3.1. СИСТЕМЫ ВОСПРИЯТИЯ ЧЕЛОВЕКОМ СОСТОЯНИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

Реферат: Системы восприятия человеком состояния внешней среды

3.1. СИСТЕМЫ ВОСПРИЯТИЯ ЧЕЛОВЕКОМ СОСТОЯНИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

СИСТЕМЫ ВОСПРИЯТИЯ ЧЕЛОВЕКОМ СОСТОЯНИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

Человеку необходимы постоянные сведения о состоянии и изменении внешней среды, переработка этой информации и составление программ жизнеобеспечения.

Возможность получать информацию об окружающей среде, способность ориентироваться в пространстве и оценивать свойства окружающей среды обеспечиваются анализаторами (сенсорными системами).

Они представляют собой системы ввода информации в мозг для анализа этой информации.

В коре головного мозга–высшем звене центральной нервной системы (ЦНС) – информация, поступающая из внешней среды, анализируется и осуществляется выбор или разработка программы ответной реакции, т. е. формируется информация об изменении организации жизненных процессов таким образом, чтобы это изменение не привело к повреждению и гибели организма.

Например, в ответ на повышение температуры внешней среды, которое может привести к повышению температуры тела и далее к необратимым изменениям в органах (коре головного мозга, органах зрения, почках), возникают реакции компенсаторного характера.

Они могут быть поведенческими –внешними (уход в более прохладное место) или внутренними (снижение выработки теплопродукции, повышение теплоотдачи).

Датчиками сенсорных систем являются специфические структурные нервные образования, называемые рецепторами. Они представляют собой окончания чувствительных (афферентных) нервных волокон, способные возбуждаться при действии раздражителя.

Часть из них воспринимает изменения в окружающей среде (экстероцепторы), а часть – во внутренней среде организма (интероцепторы).

Выделяют группу рецепторов, расположенных в скелетных мышцах, сухожилиях и сигнализирующих о тонусе мышц (проприоцепторы).

В зависимости от природы раздражителя рецепторы подразделяют на несколько групп:

– механорецепторы, представляющие собой периферические отделы соматической, скелетно-мышечной и вестибулярной систем; к ним относятся фонорецепторы, вестибулярные, гравитационые, а также тактильные рецепторы кожи и опорно-двигательного аппарата, барорецепторы сердечно-сосудистой системы;

– терморецепторы, воспринимающие температуру как внутри организма, так и в окружающей организм среде; они объединяют рецепторы кожи и внутренних органов, а также центральные термочувствительные нейроны в коре мозга;

– хеморецепоторы, реагирующие на воздействие химических веществ; они включают рецепторы вкуса и обоняния, сосудистые и тканевые рецепторы (например, глюкорецепторы, воспринимающие изменение уровня сахара в крови);

– фоторецепторы, воспринимающие световые раздражители;

– болевые рецепторы, которые выделяются в особую группу; они могут возбуждаться механическими, химическими и температурными раздражителями.

Согласно психофизиологической классификации рецепторов по характеру ощущений различают зрительные, слуховые, обонятельные, осязательные рецепторы, рецепторы боли, рецепторы положения тела в пространстве (проприоцепторы и вестибулорецепторы).

Морфологически рецепторы представляют собой клетку, снабженную подвижными волосками или ресничками (подвижными антеннами), обеспечивающими чувствительность рецепторов. Так, для возбуждения фоторецепторов достаточно 5…10 квантов света, а для обонятельных рецепторов – одной молекулы вещества.

При длительном воздействии раздражителя происходит адаптация рецептора и его чувствительность снижается: однако, когда действие постоянного раздражителя прекращается, чувствительность рецепции растет снова.

Для адаптации рецепторов нет единого общего закона, и в каждой сенсорной системе может быть свое сочетание факторов, определяющих изменение возбудительного процесса в анализаторе.

Различают быстро адаптирующиеся (тактильные, барорецепторы) и медленно адаптирующиеся рецепторы (хеморецепторы, фоторецепторы). Вестибулорецепторы и проприоцепторы не адаптируются.

Полученная рецепторами информация, закодированная в нервных импульсах, передается по нервным путям в центральные отделы соответствующих анализаторов и используется для контроля со стороны нервной системы, координирующей работы исполнительных органов. Иногда поступающая информация непосредственно переключается на исполнительные органы.

Такой принцип переработки информации заложен в основу многих безусловных рефлексов (врожденных, наследственно передающихся). Например, сокращение мышц конечностей, раздражаемых электрическим током, теплотой или химическими веществами, вызывает реакцию удаления конечности от раздражителя.

Вместе с тем каждый безусловный рефлекс также представляет собой сложную многокомпонентную реакцию в ответ на адекватное раздражение.

При длительном воздействии раздражителя на основе приобретенного опыта формируются условные рефлексы. Они непостоянны, вырабатываются на базе безусловных. Для образования условного рефлекса необходимо сочетание во времени какого-либо изменения среды, воспринятого корой больших полушарий, подкрепленного безусловным рефлексом.

Характер изменений в организме зависит от продолжительности внешних воздействий. Например, кратковременное снижение концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе вызывает лишь учащение дыхания и увеличение скорости кровотока, чем и обеспечивается снабжение тканей кислородом.

При компенсации длительно действующего гипоксического фактора (кислородного голодания) участвуют совсем другие механизмы.

У человека в горах повышается транспортная функция крови (увеличивается количество эритроцитов и изменяются кислородсвязывающие свойства гемоглобина), усиливается анаэробное дыхание, повышается активность ферментов.

В большинстве случаев изменения в организме в ответ на состояние внешней среды происходят при участии нескольких анализаторов и невозможно провести четкие границы между ними, особенно на уровне центральной нервной системы. Например, в регуляции позы участвуют вестибулярный аппарат, гравирецепторы и проприоцепторы мышц, тактильные рецепторы кожи, рецепторы органа зрения.

Поэтому те участки нервной системы, в которых происходит синтез первичной информации, ее окончательный анализ и сравнение полученного результата с ожидаемым (так называемое опознание образов), функционируют как единое целое.

В этом случае разделение анализаторных систем невозможно еще и потому, что все они имеют один и тот же исполнительный механизм – опорно-двигательный аппарат.

Человек обладает рядом специализированных периферических образований – органов чувств, обеспечивающих восприятие действующих на организм внешних раздражителей (из окружающей среды). К ним относятся органы зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания.

Не следует смешивать понятия «орган чувств» и «рецептор», например, глаз –это орган зрения, а сетчатка –фоторецептор, один из компонентов органа зрения. Помимо сетчатки в состав органа зрения входят преломляющие среды глаза, различные его оболочки, мышечный аппарат.

Понятие «орган чувств» в значительной мере условно, так как сам по себе он не может обеспечить ощущение.

Для возникновения субъективного ощущения необходимо, чтобы возбуждение, возникшее в рецепторах, поступило в центральную нервную систему – специальные отделы коры больших полушарий, так как именно с деятельностью высших отделов головного мозга связано возникновение субъективных ощущений.

Органы зрения играют исключительную роль в жизни человека. Посредством зрения человек познает форму, величину, цвет предмета, направление и расстояние, на котором он находится. Зрительный анализатор – это глаза, зрительные нервы и зрительный центр, расположенный в затылочной доле коры головного мозга.

Глаз представляет собой сложную оптическую систему. Глазное яблоко имеет форму шара с тремя оболочками: наружная, толстая оболочка называется белковой, или склерой, а ее передняя прозрачная часть–роговицей. Внутрь от белковой оболочки расположена вторая–сосудистая оболочка.

Ее передняя часть, лежащая позади роговицы, называется радужкой, в центре которой имеется отверстие, именуемое зрачком. Радужка играет роль диафрагмы. Сзади радужной оболочки, против зрачка, расположен хрусталик, который можно сравнить с двояковыпуклой оптической линзой.

Между роговицей и радужкой, а также между радужкой и хрусталиком расположены соответственно передняя и задняя камеры глаза. В них находится прозрачная, богатая питательными веществами, жидкость, снабжающая ими роговицу и хрусталик, которые лишены кровеносных сосудов.

За хрусталиком, заполняя всю полость глаза, находится стекловидное тело.

Лучи света, попадая в глаз, проходят через роговицу, хрусталик и стекловидное тело, т. е. через три преломляющие прозрачные среды, и попадают на внутреннюю оболочку глаза – сетчатку, в ней находятся светочувствительные рецепторы–палочки (130 млн.) и колбочки (7 млн.).

Свет, проникающий в глаз, воздействует на фотохимическое вещество элементов сетчатки и разлагает его. Достигнув определенной концентрации, продукты распада раздражают нервные окончания, заложенные в палочках и колбочках. Возникающие при этом импульсы по волокнам зрительного нерва поступают в нервные клетки зрительного бугра и человек видит цвет, форму и величину предметов.

Функции палочек и колбочек различны: колбочки обеспечивают так называемое дневное зрение, «ночное» же зрение осуществляется с помощью палочек. Разрешающая способность палочек и колбочек различна; колбочки позволяют четко различать мелкие детали. Цветное зрение осуществляется исключительно через колбочковый аппарат, палочки цвета не воспринимают и дают ахроматические изображения.

Чтобы видеть форму предмета, надо четко различать его границы, очертания. Эта способность глаза характеризуется остротой зрения. Острота зрения измеряется минимальным углом (от 0,5 до 10°), при котором две точки на расстоянии 5 м еще воспринимаются отдельно.

Согласованное движение глаз совершается с помощью трех пар мышц, вращающих глазное яблоко, и вследствие этого зрительные оси обоих глаз всегда направлены на одну точку фиксации.

Глаз чувствителен к видимому диапазону спектра электромагнитных колебаний (380–770 нм).

Слух – способность организма воспринимать и различать звуковые колебания. Эта способность воплощается слуховым анализатором. Человеческому уху доступна область звуков, механических колебаний с частотой 16…20 000 Гц.

Источник: https://www.bestreferat.ru/referat-318096.html

Системы восприятия человеком состояния среды

3.1. СИСТЕМЫ ВОСПРИЯТИЯ ЧЕЛОВЕКОМ СОСТОЯНИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

Психология безопасности деятельности человека.

Системы восприятия человеком состояния среды.

Раздел 1. Человек и среда обитания

Безопасность труда при грузовых и ремонтных работах.

Безопасность при выполнении общесудовых работ.

Тема № 2: Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности

Вопросы:

Литература:

Основная:

1. Белов С.В. и др. Безопасность жизнедеятельности/учебник.- М.:Высшая школа, 1999.- 447с., с.126-137.

2. Русак О.Н. Безопасность жизнедеятельности/учебное пособие.-Санкт-Петербург.: Изд.Лань, 2002.- 447с., с.52-95 (для технических специальностей).

Дополнительная:

1. Арустамов Э.А. Безопасность жизнедеятельности/учебник.-М.: Изд. Дом «Дашков и К», 2001.-678с, с.9-14. (для экономических специальностей).

2. Сборник нормативных документов по БЖД.-М.: Изд. Дом «Дашков и К», 1998.-690с.

За миллионы лет эволюционного и социального развития у человека выработалась естественная система защиты от опасностей.

Известно, что человеческая ветвь эволюционного развития стала самостоятельной около 12-15 млн. лет тому назад.

Способствовали же выживанию человека и развитию интеллектуальной и эмоциональной сфер необычно высокая организация его нервной системы и органов чувств.

Нервная система – это основа защиты человека от опасностей. Она подразделяется на:

1. Центральную (ЦНС).

2. Периферийную (ПНС).

ЦНС – это головной и спинной мозг, представляющие собой скопление десятков миллиардов нервных клеток.

ПНС образуется из нервных волокон, густой сетью пронизывающих все органы человека. С нервными волокнами связаны чувствительные аппараты – анализаторы.

Анализаторы превращают энергию раздражителей в нервные импульсы (биотоки), которые со скоростью 120м/с поступают в ЦНС. Здесь происходит распознавание первичных импульсов и выработка приказов для исполнительных органов: мышц и желез.

Нервная система обеспечивает реакцию организма на внешние и внутренние раздражители.

Важной особенностью анализаторов является их парность, что обеспечивает высокую надежность их работы (два уха, два глаза).

Деятельность внутренних органов регулируется вегетативной нервной системой. Сигналы со всей поверхности тела и внутренних органов, костей, лимфатических узлов обрабатывается в отделах мозга автоматически

Человек осуществляет связь с окружающей средой с помощью своих анализаторов (органов чувств). Ощущает звук, тепло, холод, свет, боль, положение своего тела в пространстве.

Основной характеристикой анализаторов является их чувствительность.

Ощущение – непосредственное отражение в сознании человека отдельных свойств предметов, явлений материального мира, а также внутреннего состояния организма. Чтобы оно возникло, интенсивность раздражителя должна достичь определенной величины.

С увеличением интенсивности раздражителя наступает момент, когда возникает боль и анализатор перестает работать адекватно.

Интервал от min до max, когда анализатор работает адекватно раздражителю определяется диапазоном чувствительности анализатора (верхний и нижний порог чувствительности).

Абсолютные пороги чувствительности измеряются в абсолютных величинах раздражителя ( P, U, t).

Минимальная разность между интенсивностями двух раздражителей, которая вызывает едва заметное различие ощущений, называется порогом различия. Порог различия у каждого человека индивидуален.

Опытом установлено, что ВЕЛИЧИНА ОЩУЩЕНИЙ изменяется медленней. Чем сила раздражителя. Этот психофизический закон носит имя «Вебера -Фехнера и выражается формулой:

E = KJ + C,

Где: E – величина ощущений.

J – интенсивность, сила раздражителя.

K и C – константы.

Между субъективными ощущениями человека и внешними физическими раздражителями существует логарифмическая зависимость.

Реакция организма на раздражители называется рефлексами.

Рефлексы бывают врожденные, с которыми живые существа рождаются. Они передаются по наследству и называются безусловными рефлексами (чувство страха, реакция на опасность и т.д.). Безусловные рефлексы побуждают вести поиск, бороться за существование, но это происходит вслепую, автоматически.

Более сложными являются условные рефлексы (Ур). Они формируются в процессе существования на основе опыта. Благодаря этим рефлексам человек может заблаговременно предпринять действия для своей защиты, ориентируясь на признаки опасности, но не видя при этом ее самой.

У человека в отличии от животных развилась Вторая сигнальная система в виде слов. Она служит средствами обмена информацией между людьми и играет исключительно большую роль в обеспечении безопасности.

Говоря о защите человека от естественных опасностей, необходимо отметить такое свойство человеческого организма как ИММУНИТЕТ. Иммунитет бывает врожденный и приобретенный. В общем виде иммунитет определяется невосприимчивостью человека к инфекционным заболеваниям.

Живому организму приходится защищаться от многочисленных микроорганизмов, вирусов. Есть микробы – друзья, есть – враги. Защитой от микроорганизмов служат, прежде всего, кожные покровы и слизистая, являющиеся барьером на пути микроорганизмов.

Поэтому, несмотря на обилие микроорганизмов на нашем теле и во рту, носоглотке, в кишечнике, они не проникают внутрь организма и не вызывают заболеваний.

Кожа, слизистая оболочка выделяют вещество – лизоцим, который попадая на микронную клетку растворяет ее оболочку и микроб погибает (лизоцим вырабатывает также редька и хрен).

Проникая через повреждения кожи, микробы встречаются с внутренним механизмом защиты.

В лимфе и в крови находится огромное количество (в лимфе – 2 тысячи, в крови – 8 тысяч на мм²) белых кровяных телец (клеток) – лейкоцитов, которые вступают в борьбу с микроорганизмами.

Человек не болеет рядом заболеваний животных; дважды не болеет одной и той же инфекционной болезнью. Иммунитет обеспечивают антитела, возникающие в организме после инфекционной болезни.

Чтобы повысить иммунитет человека к инфекционным болезням, на производстве должна проводиться вакцинация (ответная реакция организма), профилактическое использование специальных таблеток, использование витаминов.

Рассмотрим некоторые характеристики анализаторов, которые могут влиять на безопасность человека.

Анализаторы различают по характеру ощущений:

· Зрительные;

· Слуховые;

· Обонятельные;

· Осязательные;

· Боли;

· Положения тела в пространстве.

а). Зрительный анализатор. Зрение – сложный биологический процесс. Глаз обладает высокой чувствительностью. Воспринимаемый им свет преобразуется в импульс, который по зрительному нерву передается в мозг, где возникает зрительный образ.

Сетчатка глаза воспринимает излучения длиной волны от 380 (фиолетовый) до 760 (красный) НМ (нонометр) – одна миллиардная метра. Зрение дает 80% информации о внешнем мире. Зрение характеризуется остротой – min углом, под которым две точки видны как раздельные. Острота зависит от освещенности, контрастности, формы объекта.

Глаз способен приспосабливаться к изменениям обстановки. Это приспособление к большей или меньшей освещенности называется адаптацией.

Световая адаптация наступает через 1-2 до 8-10 минут. При этом чувствительность глаза снижается. При плохой освещенности чувствительность повышается, но на это требуется 40 минут.

Адаптационные возможности глаза небезграничны. Поэтому правила безопасности предусматривают нормы освещенности при выполнении зрительных работ. Деятельность человека в период адаптации глаз связана с определенной опасностью. Глаз непосредственно реагирует на яркость.

Которая представляет отношение силы света (интенсивности), излучаемой данной поверхностью, к площади этой поверхности. Яркость измеряется в нитах. При очень больших яркостях (более 30000 нит) возникает эффект ослепления. Гигиенически приемлема яркость до 5000 нитов.

Ощущение от светового сигнала сохраняется в глазах в течение некоторого времени (0,1-0,3с). Благодаря этому эффекту часто мелькающий сигнал воспринимается как постоянно светящийся. Это явление используется в кино и на телевидении.

Иногда можно наблюдать вращение колес в обратную сторону или вращающиеся предметы кажутся неподвижными. Эта зрительная иллюзия называется Стробоскопическим эффектом. При равенстве частот вращения объекта и колебаний светового потока вращающийся объект кажется неподвижным.

Когда частота колебаний света больше числа вращений объекта, то создается впечатление вращения в обратную сторону.

Стробоскопический эффект опасен.

В сетчатке глаза человека имеются светочувствительные клетки: 130 млн. палочек и 6-7 млн. колбочек. Благодаря палочкам человек видит ночью, но зрение бесцветно. Днем главную роль играют колбочки и днем зрение цветное.

Например, у голубей и кур нет палочек, поэтому вечером и ночью они не видят.

У людей также наблюдаются отклонения от восприятия света: цветовая слепота – все серое, дальтонизм – не различают красные и зеленые цвета, куриная слепота – теряют зрение с наступлением темноты.

Все эти отклонения могут привести к аварии.

Глаз имеет защиту: слезная жидкость, рефлекторно закрываются веки, но все же в опасных условиях следует применять средства защиты.

Бинокулярное зрение охватывает:

– в горизонтальном направлении 120-160º ;

– по вертикали, вверх -55-60º, вниз – 62-72º.

Глубинное зрение связано с восприятием пространства. Ошибка оценки абсолютной удаленности на расстоянии 30м составляет 12% от общего расстояния.

б). Слуховой анализатор.Звуки доставляют многочисленную информацию. Они могут служить для передачи сигналов опасности. Человеческое ухо чувствительный прибор. Его функции: восприятие звука и сохранение равновесия.

Устройство уха: наружное, среднее, внутреннее.

Наружное – состоит из ушной раковины и слухового порога, который закрыт барабанной перепонкой (1мм).

Среднее– заполнено воздухом и соединено с носоглоткой. Имеет три косточки: молоточек, наковальню и стремячко. Вход закрыт перепонками.

Внутреннее – заполнено особой жидкостью и имеет два органа – слуха и вестибулярный аппарат. Орган слуха насчитывает около 23 тыс. Клеток, которые обращаются в нервные импульсы. Имеются мембраны с огромным числом резонансовых устройств, которые воспринимают звуки определенной частоты.

Основными параметрами звуковых волн является уровень интенсивности и частота, которые субъективно в слуховых ощущениях воспринимаются как громкость и высота звука. О частоте область звуковых ощущений воспринимается от 16 до 22000 Гц.

Величина порога слышимости зависит от частоты ощущаемых звуков. Верхней границей является порог болевого ощущения, который в меньшей степени зависит от частоты и лежит в пределах 130-140 дБ.

Соотношение уровня интенсивности и частоты определяет ощущение громкости звука.

Вестибулярный аппарат состоит из трех полукруглых каналов, расположенных в много перпендикулярных направлениях отолитового аппарата. Отолит – кристалл солей кальция. Аппарат воспринимает действие силы тяжести и инерции; каналы – вращательное движение. Смещение жидкости раздражает анализаторы и вызывает рефлексные сокращения мышц.

в). Кожный анализатор(кожа). Выполняет защитно-оборонительные функции, предотвращает отравления, защищая кровь от проникновения химических веществ, регулирует температуру тела.

Обладая огромным электрическим сопротивлением (до 100ком), кожа препятствует в первый момент прохождению тока через организм человека.

На коже имеются анализаторы, воспринимающие боль, давление, прикосновение, тепло, холод.

1. Тактильный анализатор. Осязание – на коже имеется 500 тыс. неравномерно расположенных тактильных анализаторов, воспринимающих ощущения от механического воздействия (прикосновение, давление).

Особенностью анализатора является довольно быстрая адаптация, т.е. исчезновение чувства прикосновения или давления. Время адаптации зависит от силы раздражителя и для различных участков тела изменяется в пределах от 2 до 20с.

Примерные пороги ощущения:

– для кончиков пальцев руки – 3 г/мм²;

– на тыльной стороне пальца – 5 г/мм²;

– на тыльной стороне кисти – 12 г/мм²;

– на животе – 26 г/мм²;

– на пятке – 250 г/мм².

2.Болевой анализатор. Боль сигнал тревоги, призыв к борьбе с опасностью. На коже имеется 100 болевых точек – оголенных окончаний нервов, передающих болевые ощущения – сигналы в мозг.

Организм рефлектно реагирует на болевой сигнал, перестраивая работу всех систем, т.е выполняет полезную роль. В тоже время сильная боль вызывает шоковое состояние, которое затрудняет деятельность организма.

Примерные пороги болевой чувcтвительности кожи:

– живота – 20 г/мм²;

– кончиков пальцев – 300г/мм².

1. Температурный анализатор. Температурная чувствительность свойственна организмам, обладающим постоянной температурой тела, обеспечиваемой терморегуляцией.

Температура кожи несколько ниже температуры тела и различна для отдельных участков (на лбу – 34-35º, на лице – 20-25º, на животе – 34º, на стопах ног – 25-27º).

Средняя температура свободных от одежды участков кожи равна 30-32º.

В коже находятся два вида анализаторов: одни реагируют на холод (250 тыс. точек), другие на тепло (700 тыс. точек).

В случае понижения температуры воздуха теплоотдача в окружающую среду происходит за счет мышечной активности и усиления обмена веществ. При повышении температуры воздуха отдача тепла в окружающую среду происходит путем конвекции, излучения, испарения и контактной теплопроводимости.

Например, при tвоз.=20º теплоотдача составляет: конвекцией 30%, излучением 45%, испарением 20%, контактной теплопроводностью 5%. При tвоз.=36º – испарением за вахту (4 часа) потеря пота может составить до 12 литров. Вместе с ним выводятся из организма соли, что вызывает жажду и судороги.

Для предотвращения солнечного удара необходимо защищать голову от солнечной радиации головным убором. В жаркую погоду не рекомендуется перегружать желудок и спать на солнце.

В зимнее время может произойти переохлаждение и даже обморожение организма. Низкая температура воздуха в сочетании с его большой скоростью и влажностью может явиться причиной многих болезней: миазитов, невритов, радикулитов, обморожение рук, ног, ушей и т.д.

Существует понятие «абсолютный порог чувствительности» – минимальные ощущения изменению температуры. Для тепловых рецепторов он равен 0,2º, для холодных – 0,4º.

2. Вкусовой анализатор. Имеется 4 вида восприятия вкуса: сладкий, соленый, кислый, горький и их комбинации. Вкусовые ощущения играют предупредительную роль в обеспечении безопасности.

Различительная чувствительность вкусового анализатора довольно груба и в среднем составляет 20%.

Абсолютные пороги вкусового анализатора, выраженные в величинах концентраций раствора, примерно в 10000 раз выше, чем обонятельного.

Вкус воспринимают вкусовые луковицы в слизистой языка. Их несколько тысяч, каждая состоит из 10-15 тыс. вкусовых клеток. Клетки луковицы реагируют по разному – одни на вкус, другие – на запах.

3. Обонятельный анализатор. Запах служит сигналом предупреждения об опасности. У человека около 60 млн. обонятельных клеток, расположенных в слизистой оболочке носовых раковин на площади 5 см².

Клетки покрыты огромным количеством волосков, площадь их соприкосновения с пахнущими веществами составляет 5-7 м². От клеток сигналы идут в мозг.

Если в анализатор попадает вещество опасное для здоровья человека, то срабатывает рефлекс и дыхание задерживается.

Абсолютный порог обоняния у человека измеряется долями миллиграмма вещества на литр воздуха. Но дифференциальный порог высок, в среднем 38%. Запахи сигнализируют человеку о нарушениях в ходе технологических процессов и опасностях.

4.Мышечный анализатор. В мышцах имеются специальные рецепторы, посылающие сигналы в мозг о том, в каком состоянии находится мышца.

В ответ мозг направляет импульсы, координирующие работу мышц, заставляя их сокращаться. Благодаря этому человек ощущает свои мускулы и выбирает нужную или удобную ему позу.

От удобного положения тела зависит работоспособность и безопасность человека.

5. Двигательный анализатор. При конструировании органов управления и защитных устройств необходимо учитывать возможности двигательного аппарата человека.

Сила сокращения мышц колеблется в широких пределах. Например, номинальная сила кисти в 450-650 Н при соответствующей тренировке может быть доведена до 900 Н.

Сила сжатия, в среднем равная 500Н для правой и 450 Н для левой руки, может увеличиваться в два раза и более.

Диапазон скоростей, развиваемых движущимися руками человека, находится в пределах 0,01-8000 см/с. Наиболее часто используют скорости порядка 5-800см/с. Скорость зависит от направления движения: вертикальные движения рукой осуществляются быстрее, чем горизонтальные; движение к себе совершается быстрее, чем от себя.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/1_96950_sistemi-vospriyatiya-chelovekom-sostoyaniya-sredi.html

Системы восприятия человеком состояния среды обитания

3.1. СИСТЕМЫ ВОСПРИЯТИЯ ЧЕЛОВЕКОМ СОСТОЯНИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ
Читать далее: Нервная система

Введение

1. Системы восприятия человеком состояния среды обитания

1.1. Органы чувств

1.2. Нервная система

1.3. Гомеостаз и адаптация

1.4. Естественные системы защиты организма

2. Допустимое воздействие негативных факторов на человека

Заключение

Список используемой литературы

Введение

В ходе эволюции в организме человека сформиро­вались механизмы, обеспечивающие приспособле­ние к различным условиям жизни и стабилизацию активности органов и систем организма в определен­ных функциональных диапазонах. Возможности организма реагировать на внешние и внутренние возмущающие влияния относительно ограничены, но комбинация различных реакций расширяет воз­можности организма при взаимодействии с внеш­ней средой.

Негативные воздействия на организм могут ока­зывать различные чрезвычайные раздражители (факторы внешней среды) — физические, химичес­кие, биологические, психофизиологические.

Сте­пень их вредности относительна и зависит от сопут­ствующих условий и состояния внешней и внутрен­ней среды организма.

Влияние всех этих факторов происходит в конкретных социальных условиях су­ществования, которые имеют нередко решающее значение в обеспечении безопасности жизнедеятель­ности.

Способность организма отвечать на воздействия факторов окружающей среды называется реактив­ностью.

Реактивность — свойство организма как целого отвечать изменениями жизнедеятельности на воз­действия окружающей среды.

Реактивность обеспе­чивается защитно-компенсаторными системами и механизмами, решающая роль в осуществлении ко­торых принадлежит нервной системе.

В процессе развития организма нервная система стала веду­щей, обеспечивающей целостность организма, его единство с окружающей средой, сохранение посто­янства внутренней среды, строения, функций.

1. Системы восприятия человеком состояния среды обитания

1.1. Органы чувств

Датчиками анализаторов являются специальные окончания нерв­ных волокон, называемые рецепторами, которые преобразуют внеш­нюю энергию различных видов раздражителей в особую активность нервной системы. Часть из них воспринимает изменения в окружаю­щей среде (экстероцепторы), а другая часть — во внутренней среде нашего организма — интероцепторы.

В зависимости от природы раздражителя, на который они настро­ены, рецепторы подразделятся на:

— механорецепторы, к ним относятся слуховые, вестибулярные, гравитационные, тактильные рецепторы кожи и опорно-двигательного аппарата, барорецепторы сердечно-сосудистой системы;

— терморецепторы, воспринимающие температурные изменения как внутри организма, так и окружающей организм среде, они объе­диняют рецепторы кожи и внутренних органов, а также центральные термочувствительные нейроны в коре мозга;

— хеморецепторы, реагирующие на воздействие химических ве­ществ, к ним относятся

—рецепторы вкуса и обоняния, сосудистые и тканевые рецепторы (например, глюкорецепторы, реагирующие на изменение уровня сахара в крови);

— фоторецепторы, настроенные на восприятие света;

— болевые рецепторы, объединяются в особую группу, так как они могут возбуждаться механическими, химическими, электрическими и температурными раздражителями.

По характеру вызываемых у человека ощущений различают зри­тельные, слуховые, обонятельные, осязательные рецепторы, рецепторы боли, рецепторы положения тела в пространстве.

Чаще всего рецепторы представляют собой клетку, снабженную подвижными волосками или ресничками (подвижными антеннами), обеспечивающими чувствительность рецепторов.

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. Иногда поступающая информация сразу направляется с рецептора на исполнительные органы, минуя централь­ную нервную систему (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.

Условные рефлексы непостоянны, вырабатываются на базе безуслов­ных и формируются на основе приобретенного опыта, при длительном воздействии раздражителя.

Человек обладает рядом органов чувств, обеспечивающих восприятие действующих на организм раздражителей из окружающей среды. К ним относятся органы зрения, слуха, обоняния, вкуса и осязания. Не надо смешивать понятие «орган чувств» и «рецептор», воспринимающий раздражение. Например, глаз —это орган зрения, а сетчатка—фоторецептор, один из важных компонентов органа зрения.

Кроме сетчатки, в состав органа зрения входят оптические среды глаза, различные его оболочки, мышечный аппарат. Понятие «орган чувств» является весьма условным, так как он сам по себе не может обеспечить ощущение. Для возникновения субъективного ощу­щения необходимо, чтобы возбуждение, возникшее в рецепторах, поступило в ЦНС — специальные отделы коры больших полушарий.

Органы зрения играют исключительно важную роль в жизни чело­века. Благодаря зрению мы познаем форму, величину, цвет предмета, направление и расстояние, на котором он находится. Зрительный анализатор — это глаза, зрительные нервы и зрительный центр, рас­полагающийся в затылочной доле коры головного мозга.

Глаз — это сложная оптическая система. Глазное яблоко имеет форму шара с тремя оболочками: наружная, называется склерой, а ее передняя прозрачная часть — роговицей. Внутрь от склеры рас­положена вторая — сосудистая оболочка.

Ее передняя часть, лежащая за роговицей, называется радужкой, в центре которой имеется отвер­стие — зрачок. Позади радужной оболочки, напротив зрачка, распо­ложен хрусталик, который можно сравнить с двояковыпуклой линзой.

За хрусталиком, заполняя всю полость глаза, находится стекловидное тело.

Лучи света, попадая в глаз, проходят через роговицу, хрусталик и стекловидное тело, т. е. через три преломляющие, оптические, про­зрачные среды и попадают на внутреннюю оболочку глаза — сетчатку.

Она выстилает только заднюю половину глаза, в ней находятся свето­чувствительные рецепторы —палочки (130 млн. шт.) и колбочки (7 млн. шт.). Функции палочек и коблочек различны. Колбочки обеспечивают так называемое «дневное» зрение, они позволяют четко различать мелкие детали.

Цветное зрение осуществляется исключи­тельно через колбочки. Палочки цвета не воспринимают и дают черно-белое изображение.

Свет, попавший в глаз, воздействует на фотохимическое вещество палочек и колбочек и разлагает его. При определенной концентрации продукты распада раздражают нервные окончания, расположенные в палочках и колбочках. Возникающие при этом импульсы по волокнам зрительного нерва поступают в головной мозг, и мы видим цвет, форму и величину предметов.

Глаз чувствителен к видимому диапазону спектра электромагнит­ных колебаний (380…770 нм), что соответствует восприятию цвета, начиная с фиолетового до красного.

Слух — способность организма воспринимать и различать звуковые колебания, которая осуществляется слуховым анализатором. Челове­ческому уху доступна область звуков, т. е. механических колебаний с частотой от 16 до 20000 Гц. Граница слышимости в отдельных случаях может быть шире, до 25 000 Гц.

Ухо — орган слуха представляет собой воспринимающую часть звукового анализатора. Оно имеет три отдела: наружное, среднее и внутреннее ухо.

Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода, затянутого упругой барабанной перепонкой, отделяющей среднее ухо. Ушная раковина и слуховой проход служат для улучшения приема высоких частот.

Они способны усиливать звук с частотой от 2000 до 5000 Гц на 10…20 дБ и это определяет повышенную опасность звуков указанного диапазона частот.

В полости среднего уха находятся так называемые слуховые кос­точки: молоточек, наковальня и стремечко, связанные между собой.

Они передают звуковые колебания от барабанной перепонки во внут­реннее ухо, где находится кортиев орган, воспринимающий звук.

Среднее ухо сообщается с носоглоткой с помощью евстахиевой трубы, по которой во время глотания воздух проходит в полость среднего уха для выравнивания давления.

Внутреннее ухо имеет наиболее сложное строение. Оно состоит из трех частей: мешочков преддверия, улитки и трех полукружных кана­лов. Улитка, в которой располагается кортиев орган, воспринимает звуковые сигналы, а мешочки преддверия и полукружные каналы — раздражений, возникающие от перемены положения тела в простран­стве.

Звуковые волны попадают в слуховой проход, приводят в движение барабанную перепонку и через цепь слуховых косточек передаются в полость улитки внутреннего уха.

Колебания жидкости в канале улитки передаются волокнам основной перепонки кортиева органа в резонанс тем звукам, которые поступают в ухо.

Нервный импульс, возникающий при этом, передается в соответствующий отдел головного мозга, где синтезируется соответствующее слуховое представление.

Ухо воспринимает далеко не все звуки окружающей среды. Звуки, близкие к верхнему и нижнему пределам слышимости, вызывают слуховое ощущение лишь при большой интенсивности и поэтому обычно почти не слышны. Очень интенсивные шумы могут вызвать боль в ухе и даже повредить слух.

Обоняние — способность воспринимать запахи, осуществляется благодаря обонятельному анализатору, рецепторами которого являют­ся нервные клетки, расположенные в слизистой оболочке носа. Эти клетки преобразуют энергию раздражителя в нервное возбуждение и передают его обонятельному центру.

Для этого требуется непосредст­венный контакт рецептора, с молекулой пахучего вещества. Эти моле-, осаждаясь на небольшом участке мембраны обонятельного рецептора, вызывают местное изменение ее проницаемости для отдель­ных ионов.

В результате развивается рецепторный потенциал — на­чальный этап нервного возбуждения. Человек обладает различной чувствительностью к пахучим веществам, к некоторым веществам она особенно высокая. Например, этилмеркаптан ощущается при его содержании в количестве, равном 0,00019 мг и 1 л воздуха.

Полный диапазон воспринимаемых концентраций может охватывать 12 поряд­ков.

При длительном действии пахучих веществ чувствительность к запаху снижается, причем настолько, что человек перестает его ощущать, даже если это очень неприятный запах, например, сероводород.

Когда запахи отсутствуют, чувствительность восстанавливается. Неко­торые запахи могут подавлять другие, сливаться с ними, компенсиро­вать друг друга.

Однако механизм их действия до конца пока не раскрыт.

Запахи способны вызывать отвращение к пище, обострять чувст­вительность нервной системы, способствовать состоянию подавленно­сти, повышенной раздражительности.

Сероводород, бензин и другие вещества могут вызвать отрицательные реакции вплоть да тошноты, рвоты, обморока.

Например, обнаружено, что запах бензола, и герантиола обостряет слух, а индол притупляет слуховое восприятие, запахи пиридина и толуола обостряют зрительную функцию в сумерках, запах камфары повышает чувствительность зрения к зеленому цвету, снижает — к красному.

Вкус — ощущение, возникающее при воздействии некоторых раз­дражителей на определенные рецепторы, расположенные на поверх­ности языка. Вкусовое ощущение формируется из восприятия четырех основных видов вкуса — кислого, соленого, сладкого и горького; вариации вкуса складываются из комбинации основных перечислен­ных ощущений.

Различные участки языка имеют неодинаковую чув­ствительность к вкусовым веществам: кончик языка более чувствителен к сладкому, края языка —к кислому, кончик и края — к соленому и корень языка наиболее чувствителен к горькому. Установить достаточ­но строгое соответствие вкуса с химической или физической характе­ристикой вещества пока не удается.

Однако известно, что кислый вкус представлен в основном кислотами. Соленым в чистом виде является только хлорид натрия — поваренная соль, никакие другие хлориды или натриевые соединения не дают такого ощущения. Сладкими являются сахара, спирты, альдегиды, кетоны, амиды, эфиры, аминокислоты, а также некоторые соли бериллия и свинца.

Горьким вкусом обла­дают самые разнообразные веще­ства— это соли калия, магния, аммония, некоторые органиче­ские соединения—хинин, ко­феин, никотин и др.

Механизм восприятия вкусо­вых веществ определяется специ­фическими химическими реак­циями на границе вещество — вкусовой рецептор.

Вкусовые лу­ковицы, в состав которых входят рецепторы, расположены на со­сочках языка и в значительно меньших количествах в слизи­стой неба, глотки, гортани, мин­далин. Вкусовые рецепторы живут недолго, меняя при этом и место расположения, и нервные связи, и форму, и свойства.

Очень важным условием возникновения ощущения является растворение вкусового вещества на поверхности языка. Интересным представляется яв­ление вкусового контраста, за­ключающегося в усилении одних вкусовых ощущений после дей­ствия других.

Например, вкус сладкого вещества становится го­раздо интенсивнее, если перед этим во рту было что-то соленое, а сладкое повышает чувствительность к кислому. Горечи обостряют чувствительность практически ко всем другим веществам.

Осязание—сложное ощущение, возникающее при раздражении рецепторов кожи, слизистых оболочек и мышечно-суставного аппара­та. Основная роль в осязании принадлежит тактильной чувствитель­ности — прикосновению и давлению.

Кожа — внешний покров тела, представляющий собой самый большой орган с очень сложным строением, который выполняет ряд важных жизненных функций. Кожа защищает организм от вредных внешних воздействий, выполняет рецепторную, секреторную, обмен­ную функции, играет значительную роль в терморегуляции и др.

В коже выделяют три слоя: наружный (эпителиальный — эпидермис), средний, состоящий из соединительной ткани (собственно кожа — дерма) и внутренний —подкожная жировая клетчатка. В коже расположено большое число кровеносных и лимфатических сосудов, а также многочисленных пронизывающих дерму нервных волокон.

Одной из основных функций кожи является защитная, т. е. кожа — орган защиты. Так, растяжение, давление, ушибы обезвреживаются упругой жировой подстилкой и эластичностью кожи.

Нормальный — роговой слой предохраняет глубокие слои кожи от высыхания и весьма устойчив по отношению к различным химическим веществам. Пигмент меланин, поглощающий ультрафиолетовые лучи, предохраняет кожу от воздействия солнечного света.

Большое значение имеют стерилизу­ющие свойства кожи и устойчивость к различным микробам; непов­режденный роговой слой непроницаем для инфекций, а кожное сало и пот создают кислую среду с рН5,5, неблагоприятную для многих микробов.

Окисление происходит в роговом слое, поэтому так важен достаточный приток кислорода для профилактики кожных заболева­ний. Кожа «дышит», например, если покрыть человека лаком, он начинает задыхаться.

Важной функцией кожи является ее участие в терморегуляции (поддержании нормальной температуры тела), так как 80 % всей теп­лоотдачи организма осуществляется кожей. При высокой температуре внешней среды кровеносные сосуды кожи расширяются и теплоотдача конвекцией усиливается.

При низкой температуре — сосуды сужива­ются, кожа бледнеет, теплоотдача снижается. Секреторная функция обеспечивается сальными и потовыми же­лезами.

С кожным салом могут выделяться некоторые лекарственные вещества (йод, бром), продукты промежуточного обмена веществ, микробных токсинов и эндогенных ядов.

Обменная функция кожи заключается в участии в процессах регу­ляции общего обмена веществ в организме, особенно водного, мине­рального и углеводного. Ниже приведены максимальные скорости передачи информации, принимаемой человеком с помощью различных органов чувств в кору больших полушарий головного мозга.

Воспринимаемый сигнал Характеристика Максимальная скорость, бит/с

Зрительный Цвет 3,1

Слуховой Громкость 2,3

Вкусовой Соленость 1,3

Обонятельный Интенсивность 1,53

Тактильный (осязательный) Интенсивность 2,0

Для организма важен анализ не только внешнего мира, но и то, что происходит в нем самом.

Кроме перечисленных внешних анализаторов существуют анализаторы внутренние, которые сигнализируют о деятельности внутренних органов, о состоянии нашей внутренней среды.

Постоянство внутренней среды—условие нормального существова­ния организма. В настоящее время под внутренней средой принято считать: кровь (точнее, плазму крови), лимфу и межклеточную жид­кость.

Можно назвать несколько параметров внутренней среды, поддер­жание которых особенно важно для жизни. Это содержание кислорода, углекислого газа, водородных ионов, ряда минеральных веществ (на­трия, магния, кальция и др.

), артериального давления, температуры и др. Диапазон колебаний этих параметров очень невелик. Благодаря такому строгому постоянству внутренней среды живое существо может находиться в различных условиях внешней среды.

Информация, получаемая из внешнего мира и внутренней среды организма, определяет работу функциональных систем организмами поведение человека. Для управления поведением человека и активно­стью его функциональных систем (т. е. выходной информацией, по­ступающей из коры больших полушарий) достаточно около 107 бит/с при подключении программ, содержащихся в памяти.

Для анализаторов характерна чрезвычайно высокая чувствитель­ность к соответствующим раздражителям. Если бы чувствительность наших органов чувств оказалась еще выше, то это бы только затруднило нашу жизнь. В этом случае мы бы в буквальном смысле слышали, как растут деревья, как бежит кровь по сосудам, броуновское движение молекул и т. п.

Количественной мерой чувствительности является пороговая интенсивность энергетического воздействия, т. е. та наименьшая интен­сивность раздражителя, действие которого дает ощущение. Чем ниже пороговая интенсивность или просто «порог», тем выше чувствитель­ность, и наоборот.

Рассмотрим в качестве примеров, какова же абсолютная чувстви­тельность некоторых наших органов чувств.

Световая чувствительность наших глаз связана с чувствительно­стью рецепторных элементов сетчатки и приближается к теоретически возможному максимуму. Для возникновения зрительного ощущения достаточно, чтобы палочкой был поглощен 1…2 кванта света, а для колбочек необходимо 5… 10 квантов.

У человека ощущение света возникает не сразу, а только спустя 0,1 с, т. е. после его фактического действия, при этом интенсивность света превышает в 400 раз пороговое значение. При уменьшении интенсив­ности время реакции увеличивается до 0,25 с. 90

Чувствительность вестибулярного анализатора характеризуют ми­нимальными, т. е. пороговыми величинами воспринимаемых факторов.

Для углового ускорения порог составляет 0,015…0,05 рад/с2.

Для прямолинейного —2…20 см/с2.

При наклонах головы пороговая величина равна 1° при наклонах в сторону и 1,5…2° при наклонах вперед и назад. Центробежная сила воспринимается при ее значениях (0,005—0,1)q.

Вкусовую чувствительность характеризуют пороговой концентра­цией веществ, при нанесении которых на всю поверхность языка возникают соответствующие вкусовые ощущения. Такой минимальной концентрацией для сахара будет 0,01 моль/м3, для поваренной соли NаС1 — 0,05 моль/м3, для соляной кислоты НС1 – 0,0007 моль/м3, для солянокислого хинина 0,0000001 моль/м3.

Самая высокая чувствительность проявляется при температуре 37 °С.

Для оценки чувствительности обоняния чаще всего используется число молекул в 1 м3 или в 50 см3 воздуха (считается, что на один «нюх» у человека расходуется 50 см3).

Обращают на себя внимание очень резкие колебания величин порогов запаха различных веществ для различных людей и для различных видов животных.

В качестве примера могут служить пороговые концентрации (число молекул в 1 м3 воздуха) сильно пахнущих веществ для собаки и человека:

 Вещество Пороговая концентрация

 для собаки  для человека

 Уксусная кислота 2 · 105 5 ·1013

Масляная кислота  9 · 103 7 · 109

Температурная чувствительность определялась специальными ис­следованиями, в результате выявлено общее число точек холода на всей поверхности тела около 250 000, а теплоты только 30 000. Человек способен различать разницу температур до 0,2 °С.

При этом диапазон воспринимаемых внутрикожных температур от + 10 до + 44,5 °С. При температуре t < 10 °С наступает холодовая блокада температурных во­локон тактильной чувствительности (на этом основан один из способов обезболивания). При температуре t > 44,5 °С на смену ощущения «го­рячо» приходит — «больно».

Это соответствует интенсивности тепло­вого излучения 0,86 Вт/см2.

Тактильная чувствительность на различных местах кожи развита неодинаково. Порог раздражения самых чувствительных участков ра­вен 50 мг, а в наименее чувствительных он достигает 10 г. Самая высокая чувствительность в области губ, носа, языка, наименьшая на спине, подошвах стопы, животе.

Чувствительность двигательного анализатора определяют по неко­торым косвенным признакам. Самым чувствительным является плечевой сустав. Для него порог восприятия смещения при скорости 0,3° в секунду составляет 0,22…0,42°. Наименее чувствительным оказался голеностопный сустав, у него порог составляет 1,15..Л,30°.

Органы чувств имеют различное время реагирования к действию раздражителей: зрение—0,15…0,22 с; слух—0,12…0,18 с; вкус — 1,1 с; обоняние — 0,13…0,87 с; тактильная чувствительность — 0,15…0,8с.

Энергия воздействия раздражителя ограничена снизу порогом чув­ствительности, а сверху тоже есть ограничение, при этом рецепторы либо просто выключены, либо — это порог болевого ощущения.

Передача информации об избыточной энергии поступает в анали­зирующий блок в ЦНС или периферическую нервную систему со скоростью 130 м/с.

Читать далее: Нервная система

… и сельскохозяйственного производства; – массовое использование средств транспорта; – рост затрат на военные цели и ряд других процессов. 2.

Факторы, воздействующие на человека в процессе его жизнедеятельности Результат взаимодействия человека со средой обитания может изменяться в весьма широких пределах: от позитивного до катастрофического, сопровождающегося гибелью людей и разрушением …

… объект защиты, 2.         объект обеспечения безопасности, 3.         источник опасности. Высокая цена ошибки оператора – до 60% несчастных случаев происходит по вине человека. 2.Понятие среды обитания. Среда обитания человека подразделяется на производственную и непроизводственную (бытовую). Основным элементом производственной среды является труд, который в свою очередь состоит из …

… или технологических процессов; – при выборе технического решения обеспечить малоотходность производства и максимальную эффективность использования энергоресурсов.

Задачи специалиста в области безопасности жизнедеятельности сводятся к следующему; – контроль и поддержание допустимых условий (параметры микроклимата, освещение и др.

) жизнедеятельности человека в техносфере; – идентификация …

… . Прошла неделя после получения письма. В городе Суммы тяжело заболела тетка. Страна продолжала жить мирной, спокойной жизнью.

Еще никто не знал, что это был последний съезд представителей единого народа ванов. Единство ванов формировалось богами.

Закреплялось истинными знаниями, языком богов, традициями, гарантирующими физическое и духовное здоровье индивидуума. Единство ванов было гарантом …

Источник: https://www.KazEdu.kz/referat/129622

Вопрос 1. Системы восприятия человеком состояния внешней среды

3.1. СИСТЕМЫ ВОСПРИЯТИЯ ЧЕЛОВЕКОМ СОСТОЯНИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

Лекция 2. Основы физиологии труда

План:

1. Системы восприятия человеком состояний внешней среды

2. Физиологические основы труда и влияние метеорологических условий на организм человека

3. Классификация основных форм деятельности человека и условий труда

4. Работоспособность и её динамика

Вопрос 1. Системы восприятия человеком состояния внешней среды

Возникновение жизни на Земле было связано с формированием и поддержанием в клетке в течение всей жизни специфических физико-химических условий, отличающихся от условий окружающей среды.

Благодаря гомеостазу млекопитающие обеспечивают постоянство объема крови (изоволемия) и других внеклеточных жидкостей, концентрации в них ионов, осмотически активных веществ, постоянство pH крови, состава в ней белков, липидов и углеводов, в узких пределах поддерживается температура тела.

Гомеостаз – это способность биологических систем противостоять изменениям и сохранять относительное постоянство состава и свойств. Термин предложил Кенон в 1929 году для характеристики состояний и процессов, обеспечивающих устойчивость организма. Различают физиологический и генетический гомеостаз.

Физиологический гомеостаз достигается системой физиологических регуляторных механизмов, интегрирующую роль играет центральная нервная система (ЦНС), симпатическая нервная система, состояние надпочечников, гипофиза и др. эндокринных желез, степень развития эффекторных органов. Этот вид гомеостаза осуществляется за счет работы здоровой нервной системы и эффективной работы эффекторной системы (мышц и желез).

Сокращение мышц после иннервации происходит за счет сокращения актиновых нитей, состоящих из сократительного белка. Для процессов сокращения и расслабления необходима энергия в виде АТФ и ионы кальция, концентрация которых возрастает при сокращении и снижается при расслаблении.

Непрерывность потоков нервных импульсов и постоянное образование АТФ позволяют выполнять различные виды работ.

Но при длительной стимуляции с большой частотой мышца может израсходовать свой запас АТФ и утомиться («состояние до изнеможения»), но это характерно только для скелетных мышц – гладкая и сердечная мышцы такого состояния не знают.

При раздражении чувствительных структур опорно-двигательного аппарата возникает ощущение, которое принято называть мышечное чувство – ощущение движения, которое складывается на основе информации от рецепторов кожи, сухожилий, суставов и мышечных веретен.

Гормональная регуляция различных процессов в организме служит дополнением к нервной. Нервные импульсы вызывают ответы значительно быстрее, чем гормоны, но эндокринные влияния более длительны и всеобъемлющи.

Гормональная регуляция различных процессов в организме служит дополнением к нервной. Нервные импульсы вызывают ответы значительно быстрее, чем гормоны, но эндокринные влияния более длительны и всеобъемлющи.

Как правило, гормоны работают по принципу отрицательной обратной связи: происходит автоматическое регулирование собственного развития.

Гормоны обладают высокой биологической активностью, действуют только на живые клетки, участвуют в обмене веществ, влияют на рост, дифференцировку, размножение, обеспечивают ответную реакцию организма на изменение окружающей среды. Регулирует эндокринные функции организма комплекс гипоталамуса (регулирует) и гипофиза (реализует).

Генетический гомеостазобеспечивает относительную стабильность популяции при поддержании генотипической структуры. К биологическому сходству между родителями и потомками приводит способность организмов передавать по наследству признаки и свойства. Это же обеспечивает возможность индивидуального развития в соответствии с условиями среды.

Изменчивость этой информации обеспечивает многообразие видов и форм жизни. Однако, изменчивость может приводить к качественному изменению наследственного субстрата, что приводит к появлению у потомков принципиально новых признаков, отсутствующих у родителей, т.е. к возникновению мутаций.

Мутации – это естественные или искусственные, внезапные изменения генетического материала. Их основные характеристики:

– возникают внезапно, без промежуточных стадий;

– новые формы устойчивы и передаются по наследству;

– это качественные изменения;

– они бывают полезными и вредными;

– одинаковые мутации могут возникать неоднократно.

Считается, что спонтанные мутации редки и возникают в естественных условиях. Индуцированные же возникают под действием внешних факторов, которые называют мутагенными. В зависимости от природы их делят на: физические, химические и биологические.

· Физические мутагены составляют высокоэнергетичные частицы крайне малой величины, из-за чего обладают высокой способностью глубоко проникать в ткани и вызывать молекулярные нарушения

· Химическиемутагены – химические вещества, обладающие способностью оказывать токсическое или канцерогенное влияния на биологические структуры.

· Биологические мутагены – вирусы, микроорганизмы, выделяющие токсины действуют не прямо, а опосредовано через выделение химических веществ.

Безопасная деятельность человека основывается на постоянном приёме и анализе информации о характеристиках внешней среды и внутренних системах организма. Этот процесс осуществляется с помощью анализаторов – подсистем ЦНС, обеспечивающих приём и первичный анализ информационных сигналов. В зависимости от специфики принимаемых сигналов различают следующие анализаторы:

-Внешние (зрение, слух и др)

-Внутренние (давление, кинестетический, вестибулярный, специальные).

Основные параметры анализаторов:

1. абсолютная чувствительность к интенсивности сигнала – характеризуется минимальным значением воздействующего раздражителя, при котором возникает ощущение (нижний порог чувствительности)

2. предельно допустимая интенсивность сигнала (близка к болевому порогу) – верхний предел чувствительности

3. диапазон чувствительности к интенсивности

4. различительная чувствительность к изменению интенсивности сигнала, ощущаемая человеком

5. различительная чувствительность к изменению частоты сигнала

6. диапазон спектральной чувствительности (зрительный, слуховой, вибрационный), отдельно верхний и нижний пороги восприятия

7. пространственные характеристики чувствительности

8. минимальная длительность сигнала (сенсомоторная реакция)

9. адаптация и сенсибилизация

Каждый анализатор состоит из трех частей (рис. 2.1.1):

· Рецепторная клетка, которая воспринимает энергию внешнего раздражения и перерабатывает её в нервный импульс. Чем больше число рецепторов, тем больше диапазон воспринимаемого раздражения.

· Проводящие пути

· Корковый анализатор (сенсорный центр), находящийся в головном мозге.

Совокупность анализаторов, выполняющие единообразную функцию объединяются в органы чувств. У человека выделяют следующие органы чувств: органы зрения, слуха, равновесия, вкуса, обоняния и осязания.

Любое ощущение имеет четыре параметра: пространственный, временной, интенсивность, качество.

Рисунок 2.1.1 – Функциональная схема анализатора

Орган зрения состоит из глазного яблока со зрительным нервом и вспомогательных органов Объем глаза у взрослого человека 7.5 см3 . Глазное яблоко состоит из ядра, образованного тремя оболочками: фиброзной, сосудистой и десятислойной сетчаткой.

Строение сетчатки: Фоторецепторные клетки соприкасаются с ассоциативными клетками палочками и колбочками. Зрительный пигмент поглощает часть падающего на него света и отражает остальную часть. Каждая палочка или колбочка содержит пигмент, который поглощает лучи с определенной длиной световой волны.

Поглощая фотон света, зрительный пигмент меняет свою конфигурацию, освобождающаяся при этом энергия используется для химических реакций и возникновения нервных импульсов. В сетчатке глаза человека содержится один тип палочек (60-120 млн.

)- воспринимают информацию об освещенности и форме предметов, необходимы в темнотеи три типа колбочек (6-7 млн.) -цветовое зрение. Четкость зрения связана с состоянием функционированием хрусталика.

Вспомогательными органами являются: мышцы, веки, коньюктива, 2-3 ряда ресниц, которые обновляются в течение 100 дней и слезный аппарат. Слезы увлажняют конъюктиву и обеззараживают микроорганизмы.

Ежедневно вырабатывается около 100 мл слез, имеющих слабощелочную реакцию. Слезы состоят из: воды, 1.5% соли, 0.5% альбумина и слизи, а также веществ, образующихся в организме при нервном напряжении и стрессе.

Выработка слез контролируется пролактином.

Прием и анализ информации глазом происходит в диапазоне 380-760 нм. Глаз различает 7основных цветов и более сотни оттенков. Характеристикой чувствительности являетсяотносительная видность (канделы на м2). Различие предмета на фоне других определяется контрастом его с фоном. Величина контраста оценивается количественно, как отношение разности яркости предмета и фона к большей яркости.

Временные характеристики восприятия сигнала глазом:

· Латентный период -0.15-0.22 с;

· Порог обнаружения сигнала при большей яркости 0.001с;

· Привыкание к темноте (несколько секунд – несколько минут);

· Критическая частота слияния мельканий – 14-70Гц

Органы слуха и равновесия (статического чувства) у человека обледенены в сложную систему: наружное ухо, среднее ухо и внутреннее. Наружное ухо – ушная раковина и наружный слуховой проход, длиной 35 мм закрытый барабанной перепонкой, которая отделяет наружное ухо от среднего.

Среднее ухо – это барабанная полость объемом около 1 см3. В ней находятся три слуховые косточки, передающие звуковые колебания и сухожилия мышц. Барабанная полость продолжается в слуховую трубу (евстахиеву), которая открывается в носовой части глотки.

Труба выполняет функцию выравнивания внутреннего давления воздуха. Внутреннее ухо состоит из перепончатого лабиринта. В нём две части: вестибулярная и улитковая. Человек способен воспринимать звуковые колебания от 16 до 21 000 Гц. С возрастом эта величина снижается в 2-3 раза.

Сильный шум травмирует орган слуха и вызывает психоэмоциональный стресс.

Особенности слухового анализатора:

– способность быть готовым к приему информации в любой момент времени;

– широкий диапазон восприятия и способность выделять отдельные звуки;

– способность устанавливать местоположение источника звука.

Орган обоняния. Обонятельная область слизистой оболочки носа взрослого человека занимает 250-300 мм2. Обонятельные клетки (40 млн.) имеют центральные и периферические отростки: дендриты образуют обонятельную булаву, а аксоны собираются в обонятельные нити.

Молекулы пахучих веществ взаимодействуют с белками булавы, генерируют нервный импульс, который, в конце концов, достигает коркового центра обонятельного анализатора в коре головного мозга.

Несмотря на то, что существует девять четко различимых групп запахов, человек способен различить около трех тысяч.

Орган вкуса у человека образован примерно 2000 вкусовых почек, расположенных в толще многослойного эпителия боковых поверхностей желобоватых, листовидных, грибовидных сосочков языка, а также в слизистой оболочке нёба, зева и надгортанника. Для возникновения сладкого вкуса достаточно содержание в продукте 0.5% сахара, 0.25% соли, 0.002% горького и 0.001% кислоты.

Кожавыполняет многообразные функции: защитную, терморегуляционную, дыхательную, обменную, является депо крови и органом осязания. Железы кожи вырабатывают пот и кожное сало. С потом выделяется около 500 мл воды, солей, конечных продуктов азотистого обмена. Кожа активно участвует в обмене витаминов, особенно важен синтез витамина D.

Площадь кожного покрова взрослого человека составляет 1.5-2.м2 и эта поверхность является рецепторным полем осязания, болевой, температурной чувствительности и важнейшей эрогенной зоной. Кожа состоит из эпидермиса и дермы. Эпидермис – многослойный ороговевающий эпителий (на участках, подвергающихся постоянному давлению толщина его 2.3 мм). В эпидермисе находятся пигментные клетки. Дерма – 1-2.

5 мм соединительной ткани. Подкожная клетчатка играет важную роль в терморегуляции. Кожа иннервируется чувствительными нервами, отходящими от спинно-мозговых и черепных нервов, а также волокнами вегетативных нервов, подходящих к сосудам, гладким мышечным волокнам и железам. Рецепторы чувствительности расположены по всему телу и не образуют обособленных органов.

Основными рецепторами кожи являются: механические, болевые, температурные.

Механорецепциявключает восприятие ощущений давления, прикосновения, вибрации, щекотки, которые воспринимаются лишь в определенных точках кожи. В среднем, на 1 см2 кожи приходится до 170 чувствительных нервных окончаний. Наибольшая плотность осязательных клеток в коже губ и подушечках пальцев, наименьшая на спине, плечах, бедрах.

Характерная особенность – быстрое развитие адаптации, которая зависит от силы раздражителя (2-20с). Вызывает рефлекс сближения с раздражителем. Ноциорецепторывызывают оборонительные рефлексы. Терморецепторы имеют латентный период 0.2с. Порог различительной чувствительности около 1˚.

Часть рецепторов реагирует только на тепло, другие только на холод.

В коже человека преобладают рецепторы прикосновения и точки, воспринимающие холод. Количество болевых точек кожи значительно больше (в 9 раз), чем тактильных и температурных (в 10 раз). Время реагирования кожи для боли – 0.9с, для осязания 0.12с, для температуры 0.16с. Особенно развита чувствительность кисти и пальцев; так, кожа пальцев способна воспринять вибрацию с амплитудой 0.02 мкм.

.

Источник: https://mylektsii.ru/3-110838.html

2. Системы восприятия человеком состояния окружающей среды

3.1. СИСТЕМЫ ВОСПРИЯТИЯ ЧЕЛОВЕКОМ СОСТОЯНИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

Человекунеобходимы постоянные сведения осостоянии и изменении внешней среды,переработка этой информации и составлениепрограмм жизнеобеспечения.

Возможностьполучать информацию об окружающейсреде, способность ориентироваться впространстве и оценивать свойстваокружающей среды обеспечиваютсяанализаторами (сенсорными системами).

Они представляют собой системы вводаинформации в мозг для анализа этойинформации.

Взависимости от природы раздражителярецепторы подразделяют на несколькогрупп:

– механорецепторы,представляющие собой периферическиеотделы соматической, скелетно-мышечнойи вестибулярной систем; к ним относятсяфонорецепторы, вестибулярные,гравитационые, а также тактильныерецепторы кожи и опорно-двигательногоаппарата, барорецепторы сердечно-сосудистойсистемы;

– терморецепторы,воспринимающие температуру как внутриорганизма, так и в окружающей организмсреде; они объединяют рецепторы кожи ивнутренних органов, а также центральныетермочувствительные нейроны в коремозга;

– хеморецепоторы,реагирующие на воздействие химическихвеществ; они включают рецепторы вкусаи обоняния, сосудистые и тканевыерецепторы (например, глюкорецепторы,воспринимающие изменение уровня сахарав крови);

– фоторецепторы,воспринимающие световые раздражители;

– болевыерецепторы, которые выделяются в особуюгруппу; они могут возбуждатьсямеханическими, химическими и температурнымираздражителями.

Согласнопсихофизиологической классификациирецепторов по характеру ощущенийразличают зрительные, слуховые,обонятельные, осязательные рецепторы,рецепторы боли, рецепторы положениятела в пространстве (проприоцепторы ивестибулорецепторы).

Органызрения играют исключительную роль вжизни человека. Посредством зрениячеловек познает форму, величину, цветпредмета, направление и расстояние, накотором он находится. Зрительныйанализатор – это глаза, зрительныенервы и зрительный центр, расположенныйв затылочной доле коры головного мозга.

Слух– способность организма восприниматьи различать звуковые колебания. Этаспособность воплощается слуховыманализатором. Человеческому уху доступнаобласть звуков, механических колебанийс частотой 16…20 000 Гц.

Обоняние– способность воспринимать запахи,осуществляется посредством обонятельногоанализатора, рецептором которогоявляются нервные клетки, расположенныев слизистой оболочке верхнего и, отчасти,среднего носовых ходов. Человек обладаетразличной чувствительностью к пахучимвеществам, к некоторым веществам особенновысокой. Например, этилмеркаптанощущается при содержании его, равном0,00019 мг в 1 л воздуха.

Снижениеобоняния часто возникает при воспалительныхи атрофических процессах в слизистойоболочке носа. В некоторых случаяхнарушение обоняния является одним изсущественных симптомов поражения ЦНС.

Запахиспособны вызывать отвращение к пище,обострять чувствительность нервнойсистемы, способствовать состояниюподавленности, повышенной раздражительности.Так, сероводород, бензин могут вызыватьразличные отрицательные реакции вплотьдо тошноты, рвоты, обморока.

Например,обнаружено, что запах бензола и герантиолаобостряет слух, а индол притупляетслуховое восприятие, запахи пиридинаи толуола обостряют зрительную функциюв сумерках, запах камфоры повышаетчувствительность зрительной рецепциизеленого цвета и снижает – красного.

Вкус– ощущение, возникающее при воздействиираздражителей на специфические рецепторы,расположенные на различных участкахязыка.

Вкусовое ощущение складываетсяиз восприятия кислого, соленого, сладкогои горького; вариации вкуса являютсярезультатом комбинации основныхперечисленных ощущений.

Разные участкиязыка имеют неодинаковую чувствительностьк вкусовым веществам: кончик языка болеечувствителен к сладкому, края языка –к кислому, кончик и края – к соленому икорень языка наиболее чувствителен кгорькому.

Осязание– сложное ощущение, возникающее прираздражении рецепторов кожи, слизистыхоболочек и мышечно-суставного аппарата.

Основная роль в формировании осязанияпринадлежит кожному анализатору, которыйосуществляет восприятие внешнихмеханических, температурных, химическихи других раздражителей.

Осязаниескладывается из тактильных, температурных,болевых и двигательных ощущений. Основнаяроль в ощущении принадлежит тактильнойрецепции – прикосновению и давлению.

Кожа– внешний покров тела – представляетсобой орган с весьма сложным строением,выполняющий ряд важных жизненныхфункций. Кроме защиты организма отвредных внешних воздействий кожавыполняет рецепторную, секреторную,обменную функции, играет значительнуюроль в терморегуляции и т. д.

Спомощью анализаторов человек получаетобширную информацию об окружающем мире.Количество информации принято измерятьв двоичных знаках–битах.

Например,поток информации через зрительныйрецептор человека составляет 108–109бит/с, нервные пути пропускают 2*106 бит/с,в памяти прочно задерживается только1 бит/с.

Следовательно, в коре головногомозга анализируется и оценивается невся поступающая информация, а наиболееважная. Информация, получаемая из внешнейи внутренней среды, определяет работуфункциональных систем организма иповедение человека.

Помимосенсорных, в организме функционируютдругие системы, которые или морфологически(структурно) отчетливо оформлены(кровообращения, пищеварения), илиявляются функциональными (терморегуляции,иммунологической защиты). В такихсистемах существует автономная регуляцияи их можно рассматривать как самостоятельные,саморегулирующие, замкнутые цепи,имеющие собственную обратную связь.

Междувсеми системами организма существуютвзаимосвязи, и организм человека вфункциональном отношении представляетсобой единое целое. Одна из важнейшихфункциональных систем организма –нервная система, она связывает междусобой различные системы и части организма.

Нервнаясистема имеет обширное взаимодействиецентральных и периферических образований,включая различные анатомическиеструктуры, комбинации гуморальныхвеществ (ферментов, белков, витаминов,микроэлементов и др.

), объединенныхвзаимозависимостью и участием вприспособительных реакциях организма.

Нервная система человека подразделяетсяна центральную нервную систему (ЦНС),включающую головной и спинной мозг, ипериферическую (ПНС), которую составляютнервные волокна и узлы, лежащие вне ЦНС.

Человекпостоянно приспосабливается к изменяющимсяусловиям окружающей среды благодарягомеостазу – универсальному свойствусохранять и поддерживать стабильностьработы различных систем организма вответ на воздействия, нарушающие этустабильность.

Ворганизме человека функционируетсистема иммунной защиты. Иммунитет –это свойство организма, обеспечивающееего устойчивость к действию чужеродныхбелков, болезнетворных (патогенных)микробов и их ядовитых продуктов.

Различаютестественный и приобретенный иммунитет.Естественный, или врожденный иммунитет– это видовой признак, передающийся понаследству (например, люди не заражаютсячумой рогатого скота).

Если микробывсе-таки проникли в организм, ихраспространение задерживается благодаряразвивающейся реакции воспаления.

Печень, селезенка, лимфатические узлытакже способны задерживать и частичнообезвреживать продукты деятельностимикробов.

Значительнаяроль в иммунитете принадлежит специфическимзащитным факторам сыворотки крови –антителам, которые накапливаются всыворотке после перенесенного заболевания,а также после искусственной иммунизации(прививок).

Источник: https://studfile.net/preview/1856491/page:2/

Book for ucheba
Добавить комментарий