2.2. Фізіологічні особливості організму людини

2.2.1. Структура і властивості сенсорної системи людини

З усіх фізіологічних систем людини важливу роль в її безпеці життєдіяльності відіграють сенсорна та нервова системи.

Людина отримує різноманітну інформацію про навколишній світ, сприймає всі його сторони за допомогою сенсорної системи, або органів чуттів.

З позицій безпеки життєдіяльності особливо важливим є те, що органи чуттів сприймають інформацію і сигналізують про різноманітні види і рівні небезпеки. Отримана інформація передається в мозок людини; він її аналізує, синтезує і видає відповідні команди виконавчим органам. Залежно від характеру одержаної інформації, її цінності визначається наступна дія людини.

Для з'ясування засобів відображення у свідомості людини об'єктів і процесів, що відбуваються у зовнішньому середовищі, необхідно знати, яким чином побудовані органи чуттів і мати уяву про їхню взаємодію.

Сучасний етап розвитку фізіології органів чуттів пов'язаний з іменами таких вчених, як І.М. Сєченов (1829 — 1905) та І.П. Павлов (1849 — 1936). І.П. Павлов розвинув теорію І.М. Сєченова про рефлекси головного мозку, створив вчення про аналізатори як сукупність нервово-рецепторних структур, що забезпечують сприйняття зовнішніх подразників, трансформацію їхньої енергії у процес нервового збудження і проведення його в центральну нервову систему.

Аналізатори — це сукупність взаємодіючих утворень периферійної і центральної нервової системи, які здійснюють сприймання та аналіз інформації про явища, що відбуваються як у навколишньому середовищі, так і всередині самого організму.

На думку І.П. Павлова, будь-який аналізатор складається з трьох частин: периферійної (або рецепторної), провідникової і центральної, де завершуються аналітично-синтетичні процеси за оцінкою біологічної значимості подразника.

У сучасній фізіології розрізняють вісім аналізаторів: зоровий, слуховий, смаковий, нюховий, шкірний (або тактильний), вестибулярний, руховий і вісцеральний (або аналізатор внутрішніх органів). Проте в системі взаємодії людини з об'єктами навколишнього середовища головними або домінуючими при виявленні небезпеки виступають зоровий, слуховий та шкірний аналізатори. Інші аналізатори мають другорядне значення для отримання інформації про зовнішній світ і орієнтування в ньому.

Водночас необхідно враховувати також і ту обставину, що в сучасних умовах є багато небезпечних чинників, що здійснюють надзвичайно важливий біологічний вплив на людський організм, але для їхнього сприйняття немає відповідних природних аналізаторів. Це насамперед стосується іонізуючих випромінювань, електромагнітних полів, електричного струму. Людина не спроможна їх відчути безпосередньо, а починає відчувати лише їх опосередковані (переважно небезпечні для здоров'я) наслідки. Для усунення цього недоліку розроблено різноманітні технічні засоби, що дають змогу відчувати іонізуюче випромінювання, «чути» радіохвилі та ультразвук, «бачити» інфрачервоні випромінювання, наявність електричного струму та ін.

Усі аналізатори в принциповому структурному плані однотипні. Вони мають на своїй периферії апарати, що сприймають подразники, — рецептори, в яких і відбувається перетворення енергії подразника в процес збудження (нервові імпульси). Від рецепторів по сенсорних (чуттєвих) нейронах і синапсах (контактах між нервовими клітинами) ці імпульси надходять у центральну нервову систему, у її вищий відділ — кору головного мозку, де і формуються відчуття. Розрізняють такі основні види рецепторів: механорецептори, що сприймають механічну енергію: до них належать рецептори слуховий, вестибулярний, руховий, частково вісцеральної чутливості; хеморецептори — нюховий, смаковий; терморецептори, які має шкірний аналізатор; фоторецептори — зоровий аналізатор та інші види. Кожен рецептор виділяє із множини подразників зовнішнього і внутрішнього середовища свій адекватний подразник. Цим і пояснюється дуже висока чутливість рецепторів.

Усі аналізатори завдяки своїй однотипній будові мають загальні психофізіологічні властивості:

— надзвичайно високу чутливість до адекватних подразників;

— абсолютну, диференційну та оперативну межу чутливості до подразника;

— здатність до адаптації;

— здатність до тренування;

— здатність певний час зберігати відчуття після припинення дії подразника;

— постійну взаємодію один з одним.

Чутливість аналізатора близька до теоретичної межі й у сучасній техніці поки що не досягнута. Кількісною мірою чутливості є гранична інтенсивність, тобто найменша інтенсивність подразника, вплив якої дає відчуття.

Абсолютна межа має верхній та нижній рівні. Нижня абсолютна межа чутливості - це мінімальний розмір подразника, що викликає чутливість. Верхня абсолютна межа - максимально допустима величина подразника, що не викликає в людини біль. Диференційна чутливість визначається найменшою величиною подразника, яка дає можливість відчути його мінімальну зміну. Це положення вперше увів німецький фізіолог А. Вебер і кількісно описав німецький фізик Г Фехнер. Основний психофізичний закон фізіології Вебера-Фехнера: інтенсивність відчуттів пропорційна логарифму інтенсивності подразника. У математичній формі закон Вебера-Фехнера виражається так:

де — інтенсивність (або сила) відчуття, — розмір чинного подразника, С — коефіцієнт пропорційності. Згідно із законом Вебера-Фехнера:

— існують кількісні відношення між інтенсивністю відчуття та інтенсивністю подразника;

— відчуття змінюються непропорційно інтенсивності подразника;

— інтенсивність відчуття росте набагато повільніше, ніж сила подразників.

Здатність до адаптації — це можливість пристосовувати рівень своєї чутливості до подразників. При високих інтенсивностях подразників чутливість знижується і, навпаки, при низьких — підвищується.

Здатність тренуватися виражається як у підвищенні чутливості, так і в прискоренні адаптації (наприклад, часто говорять про музичний слух, чуттєві органи дегустаторів тощо).

Здатність певний час зберігати відчуття після припинення дії подразника полягає в тому, що людина може відновити у своїй свідомості на коротку мить побачену характеристику або почуті звукові інтонації. Така «інерція» відчуттів визначається як наслідок. Тривалість послідовного образу сильно залежить від інтенсивності подразника і навіть у деяких випадках обмежує можливість аналізатора.

Відомо, що навколишній світ багатогранний і лише завдяки властивості аналізаторів взаємодіяти один з одним відбувається повне сприйняття людиною об'єктів і явищ зовнішнього середовища.