BZhCh_Novikov / Анализаторы человека

АНАЛИЗАТОРЫ ЧЕЛОВЕКА

Изменение условий окружающей среды и состояние внутренней среды человека воспринимается нервной системой, регулирующей процессы жизнедеятельности.

Нервная система включает центральную нервную систему (ЦНС), в которую входят спинной и головной мозг и периферическую нервную систему (ПНС),

состоящую из нервных волокон и узлов.

Связь человека с окружающей средой осуществляется с помощью сенсорных систем или анализаторов, которые воспринимают и передают информацию в кору больших полушарий.

Анализатор состоит из рецептора, проводящих путей и мозгового окончания.

В современной физиологии различают восемь анализаторов - двигательный, зрительный,

слуховой, вкусовой, обонятельный, кожный, вестибулярный и висцеральный.

Однако в системе взаимодействия человека с объектами окружающей среды главными при обнаружении опасности выступают зрительный, слуховой и кожный анализаторы.

Другие выполняют вспомогательную или дополняющую функцию. Вместе с тем необходимо учитывать то обстоятельство, что есть целый ряд опасных факторов (ионизирующее излучение, электромагнитные поля, ультразвук, инфракрасное излучение), оказывающих важное биологическое действие на человеческий организм, но для их восприятия нет соответствующих природных анализаторов.

АНАЛИЗАТОРЫ ЧЕЛОВЕКА

Нервная система включает центральную нервную систему (ЦНС), в которую входят спинной и головной мозг и периферическую нервную систему (ПНС),

состоящую из нервных волокон и узлов.

Анализатор состоит из рецептора, проводящих путей (ПП) и мозгового окончания (МО) .

Рецептор воспринимает информацию, которая кодируется в нервных импульсах и по проводящим путям передается через мозговое окончание на ядро анализатора (Я).

Реакция человека и принятие решений носит характер безусловного (БР) или условного (УР) рефлекса.

ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Исключительную роль в жизни человека и его взаимоотношениях с внешним миром играет зрительный анализатор. С его помощью мы получаем львиную долю (порядка 90%) информации. Посредством зрения мы практически мгновенно познаем форму, величину, цвет предмета, определяем направление и расстояние до него.

Зрительный анализатор включает в себя глаз, зрительный нерв и зрительный центр, располагающийся в затылочной доле коры головного мозга.

Глаз представляет собой сложную оптическую систему, где ограничителем светового потока, несущего информацию, является зрачок. В зависимости от яркости света размер его изменяется.

Попав в глаз через зрачок, световые лучи, преломляясь на поверхности глазного яблока, в роговице, хрусталике и стекловидном теле, сходятся на сетчатке, давая на ней изображение видимого предмета.

Сетчатка выстилает заднюю половину глазного яблока и состоит из

светочувствительных рецепторов – палочек и колбочек.

Колбочки и палочки выполняют различные функции. Колбочки позволяют четко различать мелкие детали и цвет предметов, но требуют для этого хорошей освещенности, а потому обеспечивают так называемое «дневное» зрение. «Ночное» же зрение осуществляется с помощью палочек сетчатки, которые способны реагировать на слабое освещение, но не позволяют различать мелкие детали и цветность.

ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Человеческий глаз преобразует энергию оптического излучения в зрительное ощущение.

Воспринимается видимая часть оптического участка спектра электромагнитных колебаний с длиной волны 380 – 780 нм. Глаз непосредственно реагирует на

яркость и избирательно на спектральный состав падающего потока излучения.

Равные по световой мощности лучистые потоки, различающиеся друг от друга длиной волны излучения (цветом), вызывают в глазу неодинаковые по интенсивности излучения , что характеризуется кривой видности света.

Относительная спектральная чувствительность глаза Кλ равна

отношению чувствительности глаза к однородному излучению с длиной волны λ (qλ) к максимальному ее значению для излучения с длиной волны 555 нм (qmax) при жëлто-зелëном излучении.

По мере приближения к границам видимого спектра чувствительность глаза падает, а наиболее видимым при дневном зрении является жëлто-зелëное

излучение.

ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Равные по световой мощности лучистые потоки, различающиеся друг от друга длиной волны излучения (цветом), вызывают в глазу неодинаковые по интенсивности излучения , что характеризуется кривой видности света.

По мере приближения к границам видимого спектра чувствительность глаза падает, а наиболее видимым при дневном зрении является жëлто-зелëное

излучение.

ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Острота зрения. При оценке восприятия пространственных характеристик основным понятием является острота зрения, которая характеризуется минимальным углом, под которым две точки видны как раздельные.

Острота зрения зависит от освещенности, контрастности, формы объекта и других факторов.

С увеличением освещенности острота зрения возрастает. При уменьшении контрастности острота зрения снижается. Острота зрения зависит также от места проекции изображения на сетчатке глаза.

Инерция зрения. Ощущение, вызванное световым сигналом, в течение определенного времени сохраняется, несмотря на исчезновение сигнала или изменение его характеристик, в течение 0,1 - 0,2 с.

Частота, при которой мелькания исчезают, называется критической частотой слияния мельканий. В том случае, когда мелькания света используются в качестве сигнала, оптимальной частотой является частота в пределах 3-10 Гц. Инерция зрения, кроме того, обуславливает стробоскопический эффект.

При этом возникает, например, иллюзия неподвижности (замедление движения), возникающая, когда движущийся предмет периодически занимает прежнее положение.

В частности, при освещении пульсирующим светом вращающиеся части оборудования могут казаться неподвижными, что представляет опасность для человека.

ЗРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Поле зрения. При восприятии объектов в двухмерном и трехмерном пространстве различают поле зрения и глубинное зрение.

Бинокулярное поле зрения охватывает в горизонтальном направлении 120-160°, по вертикали вверх- 55-60° и вниз - 65-72°.

При восприятии цвета размеры поля зрения снижаются. Зона оптимальной видимости ограничена полем: вверх - 25°, вниз - 35°, вправо и влево по 32°.

Глубина зрения обеспечивает пространственное восприятие. Так ошибка оценки абсолютной удаленности на расстоянии до 30 м составляет в среднем 12% от общего расстояния.

СЛУХОВОЙ АНАЛИЗАТОР

Слуховая система человека включает

наружное, среднее и внутреннее ухо, слуховой нерв и центральные слуховые пути.

Колебания барабанной перепонки передаются во внутреннее ухо, где звук воздействует на чувствительные нервные окончания, каждое из которых реагирует на колебания определенной частоты.

Механические колебания преобразуются в органе слуха в электрические потенциалы.

Основными параметрами звуковых волн являются интенсивность и частота колебаний, которые субъективно в слуховых ощущениях воспринимаются как

громкость и высота тона.

По частоте область слуховых ощущений лежит от 16 Гц до 20 кГц.

Зона слышимости звука по интенсивности ограничена порогом слышимости и

порогом болевого ощущения.

СЛУХОВОЙ АНАЛИЗАТОР

По частоте область слуховых ощущений лежит от 16 Гц до 20 кГц.

Зона слышимости звука ограничена двумя кривыми : порогом слышимости (1)

и порогом болевого ощущения (2).

Порог слышимости (1), в отличие от порога болевого ощущения (2), сильно зависит от частоты. Уровень звука L на пороге слышимости равен 0 дБ при звуковом давлении P 2*10-5 Па, а на пороге болевого ощущения 140 дБ при звуковом давлении 2*102 Па.

Область между порогами называется зоной слышимости звука.

СЛУХОВОЙ АНАЛИЗАТОР

Кривые равной громкости

Абсолютный дифференциальный порог различения частот равен ~2-3 Гц.

Относительный дифференциальный порог является почти постоянным и равен

0,002.

Максимальная чувствительность слухового анализатора лежит в диапазоне частот 3...5 кГц.