Совокупность нервных образований воспринимающих внешние раздражители это
Человеку постоянно требуются сведения о текущем состоянии и изменениях во внешнем мире и внутренней среде организма для оценки этой информации, принятия решений по своему поведению и выработке программ дальнейшей жизнедеятельности. Возможность получения такой информации обеспечивается анализаторами, специальными структурами организма для ввода информации из внешнего мира в мозг и ее переработки. Анализаторы - это совокупность нервных образований, воспринимающих внешние раздражители, преобразующих их энергию в нервный импульс возбуждения и передающих его в центральную нервную систему (ЦНС). Датчиками анализаторов являются специальные окончания нервных волокон, называемые рецепторами, которые преобразуют внешнюю энергию различных видов раздражителей в особую активность нервной системы.
Информация, полученная рецепторами, передается по нервным путям в центральные отделы головного мозга для переработки и принятия решения и только затем направляется к соответствующим исполнительным органам (ИО). Иногда поступающая информация сразу идет от рецептора к исполнительным органам, минуя ЦНС. Такой принцип передачи информации заложен в основу многих безусловных рефлексов (врожденных, наследственно передающихся). Например, сокращение мышц конечностей, раздражаемых электрическим током, теплотой или химическими веществами, приводит к отстранению конечности от раздражителя. Совокупность нескольких безусловных рефлексов составляет инстинкт.
Путь нервного импульса от рецептора через ЦНС до исполнительного органа называется рефлекторной дугой (рис. 1).
Рисунок 1. Схема рефлекторной дуги человека : 1 - Е- энергия раздражителя (сигнал, информация), внешнее воздействие; 2- рецептор; 3, 5- нервные волокна; 4- центральная нервная система (ЦНС), психический акт принятия решения; 6 - исполнительный орган (ИО); 7- путь безусловного рефлекса, двигательная реакция; 8- обратная связь (ОС)
Реакция организма на внешний или внутренний раздражитель может быть показана на схеме рефлекторной дуги в виде нервного импульса, проходящего через организм, и превращение его в действие. Однако для человека общее представление о рефлекторной дуге можно расширить с учетом процессов, происходящих в мозгу (ощущение, восприятие, представление, создание образов в памяти и т.д.).
Процесс психического восприятия - это не "фотографирование", не создание полного тождественного образа с объектом, это творческий процесс, состоящий из сравнения объективных сигналов, поступающих извне, с их субъективным представлением человека со своей индивидуальной смысловой оценкой. В этом процессе происходит искажение истинного сигнала (раздражителя) и с учетом особенностей работы нервной системы создается индивидуальное восприятие, представление и образ конкретного объективного реального события, которое запечатлевается в памяти. Реальная картина события тем точнее отображается субъективным образом, чем больше предшествующий накопленный опыт человека. Поэтому результат психического восприятия, определяемый влиянием множества факторов, может оказаться случайным.
В процессе эволюционного развития человека его память формировалась как адаптационно-приспособительный механизм к внешней среде. Содержание памяти включает отпечатки, следы биохимических процессов прохождения внешнего импульса по рефлекторной дуге.
Человек обладает долговременной и оперативной памятью. Объем долговременной памяти предположительно составляет 10 21 бит, а кратковременная память имеет малую емкость 50 бит.
Поскольку воспоминание, т.е. обращение в долговременную и кратковременную память, основанное на не исследованных до конца электробиохимических реакциях, как и любые материальные процессы, подвергаются воздействию большого числа внешних факторов, то результат его носит случайный характер. Хранение представлений в памяти тоже может видоизменяться вследствие стирания отдельных элементов информации или возникновения новых, отсутствующих в оригинале, т.е. на этом этапе тоже могут появиться различные искажения.
Психика человека сложилась в процессе эволюционного развития под влиянием изменяющихся внешних факторов, импульсный характер которых сформировал рефлекторную дугу. Самые древние и простые функции организма, преимущественно двигательные, реализуются через спинной мозг, более сложные функции осуществляются на бессознательном, а затем и подсознательном уровне. И только когда там не найдено адекватной программы реакции на сигнал, подключается сознание, прежде всего проявляя стереотипность мышления.
Сам по себе процесс сознательного поиска решения очень медленный и для обычной жизни малопригодный. В экстремальных быстроразвивающихся ситуациях вероятность того, что человек найдет нужное решение в процессе мышления, очень мала. Основной путь подготовки техники к действиям в конкретных производственных ситуациях в постоянном обучении и тренировке с целью перевода действий на уровень стереотипов.
Стереотип - это устойчиво сформировавшаяся в прежнем осознанном опыте рефлекторная дуга, выводимая в пограничную зону "сознание - подсознание".
Чем чаще идут одинаковые импульсы, тем прочнее (более жесткой) становится система их передачи от рецептора к исполнительному органу. При этом вероятность определенной двигательной реакции на определенное раздражение нарастает. Однако эта вероятность никогда не может достичь единицы в силу существования потенциальной опасности искажения сигнала в проводящей системе. Следовательно, процесс принятия решения является многовариантным (неопределенным), в том числе и содержащим ошибки.
Таким образом, любая деятельность человека несет в себе потенциальную опасность, так как вероятность неправильного решения всегда существует и она весьма высока. Это обусловлено объективно существующими трудностями воспоминания и выстраивания многовариантных процессов передачи сигналов по рефлекторной дуге. Если в прошлом такого опыта вообще не было, то сознательные решения принимаются методом проб и ошибок. Свобода выбора подчиняется случайным распределениям, следствием которых является потенциальная опасность при вмешательстве человека в любой процесс. Отсюда следует иаксиома о потенциальной опасности деятельности человека, которая является фактически следствием стохастического характера психических реакций человека на внешние сигналы. Главное, важно акцентировать внимание на человеке - источнике потенциальной опасности как факторе, влияющем на среду обитания.
Контрольные вопросы по разделу, представленные в тесте № 1
1. Результат действия, совершаемого неточно или неправильно, вопреки плану, называется:
2. К врожденным особенностям личности человека, приводящих его к совершению ошибок, не относят:
3. К состоянию организма человека, приводящего его к совершению ошибок, не относят:
4. Ошибки памяти принято относить к ошибкам:
5. К какой группе обычно относят причины ошибок, связанных с рабочим местом (состоянием здоровья)?
6. Совокупность нервных образований, воспринимающих внешние раздражители, преобразующих их энергию в первичный импульс возбуждения и передающих его в центральную нервную систему, называют?
| Тест начат | Понедельник 18 Май 2015, 11:09 |
| Завершен | Понедельник 18 Май 2015, 11:42 |
| Прошло времени | 33 мин 25 сек |
| Набрано баллов | 28.75/30 (95.8%) |
| Оценка | 9.58 от максимума 10 |
Question1
Низкий уровень смертности, травматизма или инвалидности людей, который не влияет на экономические показатели предприятия, отрасли экономики или государства это –
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question2
Совокупность нервных образований, воспринимающих внешние раздражители, преобразующих их энергию в нервный импульс возбуждения и передающих его в центральную нервную систему (ЦНС) это -
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question3
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question4
Установление связей между отдельными представлениями, при которых одно из них вызывает другое это - …
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question5
Совокупность регионов биосферы, в которых природная среда полностью или частично перестроена человеком при помощи прямого или косвенного технического воздействия с целью наибольшего соответствия своим материальным и духовным потребностям это - …
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question6
Выберите один или несколько ответов:
Баллов за ответ: 1/1.
Question7
Минимальное изменение интенсивности раздражителя, ощущаемое человеком это -
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question8
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question9
Способность какого-либо элемента техносферы причинять ущерб здоровью человека, материальным и культурным ценностям или природной среде это - …
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question10
Совокупность факторов, вызывающих нагрузку на физиологические системы адаптации человека, не оказывающую негативного влияния на здоровье человека, но снижающую эффективность его трудовой деятельности это - …
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question11
Процесс закрепления в сознании представлений образов, впечатлений, понятий это –
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question12
Относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма это - …
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question13
Нервная система человека подразделяется на …
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question14
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question15
Многофакторный способ, обеспечивающий организацию эффективной жизнедеятельности человека это –
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question16
Состояние деятельности, при которой с определенной вероятностью исключаются потенциальные опасности, влияющие на здоровье человека это –
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question17
Опосредованное познание явлений и свойств окружающей действительности, а также связей и отношений, существующих между ними это –
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question18
Величина физического фактора, при котором у людей, находящихся в зоне воздействия фактора в течение жизни не возникает ущерба здоровью, причиняемого рассматриваемым фактором это - …
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question19
Свойство клеток, органов, физиологических систем выполнять специфические функции, сохраняя характерные для них величины в течение определенного времени это - …
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question20
Способность организма отвечать (реагировать) изменениями обмена веществ и функции на раздражители внешней и внутренней среды это - …
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question21
Человеческий организм имеет следующие рецепторы:
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 0/1.
Question22
В выбросах транспорта содержится:
Выберите один или несколько ответов:
Баллов за ответ: 1/1.
Question23
Из перечисленных возможных состояний среды обитания только эти обеспечивают нормальную жизнедеятельность человека
Выберите один или несколько ответов:
Баллов за ответ: 1/1.
Question24
Безопасность жизнедеятельности – это
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question25
Терморегуляция обеспечивается изменением двух составляющих теплообменных процессов:
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question26
Наибольшее количество несчастных случаев происходит в:
Выберите один или несколько ответов:
Баллов за ответ: 0.75/1.
Question27
Процессы терморегуляции осуществляются, в основном, тремя способами:
Выберите один или несколько ответов:
Баллов за ответ: 1/1.
Question28
Естественный иммунитет может быть
Выберите один ответ.
Баллов за ответ: 1/1.
Question29
В выбросах ТЭС содержится:
Выберите один или несколько ответов:
Баллов за ответ: 1/1.
Question30
… труд объединяет работы, связанные с приемом и переработкой информации, требующей преимущественного напряжения внимания, памяти, а также активизации процессов мышления.
Нервная система
Раздражимость или чувствительность – характерная черта всех живых организмов, означающая их способность реагировать на сигналы или раздражители.
Сигнал воспринимается рецептором и передается с помощью нервов и (или) гормонов к эффектору, который осуществляет специфическую реакцию или ответ.
Животные имеют две взаимосвязанные системы координации функций – нервную и гуморальную (см. таблицу).
Нервная регуляция
Гуморальная регуляция
Электрическое и химическое проведение (нервные импульсы и нейромедиаторы в синапсах)
Химическое проведение (гормоны) по КС
Быстрое проведение и ответ
Более медленное проведение и отстроченный ответ (исключение - адреналин)
В основном кратковременные изменения
В основном долговременные изменения
Специфический путь распространения сигнала
Неспецифический путь сигнала (с кровью по всему телу)к специфической мишени
Ответ часто узко локализован (например, один мускул)
Ответ может быть крайне генерализованным (например, рост)
Нервная система состоит из высокоспециализированных клеток со следующими функциями:
- восприятие сигналов – рецепторы;
- преобразование сигналов в электрические импульсы (трансдукция);
- проведение импульсов к другим специализированным клеткам – эффекторам, которые получив сигнал, дают ответ;
Связь между рецепторами и эффекторами осуществляют нейроны .
Нейрон – это структурно – функциональная единица НС.
Нейрон — электрически возбудимая клетка, которая обрабатывает, хранит и передает информацию с помощью электрических и химических сигналов. Нейрон имеет сложное строение и узкую специализацию. Нервная клетка содержит ядро, тело клетки и отростки (аксоны и дендриты).
В головном мозге человека насчитывается около 90—95 миллиардов нейронов. Нейроны могут соединяться друг с другом, образуя биологические нейронные сети.
Нейроны разделяют на рецепторные, эффекторные и вставочные.
Тело нейрона: ядро (с большим количеством ядерных пор) и органеллы (ЭПС, рибосомы, аппарат Гольджи, микротрубочки), а также из отростков (дендриты и аксоны).
Нейроглия – совокупность вспомогательных клеток НС; составляет 40% общего объема ЦНС.
- Аксон – длинный отросток нейрона; проводит импульс от тела клетки; покрыт миелиновой оболочкой (образует белое вещество мозга)
- Дендриты - короткие и сильно разветвлённые отростки нейрона; проводит импульс к телу клетки; не имеют оболочки
Важно! Нейрон может иметь несколько дендритов и обычно только один аксон.
Важно! Один нейрон может иметь связи со многими (до 20 тысяч) другими нейронами.
- чувствительные – передают возбуждение от органов чувств в спинной и головной мозг
- двигательные – передают возбуждение от головного и спинного мозга к мышцам и внутренним органам
- вставочные – осуществляют связь между чувствительными и двигательным нейронами, в спинном и головном мозге
Нервные отростки образуют нервные волокна.
Пучки нервных волокон образуют нервы.
Нервы – чувствительные (образованы дендритами), двигательные (образованы аксонами), смешанные (большинство нервов).
Синапс – это специализированный функциональный контакт между двумя возбудимыми клетками, служащий для передачи возбуждения
У нейронов синапс находится между аксоном одной клетки и дендритом другой; при этом физического контакта не происходит – они разделены пространством - синаптической щель.
Нервная система:
- периферическая (нервы и нервные узлы) – соматическая и автономная
- центральная (головной и спинной мозг)
В зависимости от характера иннервации НС:
- Соматическая – управляет деятельностью скелетной мускулатуры, подчиняется воле человека
- Вегетативная (автономная) – управляет деятельностью внутренних органов, желез, гладкой мускулатуры, не подчиняется воле человека
Соматическая нервная система – часть нервной системы человека, представляющая собой совокупность чувствительных и двигательных нервных волокон, иннервирующих мышцы (у позвоночных — скелетные), кожу, суставы.
Она представляет часть периферической нервной системы, которая занимается доставкой моторной (двигательной) и сенсорной (чувственной) информации до центральной нервной системы и обратно. Эта система состоит из нервов, прикрепленных к коже, органам чувств и всем мышцам скелета.
- спинномозговые нервы – 31 пара; связаны со спинным мозгом; содержат как двигательные, так и сенсорные нейроны, поэтому смешанные;
- черепномозговые нервы – 12 пар; отходят от головного мозга, иннервируют рецепторы головы (за исключением блуждающего нерва – иннервирует сердце, дыхание, пищеварительный тракт); бывают сенсорными, моторными (двигательными) и смешанными
Рефлекс – это быстрый автоматический ответ на раздражитель, осуществляемый без осознанного контроля головного мозга.
Рефлекторная дуга – путь, проходимый нервными импульсами от рецептора до рабочего органа.
- в ЦНС – по чувствительному пути;
- от ЦНС – к рабочему органу – по двигательному пути
- рецептор (окончание дендрита чувствительного нейрона) – воспринимает раздражение
- чувствительное (центростремительное) нервное волокно – передает возбуждение от рецептора к ЦНС
- нервный центр – группа вставочных нейронов, расположены на разных уровнях ЦНС; передает нервные импульсы с чувствительных нейронов на двигательные
- двигательное (центробежное) нервное волокно – передает возбуждение от ЦНС к исполнительному органу
Простая рефлекторная дуга: два нейрона – чувствительный и двигательный (пример – коленный рефлекс)
Сложная рефлекторная дуга: три нейрона – чувствительный, вставочный, двигательный (благодаря вставочным нейронам происходит обратная связь между рабочим органом и ЦНС, что позволяет вносить изменения в работу исполнительных органов)
Вегетативная (автономная) нервная система – управляет деятельностью внутренних органов, желез, гладкой мускулатуры, не подчиняется воле человека.
Делится на симпатическую и парасимпатическую.
Обе состоят из вегетативных ядер (скопления нейронов, лежащих в спинном и головном мозге), вегетативных узлов (скопления нейронов, нейронов, за пределами НС), нервных окончаний (в стенках рабочих органов)
Путь от центра до иннервируемого органа состоит из двух нейронов (в соматической - один).
Место выхода из ЦНС
От спинного мозга – в шейный, поясничный, грудной отделы
От ствола головного мозга и ствола крестцового отдела спинного мозга
Местоположение нервного узла (ганглия)
По обе стороны спинного мозга, за исключением нервных сплетений (непосредственно в этих сплетениях)
В иннервируемых органах или вблизи них
Медиаторы рефлекторной дуги
В предузловом волокне –
в послеузловом - норадреналин
В обоих волокнах - ацетилхолин
Названия основных узлов или нервов
Солнечное, легочное, сердечное сплетения, брыжеечный узел
Общие эффекты симпатической и парасимпатической НС на органы:
- Симпатическая НС – расширяет зрачки, угнетает слюноотделение, повышает частоту сокращений, расширяет сосуды сердца, расширяет бронхи, усиливает вентиляцию легких, угнетает перистальтику кишечника, угнетает секрецию пищеварительных соков усиливает потоотделение, удаляет с мочой лишний сахар; общий эффект – возбуждающий, повышает интенсивность обмена, снижает порог чувствительности; активизирует во время опасности, стресса, контролирует реакции на стресс
- Парасимпатическая НС – сужает зрачки, стимулирует слезотечение, уменьшает частоту сердечных сокращений, поддерживает тонус артериол кишечника, скелетных мышц, снижает кровяное давление, уменьшает вентиляцию легких, усиливает перистальтику кишечника, расширяет артериолы в коже лица, увеличивает выделение с мочой хлоридов; общий эффект – тормозящий, снижает или не влияет на интенсивность обмена, восстанавливает порог чувствительности; доминирует в состоянии покоя, контролирует функции в повседневных условиях
Центральная нервная система (ЦНС) – обеспечивает взаимосвязь всех частей НС и их координированную работу
У позвоночных ЦНС развивается из эктодермы (наружного зародышевого листка)
ЦНС – 3 оболочки:
- твердая мозговая (dura mater) - снаружи;
- мягкая мозговая оболочка (pia mater) – прилегает непосредственно к мозгу.
Головной мозг расположен в мозговом отделе черепа; содержит
- белое вещество - проводящие пути между головным мозгом и спинным, между отделами головного мозга
- серое вещество - в виде ядер внутри белого вещества; кора покрывающая большие полушария и мозжечок
Масса головного мозга – 1400-1600 грамм.
5 отделов:
- продолговатый мозг– продолжение спинного мозга; центры пищеварения, дыхания, сердечной деятельности, рвота, кашель, чихание, глотание, слюноотделение, проводящая функция
- задний мозг – состоит из варолиевого моста и мозжечка; варолиев мост связывает мозжечок и продолговатый мозг с большими полушариями; мозжечок регулирует двигательные акты (равновесие, координация движений, поддержание позы)
- промежуточный мозг– регуляция сложных двигательных рефлексов; координация работы внутренних органов; осуществление гуморальной регуляции;
- средний мозг – поддержание тонуса мыщц, ориентировочные, сторожевые, оборонительные рефлексы на зрительные и звуковые раздражители;
- передний мозг (большие полушария) – осуществление психической деятельности (память, речь, мышление).
Промежуточный мозг включает таламус, гипоталамус, эпиталамус
Таламус – подкорковый центр всех видов чувствительности (кроме обонятельного), регулирует внешнее проявление эмоций (мимика, жесты, изменение пульса, дыхания)
Гипоталамус – центры вегетативной НС, обеспечивают постоянство внутренней среды, регулируют обмен веществ, температуру тела, чувство жажды, голода, насыщения, сна, бодрствования; гипоталамус контролирует работу гипофиза
Эпиталамус – участие в работе обонятельного анализатора
Передний мозг имеет два больших полушария: левое и правое
- Серое вещество (кора) находится сверху полушарий, белое – внутри
- Белое вещество – это проводящие пути полушарий; среди него – ядра серого вещества (подкорковые структуры)
Кора больших полушарий – слой серого вещества, 2-4 мм в толщину; имеет многочисленные складки, извилины
Каждое полушарие разделено бороздами на доли:
- лобная – вкусовая, обонятельная, двигательная, кожно- мускульная зоны;
- теменная – двигательная, кожно- мускульная зоны;
- височная – слуховая зона;
- затылочная – зрительная зона.
Важно! Каждое полушарие отвечает за противоположную сторону тела.
- Левое полушарие – аналитическое; отвечает за абстрактное мышление, письменную и устную речь;
- Правое полушарие – синтетическое; отвечает за образное мышление.
Спинной мозг расположен в костном позвоночном канале; имеет вид белого шнура, длина 1м; на передней и задней сторонах есть глубокие продольные борозды
В самом центре спинного мозга – центральный канал, заполненный спинномозговой жидкостью.
Канал окружен серым веществом (имеет вид бабочки), который окружен белым веществом.
- В белом веществе – восходящие (аксоны нейронов спинного мозга) и нисходящие пути (аксоны нейронов головного мозга)
- Серое вещество напоминает контур бабочки, имеет три вида рогов.
- передние рога – в них расположены двигательные нейроны (мотонейроны) – их аксоны иннервируют скелетные мышцы
- задние рога – содержат вставочные нейроны – связывают чувствительные и двигательные нейроны
- боковые рога – содержат вегетативные нейроны – их аксоны идут на периферию к вегетативным узлам
Спинной мозг – 31 сегмент; от каждого сегмента отходит 1 пара смешанных спинномозговых нервов, имеющих по паре корешков:
- передний (аксоны двигательных нейронов);
- задний (аксоны чувствительных нейронов.
Функции спинного мозга:
- рефлекторная – осуществление простых рефлексов (сосудодвигательных, дыхательных, дефекации, мочеиспускания, половых);
- проводниковая – проводит нервные импульсы от и к головному мозгу.
Повреждение спинного мозга приводит к нарушению проводниковых функций, вследствие чего – паралич.
Тема 2. Основы физиологии труда и комфортные условия жизнедеятельности в техносфере. Критерии комфортности.
1 Системы восприятия человеком внешней среды.
2 Классификация основных форм деятельности человека. Классификация условий труда. Работоспособность и ее динамика
3 Параметры микроклимата производственной среды. Источники загрязнения воздуха
Системы восприятия человеком внешней среды
Человек − очень сложная информационно − энергетическая система, которая только на несколько процентов состоит из физического тела и на 95% – из информационно – энергетических слоев подсознания.
Человек – двойственен по своей природе, также как и окружающий мир, он состоит из двух составляющих материальной (физиологии) и духовной (психологии).
На уровне физиологиичеловека можно выделить следующие основные блоки :
· зрительный анализатор (ЗА) (2);
· слуховой анализатор (СА) (5);
· тактильный анализатор (ТА) (6);
Через них осуществляется прием и преобразование входных сигналов во внутренние ощущения человека.
Этот уровень решает тактические задачи – обеспечения безопасности жизнедеятельности ориентировки и перемещения человека в окружающем пространстве.
В качестве основной физиологической характеристики человека рассматриваются: его ощущения, которые преобразуют сигналы окружающей среды в количественные и качественные показатели процесса приема и частичной переработки информации человеком, а также управляющие движения, обеспечивающие взаимодействие человека с окружающей средой.
Для приспособления человека к неадекватным факторам среды у него есть механизм – адаптация.
Адаптация – это выработанное в процессе эволюции приспособление организма человека к постоянно меняющимся условиям существования во внешней среде.
Механизмом адаптации является естественная система защиты от опасностей (3) (ЕСЗО). Она формировалась миллионы лет. Характеризуется совершенством, но имеет и известные пределы.
ЕСЗО включает: морфофункциональные системы организма (костно-мышечную, центральную нервную, иммунную систему, двигательную систему и т.д.) и систему органов чувств, представленную анализаторами человека.
Анализаторы – это совокупность нервных образований, воспринимающих внешние раздражители, преобразующих их энергию в нервный импульс возбуждения и передающих его в центральную нервную систему.
Первичная информация о состоянии внешней среды и СЧМ поступает человеку с помощью анализаторов.
Эта информация называется сенсорной (ощущение), а процесс ее приема и первичной переработки – сенсорным восприятием.
Ощущение – процесс, заключающийся в отражении отдельных свойств или явлений материального мира, а также внутренних состояний организма при непосредственном воздействии раздражителей на соответствующие рецепторы.
По модальности (по виду воспринимаемых сигналов) рецепторы подразделяют на:
· механорецепторы (слуховые, вестибулярные, тактильные рецепторы, барорецепторы сердечно-сосудистой системы);
· терморецепторы, воспринимающие температурные изменения как внутри организма, так и в окружающей среде (терморецепторы кожи и внутренних органов);
· хеморецепторы, реагирующие на воздействие химических веществ ( рецепторы вкуса, обоняния, сосудистые и тканевые рецепторы, например глюкорецепторы, реагирующие на изменение уровня сахара в крови;
· фоторецепторы - воспринимают электромагнитные волны видимого спектра.
По локализации воспринимаемых раздражителей выделяют:
· экстерорецепторы, воспринимающие раздражения из окружающей среды;
· интерорецепторы, воспринимающие раздражения из внутренней среды организма;
· проприорецепторы, реагирующие на работу мышц.
К основным характеристикам анализаторов относятся:
1. Латентный период – время между началом действия раздражителя и возникновением ощущения.
Время реакции на повышение температуры (тепловая чувствительность) - 0,18 с, на понижение температуры (холодовая чувствительность) – 0,15 с. Это обусловлено тем, что количество рецепторов, реагирующих на холод на поверхности кожи на порядок больше, чем количество рецепторов, реагирующих на тепло.
2. Нижний абсолютный порог чувствительности – минимальная величина раздражителя, вызывающая едва заметные ощущения.
3. Верхний абсолютный порог чувствительности – максимальная величина раздражителя, вызывающая правильное срабатывание анализатора.
4. Диапазон чувствительности – зона восприятия сигнала от нижнего до верхнего абсолютного порога чувствительности.
5. Дифференциальная чувствительность – минимальное различие между двумя сигналами, вызывающее едва заметное ощущение.
Например, при непосредственном тепловом или холодовом воздействии на кожу, адаптированную к определенной температуре, дифференциальная чувствительность имеет значение порядка 0,1—0,2 °С.
6. Оперативная чувствительность –такое различие между сигналами, при котором скорость и точность различения достигают максимума. Она составляет 10 – 15 величин дифференциальной чувствительности.
7. Границы спектральной чувствительности – абсолютные пороги ощущений по частоте сигнала.
8. Дифференциальная чувствительность к изменению частоты сигнала – дифференциальный, различительный порог по частоте.
Специфической особенностью рецепторов человека является большой диапазон значений интенсивности сигналов, в пределах которого возможно эффективное функционирование анализаторов, вместе с весьма высокой дифференциальной чувствительностью к интенсивности.
Такое сочетание оказывается возможным благодаря системе адаптациии сенсибилизации анализаторов (понижение и повышение их чувствительности в зависимости от средней интенсивности сигналов, воздействующих в течение некоторого времени).
Адаптация анализаторов– свойство анализаторов, заключающееся в изменении чувствительности под влиянием их приспособления к действующим раздражителям.
В 1846 г. Немецкий ученый Э. Вебер дал количественное определение соотношению между физическими параметрами сигнала (стимулами) и ощущениями человека.
Он показал, что величина прироста интенсивности, вызывающая отчетливую разницу между двумя стимулами, находится в постоянном отношении к исходной интенсивности.
В 1860 г. немецкий ученый Г. Фехнер придал наблюдениям Вебера математическое описание, получившее название закона Вебера – Фехнера.
Закон Вебера – Фехнера можно сформулировать так: ощущения человека - L пропорциональны логарифму интенсивности раздражителя Х
| L = KlgХ + С, | (5.1.1) |
где Х – исходная интенсивность раздражителя;
L – величина ощущения;
К, С – константы, зависящие от вида анализатора.
Закон Вебера – Фехнера, можно было бы назвать законом “жадности”, так как он является самым страшным физиологическим законом человека.
Он накладывает свой отпечаток на большинство катастроф, связанных с человеком в его социальной жизни. Войны за передел собственности, воровство, неуемная жадность и зависть – вот неполный перечень тех катастрофических моментов человека, которые им формируются.
Это обусловлено тем, что чувствительность анализатора человека изменяется обратно пропорционально входному сигналу
где а– коэффициент пропорциональности.
Из формул видно, что с ростом входного сигнала уменьшается чувствительность человека к входному воздействию.
Положительный момент этого закона заключается в том, что он обеспечивает безопасность органов чувств человека – даже сильные входные воздействия не могут разрушить анализатор.
Отрицательный момент этого закона действует на социальном уровне.
Чем больше человек имеет, тем больше ресурсов требуется для удовлетворения его потребностей. Потребности человека возрастают в логарифмической пропорции, а ресурсы земли ограничены, и для удовлетворения своих потребностей наиболее сильная и наглая часть человечества присваивает себе основную часть ресурсов (капиталистическая система). Это приводит к социальным взрывам – революциям и войнам за передел собственности.
Ощущения человека изменяются не только от силы сигнала его энергии, но и от частоты сигнала f и подчиняются закону
| L f = k f 2 , | (5.1.3) |
где k – коэффициент пропорциональности.
Зрительный анализатор
Зрительный анализатор принимает и анализирует информацию в световом диапазоне (400 – 760 нм).
В видимой части спектра излучения света различные длины волн вызывают у человека различные световые и цветовые ощущения: от фиолетового (400 нм) до красного (750 нм) цветов.
Одним из важных свойств глаза является способность его к адаптации (1). Относительные изменения интенсивности, к которой глаз может приспосабливаться, превышают один миллион раз.
Порог световой чувствительности изменяется в очень широких пределах в процессе адаптации зрительного анализатора к внешнему световому воздействию.
где L – световые ощущения человека;
Е, Ео – освещенность (4) объекта и порог восприятия освещенности зрительным анализатором человека соответственно.
Частотные границы цветовой чувствительности составляют 390— 800 нм.
Слуховой анализатор
Слуховой анализатор является одним из важнейших информационных каналов человека.
Если зрительный анализатор имеет направленное действие, требуется направленность и сосредоточенность на объект исследования, то слуховой анализатор не требует подобного сосредоточения на объекте.
Одновременно по этому же каналу действуют шумы, которые являются источниками помех для прохождения информации человеку.
Носителем слуховых ощущений является звуковая энергия.
Человек воспринимает звук с помощью чувствительного психофизиологического отражения. Звуковое поле воспринимается человеком как двумерное пространство в координатах – интенсивности звука – Iи частоты f, которое переводится в его субъективные ощущения – уровень звукового давления.
Субъективное восприятие интенсивности звука человеком называется уровнем звукового давления или уровнем громкости L, дБ и подчиняется психофизиологическому закону Вебера - Фехнера
| L =10 lg I/Io, | (5.1.5) |
где I и Io ( 10 -12 Вт/м 2 ) – текущая интенсивность звука и порог слышимости звука человеком соответственно.
Болевой порог составляет Iбп =10 Вт/м 2 . Подставив значения порога слышимости и болевого порога в уравнение, получим уровень громкости болевого порога
| Lбп =10 lg 10 13 = 130 дБ. | (5.1.6) |
Таким образом, информационный диапазон восприятия интенсивности звука человеком составляет 0 − 130 дБ (10 -12 – 10 Вт/м 2 ).
Частотный диапазон воспринимаемый слуховым анализатором человека, лежит в пределах 20–20 000 Гц.
Субъективное восприятие частоты звука Lfчеловеком при постоянном значении интенсивности звука также подчиняется психофизиологическому закону Вебера – Фехнера
| Lf = log2fв/fн (октава), | (5.1.7) |
где fв и fн – верхняя и нижняя граничные частоты интервала соответственно, Гц.
Слуховой анализатор человека обладает неодинаковой чувствительностью к звукам различной частоты и интенсивности. Наибольшей чувствительностью слуховой анализатор обладает на частотах в диапазоне 500 - 5 000 Гц, и она резко падает на низких и высоких частотах.
Экспериментально удается подобрать звуки разных частот и интенсивностей, оцениваемые субъективно как равные по громкости, т. е. построить кривые равной громкости (рисунок), которые можно аппроксимировать законом
| Lкрг = kf 2 , | (5.1.8) |
где k- коэффициент пропорциональности.
Различие между уровнем громкости и уровнем интенсивности звука тем больше, чем меньше его частота (начиная с 500 Гц) и слабее звук.
По мере повышения интенсивности звука кривые равной громкости выравниваются, приближаясь к горизонтальным. Поэтому при уровнях громкости 80 дБ и выше громкость звука определяется главным образом его интенсивностью и мало зависит от частотной характеристики.
Кожный анализатор
Кожный анализатор обеспечивает восприятие прикосновения (слабого давления), боли, тепла, холода и вибрации. Для каждого из этих ощущений (кроме вибрации) в коже имеются специфические рецепторы либо их роль выполняют свободные нервные окончания.
Каждый участок кожи обладает наибольшей чувствительностью к тем раздражителям, для которых на этом участке имеется наибольшая концентрация соответствующих рецепторов. Поэтому можно выделить на коже точки и участки с избирательной чувствительностью к прикосновению, боли, теплу, холоду.
Чувствительность к прикосновению (тактильная) проявляется при деформации кожи под давлением внешнего воздействия. Ощущение возникает только в момент деформации, и исчезает, как только изменение деформации прекращается.
Абсолютный порог чувствительностик силераздражителя зависит от места его приложения, скорости движения и функционального состояния рецептора. Чувствительность тактильных рецепторов непостоянна во времени, наблюдаются спонтанные изменения порога восприятия.
Абсолютный порог пространственной чувствительности (разрешающая способность) определяется плотностью рецепторов на том или ином участке кожной поверхности. Ошибка в локализации одиночных раздражителей колеблется в пределах 2 –8 мм. При одновременном воздействии в двух точках пороги зависят от места приложения раздражителя.
При ритмичных последовательных прикосновениях к коже каждое из них воспринимается как раздельное, пока не будет достигнута критическая частота fкp, при которой ощущение последовательных прикосновений переходит в специфическое ощущение вибрации. В зависимости от условий и места раздражения fкp = 5 – 20 Гц.
При f = fкp тактильная чувствительность переходят в вибрационную.
Вибрационная чувствительность, обусловлена теми же рецепторами, что и тактильная. Поэтому топография распределения вибрационной чувствительности по поверхности тела аналогична тактильной.
Болевой анализатор
Чувствительность к боли обусловлена воздействием на поверхность кожи механических, тепловых, химических, электрических и других раздражителей .
Восприятие кожей температурных воздействий зависит от ее собственной температуры.
При непосредственно тепловом или холодовом воздействии на кожу, адаптированную к определенной температуре, дифференциальная чувствительность имеет значение порядка 0,1—0,2 °С.
Порог чувствительности к повышению температуры несколько выше, чем к снижению. Соответственно время реакции на повышение температуры больше, чем на снижение (0,18 и 0,15 с). После начального ощущения тепла или холода через некоторое время происходит адаптация к новой температуре и ощущение исчезает.
Для кожи, адаптированной к комнатной температуре 20—25°С, порог ощущения горячего для разных индивидуумов находится в пределах 40—46 °С (средняя 42—43 °С).
Читайте также:
