисяч рецепторів тепла, 1 млн. больових, 0,5 млн. рецепторів тактильних та 3 млн. потових залоз. Тактильний аналізатор дає сигнал про небезпеку, пов'язану з характером поверхні тіл, їх температурою, жорсткістю і є третім по значенню дистанційним аналізатором (близько 7% інформації мозку). Він сприймає відчуття, що виникають при дії на шкірну поверхню різних механічних стимулів (дотик, тиск). Найбільш висока чутливість на дистальних частинах тіла (найбільш віддалених від осі тіла). Тактильний аналізатор володіє високою здібністю до просторової локалізації. Характерна його особливість – швидкий розвиток адаптації, тобто зникнення відчуття дотику або тиску. Час адаптації для різних ділянок тіла коливається в межах від 2 до 20 секунд. Завдяки адаптації ми не відчуваємо дотику одягу. Абсолютна чутливість коливається в межах від 50 міліграм до 10 г для різних ділянок шкіри. Зразкові пороги відчуття: для кінчиків пальців руки – 3 г/мм2, на тильній стороні пальця – 5 г/мм2, на тильній стороні кисті – 12 г/мм2, на животі – 26 г/мм2, на п'яті – 250 г/мм2. Температурна чутливість захищає організм від перегріву і переохолодження. Вона властива організмам, що володіють постійною температурою тіла і обумовлюється роботою холодних і теплих терморецепторів. Температурна інформація зовнішнього середовища необхідна для діяльності механізму терморегуляції тіла. Поріг сприйняття тепла і холоду різний, наприклад, теплові крапки розрізняють різницю температури в 0,2°С, а точки холоду в 0,4°С. Час, необхідний для відчуття температури, складає приблизно 1 секунду. Температура шкіри нижча за внутрішню температуру тіла. На лобі вона складає – 34-35°С, на обличчі – 20-25°С, на животі – 34°С, на стопах – 25-27°С. Больова чутливість сигналізує про небезпеку при дії будь-яких надмірно сильних подразників. Больові відчуття викликають оборонні рефлекси, зокрема, рефлекс видалення від подразника. Під впливом болю перебудовується робота всіх систем організму. Адаптація больових рецепторів незначна, що не дозволяє сильному болю зменшуватися. Звикнути до болю практично неможливо. Приклад порогу больової чутливості: шкіра живота – 20 г/мм2, кінчики пальців – 300 г/мм2.
НЮХ Нюх – вид чутливості, направленої на сприйняття запахів. Нюх – дуже важливий сигналізатор небезпеки (дає близько 2% інформації мозку). На наявність загрозливих здоров'ю і життю речовин в повітрі організм реагує рефлекторним уповільненням дихання або його короткочасною зупинкою. Запахи можуть сигналізувати людині про порушення в технологічному процесі, наприклад, на появу запаху газу (для розпізнавання небезпечних газів, що не мають запаху, до ним додають спеціальні сильно пахучі речовини – одоранти). Проте нюх володіє здатністю адаптуватися до умов середовища. Тому цей чинник треба враховувати при проектуванні газонебезпечних приміщень, встановлюючи в них автоматичні газосигналізатори, що реагують на підвищення концентрації шкідливих і вибухонебезпечних речовин в повітрі. Нюх обумовлений роботою рецепторів нюхової сенсорної системи. У людини є 60 млн. нюхових кліток, які розташовуються в слизистій оболонці носових раковин на площі 5 см2. Чутливість нюхового аналізатора людини висока – 1 рецептор збуджується 1 молекулою пахучої речовини. У тварин кількість нюхових кліток набагато вище, для порівняння у собаки-вівчарки їх близько 200 млн. нюхових.
СМАКОВА ЧУТЛИВІСТЬ Смакова чутливість дозволяє визначити присутність небезпечних і шкідливих домішок у воді і їжі, а також розрізняти смак (відчувати гірке, кисле, солодке, солоне). Смакові відчуття грають попереджувальну роль у області безпеки (близько 2% інформації мозку). Рецептори смакового аналізатора несуть інформацію про характер концентрації речовин, що поступили в рот. Ці рецептори розташовані на язику, задній стінці глотки, м'якому небі, мигдалинах і носоглотці. У різних людей абсолютні пороги смакової чутливості до різних речовин істотно розрізняються, аж до «смакової сліпоти». Крім того, смакові пороги залежать від стану організму. Смаковий аналізатор в 10 тисяч разів грубіше за нюх, а індивідуальне сприйняття смаку може розрізнятися до 20%. Смакові рецептори схильні до швидкого відмирання і новоутворення. З віком кількість смакових цибулин може зменшитися в 2-3 рази, що призводить до сильного зниження смакових відчуттів. Потрапивши в екстремальну ситуацію можна скористатися рекомендацією йогів: пробуючи незнайому їжу, постарайтеся якомога довше тримати її в роті, поволі пережовуючи і прислухаючись до своїх відчуттів. Якщо з'явиться явне бажання проковтнути, тоді спробуйте ризикнути.
Министерство образования и науки Российской Федерации ФГ БОУ ВПО «Ивановский Государственный Университет»
|
