Характеристика нервной системы и анализаторов человека [5]

В процессе эволюции у человека сформировалась и продолжает совершенствоваться естественная система защиты от опасностей. Часто возникает необходимость рационального дополнения этой системы техническими средствами обеспечения безопасности. Основа естественной системы защиты от опасностей – нервная система, управляющая деятельностью мышц и состоящая приблизительно из 10 млрд. нейронов и 70 млрд. вспомогательных клеток. Одно из основных свойств нервной системы — передача возбуждений с помощью рефлексов: безусловных, которые рождаются вместе с человеком, и условных, вырабатываемых в течение всей жизни в ответ на действие различного рода раздражителей.

Посредством безусловных рефлексов человек неосознанно отвечает на опасности, угрожающие его организму, что способствует самосохранению. С помощью условных рефлексов человек осознанно и адекватно реагирует на опасности, способствуя избежанию их действия (уменьшению уровня риска) или снижая тяжесть последствий.

Другое основное свойство нервной системы – торможение или остановка двигательного акта нервным центром. Процессы возбуждения и торможения чередуются случайным образом и приводят к разнообразию деятельности.

Идентификация опасностей невозможна без своевременного формирования в центральной нервной системе перцептивных (чувственных) образов, которые служат субъективным отражением в сознании человека свойств действующих на него объектов. Этот процесс включает три стадии: обнаружение, распознание (опознание), различение.

Главные средства (физиологическая основа), необходимые для приема информации и формирования чувственных образов, это анализаторы (чувственные приборы), посредством которых человек ощущает раздражения. Они состоят из трех частей: рецепторов; проводящих нервных путей; сенсорных центров коры больших полушарий головного мозга или центров спинного мозга. Свойства анализаторов — адаптивность и избирательность.

Функция рецептора заключается в превращении энергии раздражителя в нервный процесс. Вход рецептора приспособлен к приему сигналов определенного вида (модальности). Выход посылает единые для всей нервной системы сигналы (импульсы).

Проводящие нервные пути передают импульсы в кору головного мозга со скоростью около 120 м/с. Там они обрабатываются и снова возвращаются в рецепторы. Таким образом, возникает обратная связь. В процессе взаимодействия рецепторов и сенсорных центров формируются чувственные образы. Мозговой конец анализатора состоит из ядра и рассеянных по коре больших полушарий элементов, обеспечивающими нервные связи между различными анализаторами.

Понятие об анализаторах введено в физиологию И. П. Павловым в 1909 г. Их ранжируют следующим образом (в скобках даны единицы измерения): зрительный (лк), слуховой (дБ), тактильный (г/мм²), вкусовой (мг/л), двигательный (кг), температурный (°С), вестибулярный (м/с²).

Основными характеристиками анализаторов служат пороги: абсолютный, дифференциальный и оперативный.

Минимальную силу раздражителя, способную вызвать ощущение, называют нижним абсолютным порогом чувствительности, а максимально допустимую – им абсолютным порогом. Интервал между нижним и верхним абсолютными порогами – диапазон чувствительности анализатора.

Дифференциальный порог – это минимальное различие между двумя раздражителями (сигналами) либо между двумя состояниями одного раздражителя, вызывающее едва заметную разницу ощущений. Дифференциальный порог dI прямо пропорционален исходной силе раздражителя I:

dI / I = k, (1.4)

где k — константа ( k = 0,01 для зрительного, k = 0,1 для слухового и k = 0,3 для тактильного анализаторов).

На основании полученной зависимости установлена взаимосвязь:

S = k lg I + C, (1.5)

где С – постоянная величина.

Формула (1.5) представляет собой основной психофизический закон (закон Вебера-Фехнера), согласно которому интенсивность ощущения S прямо пропорциональна логарифму силы раздражителя I. Данный закон не действует в области боли, где наблюдается примерно прямо пропорциональная зависимость между раздражением и ощущением.

Однако дифференциальный порог определяет предельные возможности анализатора. Оптимальную различимость сигналов характеризует оперативный порог различения, представляющий собой то наименьшее значение различения между (двумя) сигналами, при котором скорость и точность различения достигают максимума. Обычно оперативный порог различения в 10...15 раз больше дифференциального.

Величины порогов не стабильны. Находясь в зависимости от многих трудно учитываемых факторов, порог рассматривают как статистическое понятие.

Дата добавления: 2014-12-17