Характеристика анализаторов: восприятие вкуса, обоняние, слух, зрение

Запах может служить сигналом, предупреждающим об опасности. Всем известно, как опасны газы. Для распознавания опасных газов, не имеющих запаха, к ним добавляют специальные сильно пахнущие вещества - одоранты. Широко распространённых приборов для измерения силы запаха пока нет. Однако наш нос мгновенно чувствует даже самые малые доли пахучих веществ.

У человека около 60 миллионов обонятельных клеток. Они располагаются в слизистой оболочке носовых раковин на площади примерно в 5 см². Клетки покрыты огромным количеством волосков длиной 30-40 ангстрем (3-4 нанометра). Площадь их соприкосновения с пахучими веществами - 5-7 м². От обонятельных клеток отходят нервные волокна, посылающие сигналы о запахах в мозг.

Если на анализаторы попадает вещество, опасное для жизни или угрожающее здоровью человека (эфир, нашатырный спирт, хлороформ и т.д.), рефлекторно замедляется или кратковременно задерживается дыхание.

В физиологии и психологии принята четырёхкомпонентная теория вкуса, согласно которой вкус имеет четыре основных вида: сладкий, солёный, кислый и горький. Все остальные вкусовые ощущения - комбинация основных видов.

Вкус воспринимается специальными клеточными образованиями (похожими на луковицы), находящимися в слизистой оболочке языка. Различительная чувствительность вкусового анализатора довольно груба, тем не менее, вкусовые ощущения играют предупредительную роль в обеспечении безопасности. Вкусовой анализатор примерно в 10 тысяч раз грубее обоняния, индивидуальное восприятие вкуса может различаться до 20%. Попавшим в экстремальную ситуацию можно воспользоваться рекомендацией йогов: пробуя незнакомую пищу, постарайтесь как можно дольше держать её во рту, медленно пережёвывая и прислушиваясь к своим ощущениям. Если появится явное желание проглотить, тогда попробуйте рискнуть.

С помощью органов слуха человек воспринимает слуховую информацию. Звуковая волна характеризуется уровнем интенсивности и частотой, что воспринимается как громкость и высота звука. Некоторые звуки исполняют роль сигналов, предупр. об опасности.

Слуховой анализатор обладает высокой чувствительностью, находится в постоянной готовности к приему информации и позволяет частично разгрузить зрительный анализатор. Ухо выполняет функции: восприятие звуков и сохранение равновесия тела.

Ушная раковина способствует улавливанию и определению направления звуков. Барабанная перепонка толщиной около 0,1 мм, под влиянием звукового давления колеблется. За перепонкой находится среднее ухо и далее внутреннее ухо, заполненное особой жидкостью, с двумя органами - органом слуха и вестибулярным аппаратом. Восприятие звука по частоте: инфразвук 16 – 20 Гц, Воспринимаемый диапазон 0,7-6 кГц, ультразвук 20 – 22 кГц. Звуковое давление - разность между мгновенным значением давления в данной точке пространства, где распространяется звук и средним значением давления в невозмущенной среде. Органом слуха воспринимается среднеквадратичная величина звукового давления за период осреднения Т = 30-100 мс.

При распространении звука происходит перенос энергии. Энергетической характеристикой - интенсивность (мощность звука) – поток энергии, приходящийся на единичную площадку в направлении, нормальном к распространению звуковой волны. [Вт/м²]. . Где J – интенсивность звука, - среднеквадратичное звуковое давление, ρ – плотность среды, с – скорость звука в этой среде.

Интенсивность звуков принято измерять в отн-х единицах, как белы и децибелы (дБ).

Рис. 1.5. Восприятие звука по интенсивности (громкости).

Бинауральный эффект - возможность определения направления звука. Звук доходит до ушной раковины, обращённой к источнику звука, быстрее, чем до другой, более удалённой. У людей, глухих на одно ухо, бинауральный эффект отсутствует. Бинауральный эффект мало помогает при поступлении звука сверху. Вестибулярный аппарат - орган, обеспечивающий сохранение равновесия. Для ряда профессий состояние вестибулярного аппарата имеет особенно важное значение (моряки, лётчики). Вредное влияние вибраций в их локальном раздражающем и повреждающем воздействии на ткани и содержащиеся в них рецепторы.

При низких частотах механических колебаний (до 10 Гц), вибрации охватывают весь организм независимо от расположения их источника. Систематическое воздействие низкочастотных вибраций обычно поражает мышцы человека. высокочастотные вибрации – действие в месте контакта, изменения в стенках кровеносных сосудов, нарушение сосудистой системы.

От 70 до 90% информации о внешнем мире человек получает через зрение. Орган зрения - глаз - обладает высокой чувствительностью. Изменение размера зрачка от 1,5 до 8 мм позволяет глазу менять чувствительность в сотни тысяч раз. Сетчатка глаза воспринимает излучения от 380 (фиолетовый цвет) до 760 (красный цвет) нм.

При обеспечении безопасности необходимо учитывать время, требуемое для адаптации глаза. Приспособление зрительного анализатора к большей освещённости называется световой адаптацией. Она требует от 1-2 до 8-10 минут. Приспособление глаза к плохой освещённости (расширение зрачка и повышение чувствительности) называется темповой адаптацией и требует от 40 до 80 минут.

В период адаптации глаз деятельность человека связана с определённой опасностью. Чтобы исключить необходимость адаптации в производственных условиях не разрешается использовать только местное освещение. Необходимо применять меры для защиты человека от слепящего действия источников света и различных блестящих поверхностей, устраивать тамбуры при переходе из тёмного помещения (например, в фотолабораториях) в нормально освещённое.

Острота зрения - минимальным углом, под которым две точки ещё видны как раздельные. Зависит от освещённости, контрастности и других факторов. Размеры предметов выражаются в угловых величинах, которые связаны с линейными размерами по формуле tg α/2 = h/2L, где α - угловой размер объекта, h - линейный размер, Е - расстояние от глаза до объекта.

Пространственный порог остроты зрения равен 1 угл. мин, минимально допустимые размеры элементов отображения, предъявляемые человеку, должны быть на уровне оперативного порога и составлять не менее 15 угловых минут. Однако это справедливо только для предметов простой формы. Для сложных предметов. опознание которых ведется по внешним и внутренним признакам, оптимальные условия будут в том случае, если их размеры составляют не менее 30-40. Объем зрительного восприятия- число объектов, которые может охватить человек в течение одной зрительной фиксации (одного взгляда) - при предъявлении не связанных между собой объектов объем восприятия составляет 4-8 элементов.

Бинокулярное поле зрения охватывает в горизонтальном направлении 120-160 градусов, по вертикали: вверх - 55-60 градусов, вниз - 65-72 градуса. Зона оптимальной видимости (учитывается при организации рабочего места) ограничена полем: вверх - 25 градусов, вниз - 35 градусов, вправо и влево - по 32 градуса.

Стробоскопический эффект — зрительная иллюзия, возникающая в случаях, когда наблюдение какого-либо предмета осуществляется не непрерывно, а в течение отдельных периодически следующих один за другим интервалов времени. Этот эффект может быть опасным. Например, Кажущаяся остановка вращающегося предмета наблюдается при равенстве частот вращения объекта и колебаний света.

С позиции безопасности должны учитываться все отклонения от нормы в восприятии цвета. К этим отклонениям относятся: цветовая слепота, дальтонизм и гемералопия ("куриная слепота"). Человек, страдающий цветовой слепотой, воспринимает все цвета как серые. Дальтонизм - частный случай цветовой слепоты. Дальтоники обычно не различают красный и зелёный цвета, а иногда жёлтый и фиолетовый. Им эти цвета кажутся серыми.

Статистически примерно 5% мужчин и 0,5% женщин являются дальтониками. Люди, страдающие дальтонизмом, не могут работать там, где в целях безопасности используются сигнальные цвета (например, водителями). Человек, страдающий гемералопией, теряет способность видеть при ослабленном (сумеречном, ночном) освещении.