1.9 Вибрационная чувствительность

Вредное влияние вибраций на человека заключается в их локальном раздражающем и повреждающем воздействии на ткани и содержащиеся в них рецепторы. Поскольку эти рецепторы связаны с центральной нервной системой, их рефлекторное действие оказывает влияние на различные системы организма.

При низких частотах механических колебаний (до 10 Гц), вибрации охватывают весь организм независимо от расположения их источника. Систематическое воздействие низкочастотных вибраций обычно поражает мышцы человека.

При воздействии высокочастотных вибраций зона их распространения ограничивается местом контакта, что вызывает изменения в стенках кровеносных сосудов и приводит к нарушению сосудистой системы.

Воздействие общей вибрации с частотой от 4-5 до 8-12 Гц связано с явлением резонанса (увеличением амплитуды колебаний отдельных органов тела человека), поэтому воздействие этих частот имеет наиболее негативные последствия.

Вибрации воздействуют на сенсорную систему. Общие вибрации ухудшают остроту и сужают поле зрения, снижают светочувствительность глаз и нарушают вестибулярную функцию. Воздействие локальных вибраций снижает вибрационную, тактильную, температурную, болевую и проприопептивную чувствительность.

Интенсивная вибрация при продолжительном воздействии приводит к серьёзным изменениям деятельности всех систем организма и, при определённых условиях, может вызвать тяжёлое заболевание - виброболезнь.

Вибрация ощущается в диапазоне частот от 1 до 10 000 Гц. Наиболее высокая чувствительность к частотам от 200 до 250 Гц. При увеличении или уменьшении частоты вибрации чувствительность снижается. Пороги вибрационной чувствительности неодинаковы для различных участков тела.

Глава 2 Закон Вебера – Фехнера

Закон Вебера — Фехнера — эмпирический психофизиологический закон, заключающийся в том, что интенсивность ощущения пропорциональна логарифму интенсивности стимула.

В ряде экспериментов, начиная с 1834 года, Э. Вебер показал, что новый раздражитель, чтобы отличаться по ощущениям от предыдущего, должен отличаться от исходного на величину, пропорциональную исходному раздражителю. Так, чтобы два предмета воспринимались как различные по весу, их вес должен различаться на 1/30, для различения яркости двух источников света необходимо, чтобы их яркость отличалась на 1/100 и т. д.

На основе этих наблюдений Г. Фехнер в 1860 году сформулировал «основной психофизический закон», по которому сила ощущения p пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя S:

Р=К(logS-logSo)

где Sо — граничное значение интенсивности раздражителя: если S<Sо, то раздражитель совсем не ощущается.

Целью Фехнера было измерение ощущений. Поскольку раздражитель, который вызывает ощущения, может быть измерен, Фехнер предположил, что измерить ощущение можно, измерив интенсивность физического раздражителя. Точкой отсчета при этом выступала та минимальная величина раздражителя, при которой возникает первое, едва заметное ощущение. Это нижний абсолютный порог.

Фехнер принял допущение, что все едва заметные разницы в ощущениях равны между собой, если равны приросты между раздражителями, которые происходят в геометрической прогрессии. Разностный порог Фехнер избрал в качестве меры измерения ощущения. Таким образом, интенсивность ощущения равна сумме разностных порогов.

Пороговая теория Фехнера - составная часть психофизики созданной Г. Фехнером. Весь процесс отражения Фехнер делил на 4 этапа: раздражение (физический процесс), возбуждение (физиологический процесс), ощущение (психический процесс), суждение ( логический процесс). Порог рассматривался как пункт перехода от 2-го к 3-му этапу—от возбуждения к ощущению. Однако, не имея возможности количественно определить процесс возбуждения, Фехнер, не отрицая существования и важности физиологического этапа исключил его из рассмотрения и попытался установить прямую зависимость между раздражением и ощущением.

Фехнер определил порог, как критическую величину раздражения, выше которой действие последнего вызывает у человека ощущение, а ниже которой этого ощущения не возникает (абсолютный порог). Применительно к ситуации различения (дискриминации) порог- это та минимальная разница в величине раздражителей, больше которой человек замечает различия между этими раздражителями и меньше которой они кажутся ему одинаковыми (дифференциальный порог).

Очевидно, при величине раздражителя равной пороговой, правая половина равенства обращается в ноль: ощущение не имеет места. Вместе с тем Фехнер признавал, что порог не является инвариантным во времени, и в различные временные моменты значения порога будут различными. Таким образом, если порог являющийся нижним пределом чувствительности сенсорной системы представляет собой флуктуирующую величину, то, естественно он может быть охарактеризован только статистически. В связи с этим Фехнер был вынужден заняться разработкой методов измерения и вычисления порога, получивших название психофизических методов.

С точки зрения современной психофизики основным недостатком пороговой теории Фехнера является то, что в ней не нашлось места феномену ложной тревоги, которому современные пороговые теории уделяют большое внимание. Однако в ряде случаев, особенно в прикладных исследованиях, модель, предлагаемая пороговой теорией, Фехнера используется до настоящего времени, например при измерении ощущений с помощью определения числа различительных ступеней. Фехнер тщательно разработал технику экспериментов для определения порогов ощущений с тем, чтобы можно было установить минимальное (едва заметное) различие между ними. Фехнеру принадлежит и ряд других методов измерения ощущений (кожных, зрительных и др.).

Фехнер впервые осуществил приложение математики к психологии. Это возбудило огромный интерес. Данное направление исследований было названо психофизикой, поскольку его содержание определялось экспериментальным изучением и измерением зависимости психических состояний от физических воздействий.

Книга Фехнера "Основы психофизики" имела ключевое значение для разработки психологии как самостоятельной экспериментальной науки. Во всех вновь возникающих лабораториях определение порогов и проверка закона Вебера-Фехнера стали одной из главных тем, демонстрирующих возможность математически точно определять закономерные отношения между психическим и физическим.

Наряду с психофизикой Фехнер стал создателем экспериментальной эстетики. Свой общий экспериментально-математический подход он применил к сравнению объектов искусства, пытаясь найти формулу, которая позволила бы определить, какие именно объекты и благодаря каким свойствам воспринимаются как приятные, а какие не вызывают ощущения красоты. Фехнер занялся тщательным измерением книг, карт, окон, предметов домашнего обихода, а также произведений искусства (в частности, изображений Мадонны) в надежде найти те количественные отношения между линиями, которые вызывают позитивные эстетические чувства.

Выведенная Фехнером всеобщая формула, согласно которой интенсивность ощущения пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя, стала образцом введения в психологию строгих математических мер. Однако его метод вызвал так же и критику. Было замечено, что закон верен лишь в известных пределах, т. е. если интенсивность раздражителя возрастает, то в конце концов наступает такая величина этого раздражителя, после которой любое его увеличение уже не приводит к увеличению ощущения. Это и ряд других критических замечаний не поколебали уверенности Фехнера в своем законе. Соглашаясь с критиками в деталях, он говорил: «Вавилонская башня не была достроена потому, что работники не могли столковаться относительно способа ее постройки; мой психофизический монумент уцелеет, потому что работники не могут столковаться относительно способа его разрушения».

Развитие психофизики начиналось с представлений о, казалось бы, локальных психических феноменах. Но она имела огромный методологический и методический резонанс во всем корпусе психологического знания. В психологию внедрялись эксперимент, число, мера. Таблица логарифмов оказалась приложимой к явлениям душевной жизни, к поведению субъекта, когда ему приходится определять едва заметные различия между явлениями.

Прорыв от психофизиологии к психофизике был знаменателен и в том отношении, что разделил принципы причинности и закономерности. Ведь психофизиология была сильна выяснением причинной зависимости субъективного факта (ощущения) от строения органа (нервных волокон), как этого требовало "анатомическое начало". Психофизика же доказала, что в психологии и при отсутствии знаний о телесном субстрате могут быть строго эмпирически открыты законы, которым подвластны ее явления.