Характеристика анализаторов человека

 

Для поддержания системы «человек — cреда обитания» в безопас-ном состоянии необходимо согласовывать действия человека с эле-ментами окружающей среды. Человек осуществляет непосредствен-ную связь с окружающей средой при помощи органов чувств.

 

Органы чувств —это сложные сенсорные системы(анализаторы),включающие воспринимающие элементы (рецепторы), проводящие нервные пути и соответствующие отделы в головном мозге, в которых сигнал преобразуется в ощущение. Основной характеристикой анали-затора является чувствительность, которая характеризуется величиной порога ощущения. Различают абсолютный и дифференциальный по-роги ощущения.

 

Абсолютный порог ощущения —это минимальная сила раздражения,способная вызвать появление реакции.

 

Дифференциальный порог ощущения —это минимальная величина,

 

на которую нужно изменить раздражение, чтобы вызвать изменение ответа.

 

Примерно 70—90% информации о внешнем мире человек получает через зрение. Орган зрения — глаз — обладает высокой чувствитель-ностью. Изменение размера зрачка от 1,5 до 8 мм позволяет глазу ме-нять чувствительность в сотни тысяч раз. При обеспечении безопас-ности необходимо учитывать время, требуемое для адаптации глаза. Приспособление зрительного анализатора к большей освещенности называется световой адаптацией. Она требует от 1—2 до 8—10 мин. Приспособление глаза к плохой освещенности (расширение зрачка и повышение чувствительности) называется темповой адаптацией и требует от 40 до 80 мин. В период адаптации глаз деятельность че-

18.2. Характеристика анализаторов человека

•231

 

ловека связана с определенной опасностью. Острота зрения зависит от освещенности, контрастности и других факторов. Ощущение, вызван-ное световым сигналом, сохраняется в глазу за счет инерции зрения до 0,3 сек. Инерция зрения порождает стробоскопический эффект — ощущение непрерывности движения при частоте смены изображения примерно 10 раз в секунду (кинематография), зрительное восприятие вращения колес автомобиля в обратном направлении и другие оптиче-ские иллюзии.

 

Стробоскопический эффект может быть опасным. Например, вследствие своей безынерционности опасную ситуацию могут создать газоразрядные лампы освещения. Колебания электрического напря-жения создают колебания светового потока. Кажущаяся остановка вращающегося предмета наблюдается при равенстве частот вращения объекта и колебаний света. Когда частота вспышек света больше чис-ла оборотов вращающегося предмета, создается иллюзия вращения в противоположную от реальности сторону.

 

С позиции безопасности должны учитываться все отклонения от нормы в восприятии цвета. К этим отклонениям относятся: цвето-вая слепота, дальтонизм и гемералопия («куриная слепота»). Чело-век, страдающий цветовой слепотой, воспринимает все цвета как серые. Дальтонизм — частный случай цветовой слепоты. Дальтони-ки обычно не различают красный и зеленый цвета, а иногда желтый

 

и фиолетовый. Им эти цвета кажутся серыми. Люди, страдающие дальтонизмом, не могут работать там, где в целях безопасности ис-пользуются сигнальные цвета (например, водителями). Человек, страдающий гемералопией, теряет способность видеть при осла-бленном (сумеречном, ночном) освещении. Цвета оказывают на человека различное психофизиологическое воздействие, что необ-ходимо учитывать при обеспечении безопасности и в технической эстетике.

 

Кожа — сложный орган, выполняющий множество защитно-оборонительных функций. Она защищает кровь от проникновения в нее химических веществ, предотвращая отравление организма, испол-няет роль регулятора температуры тела, охраняя организм от перегрева

и переохлаждения. Кожа служит первым защитным барьером в момент прикосновения токоведущего проводника к телу. Обладая большим электрическим сопротивлением, достигающим иногда десятков тысяч Ом, кожа в первый момент препятствует прохождению электрическо-го тока через внутренние органы, что позволяет включиться другим видам защиты организма. Функциональное нарушение 30—50% кож-

232• Глава 18. Психофизиологические и  эргономические основы...

 

ного покрова при отсутствии специальной медицинской помощи при-водит к гибели человека.

 

На коже имеется примерно 500 тыс. точек — тактильных анализа-торов, воспринимающих ощущения, возникающие при воздействии на кожную поверхность различных механических стимулов (при-косновение, давление). Кроме этого на коже имеются неравномерно распределенные анализаторы, воспринимающие боль, тепло и холод. Более высокая чувствительность на наиболее удаленных частях тела. Характерная особенность анализаторов — быстрое развитие адапта-ции (привыкания), т.е. исчезновение чувства прикосновения или дав-ления. Время адаптации зависит от силы раздражителя, для различных участков тела оно колеблется от 2 до 20 с. Благодаря адаптации мы не чувствуем прикосновение одежды к телу.

 

Температурная чувствительность свойственна организмам, облада-ющим постоянной температурой тела, достигаемой терморегуляцией. В коже человека находятся два вида анализаторов температуры: одни реагируют только на холод, другие — только на тепло. Порог воспри-ятия тепла и холода различен: например, тепловые точки различают разницу температуры в 0,2, а точки холода — в 0,4 °С. Время, необхо-димое для ощущения температуры, примерно равно 1.

 

Температурные анализаторы, защищая организм от перегрева и переохлаждения, помогают сохранять постоянную температуру тела. Запах может служить сигналом, предупреждающим об опасно-сти. Всем известно, как опасны газы. Для распознавания опасных газов, не имеющих запаха, к ним добавляют специальные сильно пахнущие вещества — одоранты. Широко распространенных при-боров для измерения силы запаха пока нет. Однако наш нос мгно-венно чувствует даже самые малые доли пахучих веществ. Если на анализаторы попадает вещество, опасное для жизни или угро-жающее здоровью человека (эфир, нашатырный спирт, хлороформ и т.д.), рефлекторно замедляется или кратковременно задержива-ется дыхание.

 

В физиологии и психологии принята четырехкомпонентная теория вкуса, согласно которой вкус имеет четыре основных вида: сладкий, соленый, кислый и горький. Все остальные вкусовые ощущения — комбинация основных видов. Вкус воспринимается специальными клеточными образованиями, находящимися в слизистой оболочке языка. Различительная чувствительность вкусового анализатора до-вольно груба, тем не менее вкусовые ощущения играют предупреди-тельную роль в обеспечении безопасности.

Контрольные вопросы

•233

 

В мышцах человека есть специальные рецепторы. Они посылают сигналы в мозг, сообщая, в каком состоянии находятся мышцы. В ответ мозг направляет импульсы, координирующие работу мышц. Мышеч-ное чувство, учитывая воздействие гравитации, «работает» постоянно. Благодаря ему человек принимает более удобную позу. В определен-ной степени от удобного положения тела человека зависит его работо-способность, а в некоторых случаях — и безопасность.

 

Боль воспринимают любые анализаторы, если превышен верхний порог чувствительности, но есть и специальные рецепторы в слое кожи — болевые. Боль может быть опасной, например, при болевом шоке, который осложняет деятельность организма по самовосста-новлению. Болевые ощущения вызывают оборонительные рефлексы, в частности рефлекс удаления от раздражителя. Под влиянием боли перестраивается работа всех систем организма.

 

Звуки доставляют человеку многочисленную информацию. Неко-торые звуки исполняют роль сигналов, предупреждающих об опасно-сти.

 

Вестибулярный аппарат человека — орган, обеспечивающий со-хранение равновесия. Для ряда профессий состояние вестибулярного аппарата имеет особенно важное значение (моряки, летчики и т.д.).

 

На сенсорную систему человека воздействуют вибрации. Общие вибрации ухудшают остроту и сужают поле зрения, снижают светочув-ствительность глаз и нарушают вестибулярную функцию. Воздействие локальных вибраций снижает вибрационную, тактильную, темпера-турную, болевую чувствительность.

 

Интенсивная вибрация при продолжительном воздействии приво-дит к серьезным изменениям деятельности всех систем организма и при определенных условиях может вызвать тяжелое заболевание — вибро-болезнь. Вибрация ощущается в диапазоне частот от 1 до 10  000  Гц. Наиболее высокая чувствительность — к частотам 200—250  Гц. При увеличении или уменьшении частоты вибрации чувствительность снижается.

 

Контрольные вопросы

 

1. Что изучает физиология?

 

2. Что представляют собой органы чувств человека?

 

3. Какова функция кожи в человеческом организме?

 

4. Каковы особенности температурной чувствительности человече-ского организма?

Глава 19