19. Чувствительность организма
Человеческая деятельность протекает в окр среде, в кот существуют опасности, угрожающие здоровью и жизни человека. Для оценки величин опасностей у человека имеются анализаторы (сенсорные системы), с помощью которых он осуществляет связь с окружающим миром, т.е. получает информацию о внешней и внутренней среде организма. Поэтому характеристики анализаторов человека необходимо учитывать при создании безопасных систем.
Общие характеристики анализаторов, которые должны быть учтены при создании безопасных систем.
Т.О. чувствительность организма – это способность организма воспринимать раздражения, исходя из окр среды или из собственных тканей и органов (чувствительность организма предшествующей его реакции).
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.
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). Проводящие нервные пути соединяют рецепторы с соответствующими зонами мозга.
Рецептор превращает энергию раздражителя в нервный процесс. Проводящие пути передают нервные импульсы в кору головного мозга. Там он анализируется и передается на двигательные органы по обратным связям для управления двигательными функциями.
Особенностью анализаторов человека является их парность, что позволяет зарезервировать прием сигнала и за счет небольшой асимметрии осуществляется объемное принятие информации.
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. На основе анализа информации о внешней среде 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, т.е. 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.
Основные параметры анализаторов
Абсолютная чувствительность к интенсивности сигнала (абсолютный порог ощущения по интенсивности) – характеризуется min значением воздействующего раздражителя, при котором возникает ощущение. Абсолютный порог измеряется в единицах измерения раздражителя. Minную адекватно ощущаемую интенсивность сигнала принято называть нижним порогом чувствительности.
Установлено, что реакция организма прямо пропорциональна относительному приращению раздражителя:
(3)
где dJ – элементарное ощущение организма;
dE - элементарное приращение раздражителя.
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.
J = K * lgE + C, (4)
где K и C – константы, определяемые данной сенсорной системой.
Данный закон выполняется практически для всех анализаторов, за исключением болевых ощущений, для которых сила ощущений пропорциональна силе раздражителей. Это связано с самосохранением человека.
Предельно допустимая интенсивность сигнала. Максимальную адекватно ощущаемую величину сигнала принято называть верхним порогом чувствительности.
Диапазон чувствительности к интенсивности – включает все переходные значения раздражителя от абсолютного порога чувствительности до болевого порога.
Дифференциальная чувствительность к изменению интенсивности сигнала - это минимальное изменение интенсивности сигнала, ощущаемое человеком. (В некоторых случаях на действие основного раздражителя накладывается действие помех. В этом случае говорят о дифференциальном или разностном пороге чувствительности, который оценивается по минимальной разности между интенсивностями двух раздражителей). Различают абсолютные дифференциальные пороги (∆J) и относительные (
),
где J
– исходная интенсивность.Дифференциальная чувствительность к изменению частоты сигнала – это минимальное изменение частоты F сигнала, ощущаемое человеком. Измеряется либо в абсолютных единицах ∆F; либо в относительных – (
).Границы (диапазон) спектральной чувствительности определяется для анализаторов, чувствительных к изменению частотных характеристик сигнала (слуховой, зрительный и т.п.).
Пространственные характеристики чувствительности специфичны для каждого анализатора.
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
Адаптация (привыкание) и сенсибилизация (повышение чувствительности) – характеризуется временем и присущи каждому типу анализаторов.
Т.О. общение человека с окружающим миром основано на элементах восприятия, которые будут рассмотрены в вопросах 20 – 23.