1.3.2. Взаимосвязь человека с окружающей средой

Информацию о внешней и внутренней среде организма человек получает с помощью сенсорных систем (анализаторов). Термин «анализатор» был введен в физиологию И. П. Павловым в 1909 г. и обозначал системы чувствительных образований, воспринимающих и анализирующих различные внешние и внутренние раздражители. В соответствии с современными представлениями сенсорные системы – это специализированные части нервной системы, включающие периферические рецепторы (сенсорные органы, органы чувств), отходящие от них нервные волокна (приводящие пути) и клетки центральной нервной системы, сгруппированные вместе (сенсорные центры), где проводится обработка информации.

1.3.3. Структура и общие характеристики анализаторов

Общая функциональная схема анализатора показана на рис. 9.

Центральной частью анализатора является некоторая зона в коре головного мозга. Периферическая часть – рецепторы - находится на поверхности тела для приема внешней информации либо размещается во внутренних системах и органах для восприятия информации об их состоянии (внешние рецепторы обычно называют органами чувств). Морфологически рецепторы представляют собой клетку, снабженную подвижными волосками или ресничками, обеспечивающими чувствительность рецепторов. Проводящие нервные пути соединяют рецепторы с соответствующими зонами мозга.

В зависимости от специфики принимаемых сигналов сенсорные органы можно классифицировать следующим образом:

1. Экстерорецепторы (внешние) – воспринимают раздражения, воздействующие на организм из окружающей среды: восприятие света, тепла, звука и других сигналов. Они обеспечивают необходимый объем адекватной информации о внешней среде, на основе анализа которой формируется приспособительное поведение. Внешние анализаторы - зрительный (рецептор – глаз); слуховой (рецептор – ухо); тактильный, болевой, температурный (рецепторы кожи); обонятельный (рецептор с носовой полости); вкусовой (рецепторы на поверхности языка и неба).

2. Интерорецепторы (внутренние) – воспринимают раздражения, идущие из внутренней среды организма; жидкостных сред, тканей. Они расположены во внутренних органах и полостях тела и являются основой протекания регуляторных процессов в организме.

3. Проприорецепторы (разновидность внутренних) – воспринимают раздражение, возникающие вследствие изменения степени сокращения в расслабления мышц, то есть обеспечивают поступление информации о положении различных отделов тела и о положении тела в пространстве – анализатор давления; кинестатический (обеспечивает ощущение положения и движений тела и его частей, рецептор в мышцах и сухожилиях); вестибулярный (от преддверие), воспринимает изменение положения тела и головы в пространстве и обеспечивает сохранение равновесия; рецептор в полости уха; специальные.

1.3.4. Основные параметры анализаторы

1. Абсолютная чувствительность к интенсивности сигнала (абсолютный порог ощущения по интенсивности) – характеризуется минимальным значением воздействующего раздражителя, при котором возникает ощущение. Абсолютный порог измеряется в единицах измерения раздражителя. Минимальную адекватно ощущаемую интенсивность сигнала принято называть нижним порогом чувствительности.

Психофизиологическими опытами установлено, что реакция организма прямо пропорциональна относительному приращению раздражителя:

(1.9)

где dJ – элементарное ощущение организма;

dE - элементарное приращение раздражителя.

Приняв а=10 lge и интегрируя (1.9.) в пределах от E₀ до E получим

J = 10 lg , (1.10)

или в более привычной форме

J = K * lgE + C, (1.11)

где K и C – константы, определяемые данной сенсорной системой.

Закон Вебера – Фехнера (закон восприятия):

величина ощущения изменяется медленнее, чем сила раздражителя,

т.е. при линейном увеличении интенсивности раздражителя (E) интенсивность ощущения (J) растет логарифмически.

2. Предельно допустимая интенсивность сигнала. Максимальную адекватно ощущаемую величину сигнала принято называть верхним порогом чувствительности.

3. Диапазон чувствительности к интенсивности – включает все переходные значения раздражителя от абсолютного порога чувствительности до болевого порога.

4. Дифференциальная чувствительность к изменению интенсивности сигнала - это минимальное изменение интенсивности сигнала, ощущаемое человеком. Различают абсолютные дифференциальные пороги (∆J) и относительные ( ), где J – исходная интенсивность.

5. Дифференциальная чувствительность к изменению частоты сигнала – это минимальное изменение частоты F сигнала, ощущаемое человеком. Измеряется либо в абсолютных единицах ∆F; либо в относительных – ( ).

6. Границы (диапазон) спектральной чувствительности определяется для анализаторов, чувствительных к изменению частотных характеристик сигнала (слуховой, зрительный и т.п.).

7. Пространственные характеристики чувствительности специфичны для каждого анализатора.

8. Для каждого анализатора характерна минимальная длительность сигнала, необходимая для возникновения ощущений. Время, проходящее от начала воздействия раздражителя до появления ответного действия на сигнал (сенсомоторная реакция), называют латентным периодом.

Величина латентного периода для различных анализаторов следующая:

Анализатор Латентный период, с

тактильный (прикосновение) 0,09…0,22

зрительный (свет) 0,31…0,39

слуховой (звук) 0,12…0,18

обонятельный (запах) 0,31…0,39

температурный (тепло-холод) 0,28…1,6

вестибулярный аппарат (при вращении) 0,4

болевой (рана) 0,13…0,89

9. Адаптация (привыкание) и сенсибилизация (повышение чувствительности) – характеризуется временем и присущи каждому типу анализаторов.

Поскольку в обычных условиях человек чрезвычайно редко сталкивается с прекращением воздействия раздражителей, он не сознает этих воздействий и не отдает себе отчета, насколько важным условием для его нормального функционирования является «загруженность» анализаторов.

Следует учитывать, что отсутствие раздражителей или низкий уровень их интенсивности может приводить к снижению резистентности (сопротивляемости) и адаптационных возможностей организма. Так, отсутствие светового раздражителя может привести к атрофии зрительного анализатора, звукового – к атрофии слухового анализатора, отсутствие речевого воздействия (врожденная глухота) делает человека немым.

Не вся сенсорная информация осознается, большей частью она нужна для многих регуляторных процессов, протекающих бессознательно. Например, проприорецепция и осязание участвуют в двигательной координации, терморецепция используется для автоматической регуляции температуры тела, дыхание изменяется на основе информации о содержании газов в крови, а болевые стимулы вызывают защитные реакции.