Психофизиологические свойства человека - основа безопасности

Человеку присущ целый набор безусловных рефлексов, которыми он неосознанно отвечает на различные опасности. Большую способность противостоять опасностям и надежность функционирования обеспечивает структурная избыточность человека. Эта избыточность существует в материальном (дублирование органов, способность взаимокомпенсации органов) и в информационном плане (резервирование органов восприятия, хранения и переработки информации).

В процессе своей деятельности человек использует не только свои физические возможности, но и расходует значительные психологические усилия, такие как особенности характера, волю, умственные способности и другие.

К психофизиологическим свойствам человека, влияющим на его способность реагировать на опасность, относятся: способность обнаруживать сигналы опасности, скоростные возможности человека и др. Эти свойства зависят от утомляемости человека, степени опьянения, здоровья и др. Защищенность людей от опасности зависит и от комплекса индивидуальных психических качеств: темперамента, внимания, мышления, воли, координации движений, эмоциональной устойчивости и др. Опасные факторы, обусловленные особенностями физиологии и психологии человека, называются психофизиологическими. Психофизиологические опасности в современном мире являются следствием целостности или разлада, стойкости или дисгармонии, спокойствия или тревоги, успеха или неудач, физического и морального благополучия. Не существует ни одного фактора психофизиологических опасностей, который не влиял бы на человека. Каждый из этих факторов в зависимости от длительности действия относится к постоянным или временным. Психофизиологическими факторами потенциальной опасности постоянного действия следует считать:

- недостатки органов чувств (дефекты зрения, слуха и др.).

- нарушение связей между сенсорными (чувствительными) и моторными (двигательными) центрами, вследствие чего человек не способен реагировать адекватно на те или другие изменения, воспринимаемые органами чувств.

- дефекты координации движений (особенно сложных движений и операций, приемов и т.п.).

- повышенная эмоциональность.

- отсутствие мотивации к трудовой деятельности (незаинтересованность в достижении целей, неудовлетворение оплатой труда, монотонность труда, отсутствие познавательного момента, т.е. неинтересная работа и т.п.).

Психофизиологическими факторами потенциальной опасности временного действия являются:

- недостаток опыта (появление вероятной ошибки, неверные действия, напряжение нервно-психической системы, боязнь допустить ошибку).

- неосторожность (может привести к поражению не только отдельного человека, но и всего коллектива).

- утомление (различают физиологическое и психологическое утомление).

- эмоциональные явления (особенно конфликтные ситуации, душевные стрессы, связанные с бытом, семьей, друзьями, руководством).

Деятельность человека можно разделить на две категории физическую и умственную. Физическая деятельность – деятельность, связанная с конкретными предметными действиями (например, перевозка груза, инструментальное производство, спорт и т.п.). Умственная деятельность связана с психическими процессами, во время которых человек планирует свои действия, оперируя образами и языковыми символами. Человек в деятельности выступает как личность, которая имеет определенные мотивы и намеченные цели. Мотивами могут выступать потребности, чувства и т.п. Для осуществления деятельности необходимо иметь объект деятельности, внутренние побуждения, а также соотношение побуждения и целей человека, которые он хочет достигнуть в результате своей деятельности. Например, человека к деятельности побуждает или личное обогащение (удовлетворение своих потребностей), или невозможность физического существования бездеятельности.

Психофизиологические качества и состояния проявляются в чувствительности человека к обнаружению опасности, скорости реакции на нее, в эмоциональных реакциях на опасность. Они зависят от индивидуальных особенностей человека, в частности от особенностей его нервной системы. Например, состояние тревоги усиливает способность к быстрому обнаружению опасности, а состояние утомления снижает эту способность.

Важным фактором способности человека противодействовать опасности являются его профессиональные качества и опыт, которые проявляются в виде навыков и умений. Причем подразумеваются не столько навыки и умения достигать цели действия, сколько навыки и умения достигать этой цели наиболее безопасным путем. Эти факторы обобщаются следующим образом:

1) Чисто биологический, фактор, вытекающий из природных свойств человека, проявляющихся в "бессознательной регуляции";

2) Фактор, определяющий индивидуальные особенности психического отражения и психических функций;

3) Фактор, определяемый опытом человека (навыки, знания и умения как результат обучения и самообучения);

4) Фактор, характеризующий возбудитель направленности действий человека (мотивы, интересы, установки и т.п.).

5) Разрушение единого информационного и духовного пространства, культуры и традиционных устоев общества и общественной нравственности;

6) Блокирование на неосознаваемом уровне свободы волеизъявления человека, искусственное привитие ему синдрома зависимости;

7) Разработка, создание и применение специальных средств;

8) Манипуляция общественным сознанием с использованием средств массовой информации, телекомпьюникационных и специальных средств воздействия;

9) Деструктивное воздействие на психику человека природных комплексов, антропогенных зон, генераторов физических полей и излучений.

Поскольку человек является гибкой саморегулирующейся биологической системой, он потенциально способен использовать свои возможности для достижения цели, избегая при этом опасности. Например, человек с низкими психофизиологическими качествами может обеспечить требуемую безопасность за счет развития профессиональных качеств и высокой мотивации к безопасной деятельности (безопасность дороже денег). Наоборот, человек с высокими биологическими, психофизиологическими и профессиональными качествами может быть плохо защищен от опасности из-за слабой мотивации именно к безопасности деятельности (зарплата дороже здоровья).

Человек воспринимает процесс деятельности за счет наличия у него:

- Рецепторов (зрение, слух, обоняние, вкус, осязание и др.).

- Центральной нервной системы (ЦНС): внимания, ощущения, восприятия, понятия, общения.

- Эмиторов (голова, руки, ноги, тело), которые характеризуются антропологическими и антропометрическими показателями.

- Видимости цикла действия.

- Явления гомеостаза организма – постоянства среды внутри себя. Каждый параметр организма имеет вполне определенные предельно допустимые значения. К таким параметрам относятся: - температура тела, постоянство которой поддерживается за счет функционирования системы терморегуляции; - артериальное давление; - наличие в крови сахара; - насыщенность крови кислородом, углекислым газом и т.д. Кроме всего прочего организм не безразличен как к тому, в каких пределах находятся его параметры, так и к тому, с какой скоростью происходит их изменения. Организм реагирует не на абсолютное, а на относительное изменение, т.е. зависящее от собственных свойств системы. Ведь одно и то же абсолютное изменение вызывает различные, непропорциональные следствия. Например, если в прихожую входят два человека, то, вошедшему человеку с мороза в этой комнате покажется (или окажется) жарко, а вышедшему из другой теплой комнаты довольно прохладно.

- Мозга (ЦНС). Мозг – это орган управления, обладающий возможностью получения информации, анализа этой информации и выдачи сигналов к действию. Следует обратить внимание на условие, предшествующее работе мозга – приеме информации: о воздействии факторов, об интенсивности этого воздействия, среде, через которую осуществляется воздействие, ситуации на момент предшествующий воздействию и момент самого воздействия, структуре факторов и органах, подвергающихся их воздействию. От статуса этой информации (правдивая, ложная) зависит и вид принимаемого решения и антиципация, так как информация постоянно фиксируется (записывается) мозгом. В свою очередь это позволяет человеку анализировать получаемую информацию на разных уровнях в зависимости от психологического состояния организма и центральной нервной системы. Антиципация характеризует способность человека (в самом широком смысле) действовать и принимать те или иные решения с определенным временно-пространственным упреждением в отношении ожидаемых, будущих событий.

Основой естественной системы защиты от опасности является нервная система, которая подразделяется на центральную и периферическую. Центральная нервная система (ЦНС) включает в себя головной и спинной мозг и состоит из десятков миллиардов нервных клеток. Периферическую нервную систему составляют особые волокна – нервы, которые пронизывают все без исключения органы. С нервными волокнами связаны специальные чувствительные аппараты, воспринимающие сигналы внешнего мира и самого организма, которые академик И.П. Павлов назвал рецепторами (датчиками). Все рецепторы имеют специализацию: одни реагируют на укол, другие – на температуру и т.д. Основные функции рецепторов:

- преобразование энергии действия раздражителя в нервный процесс (условия наличие взаимодействия рецепторов с раздражителями, они возбуждаются в ответ на раздражитель).

- биоэлектрическими явлениями – токами (импульс) передаёт сигнал в ЦНС.

- ЦНС – передаёт нервные импульсы в анализаторы, а затем (по каналам обратной связи) возвращает их рецепторам. Рецепторы – декодируют сигналы и превращают их в психическое восприятие: В зависимости от природы раздражителя датчики подразделяются на несколько групп:

- механорецепторы – вестибулярные, гравитационные рецепторы, рецепторы кожи и опорно-двигательного аппарата и др.;

- терморецепторы – воспринимают температуру как внутри организма, так и в окружающей организм среде;

- хеморецепторы – реагируют на воздействие химических веществ (рецепторы вкуса, обоняния);

- фоторецепторы – воспринимают световые раздражители;

- болевые рецепторы – особая группа, возбуждаемая механическими, химическими или тепловыми раздражителями.

Висцеральный аппарат (кровь, лимфа, тканевая жидкость) сохраняет гомеостаз – относительное динамическое постоянство внутренней среды и некоторых физиологических функций организма человека (терморегуляции, кровообращения, газообмена и пр.), поддерживаемое механизмами саморегуляции в условиях колебаний внутренних и внешних раздражителей: определяет опасность скрытого и внутреннего характера; играет роль в сохранении стабильности и функциональности внутренних органов; играет роль в состоянии здоровья и жизни.

На основе анализа поступившей и поступающей информации от рецепторов, эмиторов в ЦНС происходит управление системами и органами человека. Кроме того, мозг может блокировать (отключать) различные системы жизнедеятельности организма человека при воздействии факторов, превышающих критические уровни органов (выполнение защитных функций организма при травмах). Практика и специальные исследования показали, что изменения параметров в пределах 10% организм воспринимает как комфортные, в пределах до 20% как допустимые. А изменения, превышающие 20% и произошедшие за короткий промежуток времени, могут вызвать крайне неприятные ощущения, а иногда оказаться даже опасными для жизни. Это касается и температуры, и артериального давления, и многих других параметров.

Факторы опасности влияют на человека через рецепторы и вегетативную нервную систему человека. Вегетативная нервная система характеризуется: частотой пульса, артериальным давлением, минимальным объёмом крови, дыханием, соотношением вдоха и выдоха, сопротивление или электропотенциал кожи (кожно-гальванический рефлекс). В восприятии и реакции на факторы опасности играют важную роль особенности строения человека. 1) Слух, зрение, ощущения и др.- предвидеть опасность (анализаторы). 2) Органы чувств – рецепторы (проводящие нервные пути нейроны, аксоны или эффекторы, мозговые окончания в коре головного мозга).

Связь со средой обитания у человека, как и у всех живых существ, осуществляется через анализаторы, поэтому при рассмотрении вопросов безопасности жизнедеятельности, необходимо учитывать характеристики этих анализаторов.

Анализаторы - система специализированных нервных образований, которые воспринимают явления в окружающем мире и внутри организма и обрабатывают полученную информацию. Анализатор - более широкое понятие, чем «орган чувств». В анализатор входят как периферические рецепторы, так и весь проводящий путь нервных сигналов, включая и ту область коры головного мозга, куда они поступают. Анализатор состоит из рецептора, проводящих нервных путей и мозгового конца. Путь нервного импульса от воспринимающего нервного образования (рецептора) через ЦНС (центральную нервную систему) до окончания в действующем органе называется рефлекторной дугой. Органы чувств человека, как известно, воспринимают только те раздражители, которые лежат в пределах диапазона, ограниченного их чувствительностью; они способны дифференцировать сигналы лишь тогда, когда различие между ними достигает определенного уровня. Таким образом, важнейшими характеристиками анализаторов являются: - пороги чувствительности (верхний и нижний); - порог различения, или дифференциальный порог. Нижний (абсолютный) порог ощущения - минимальная интенсивность физического раздражителя, при достижении и превышении которой появляется его ощущение. Если интенсивность раздражителя, превысив абсолютный порог, будет продолжать увеличиваться, то после достижения им некоторого предельного значения адекватное ощущение сигнала станет уже невозможным. Верхний порог ощущения - максимальная интенсивность раздражителя, при котором еще сохраняется его адекватное (специфическое) восприятие. Например, при превышении верхнего порога ощущения звука он перестает восприниматься как звук - ощущается боль, при дальнейшем превышении возможно разрушение периферийной части анализатора (разрыв барабанной перепонки). По нижнему порогу ощущения судят об абсолютной чувствительности анализатора относительно данного раздражителя. Количественно чувствительность анализатора по отношению к данному раздражителю принято выражать как величину, обратную интенсивности абсолютного порога этого раздражителя. Кроме нижнего и верхнего порога, в психофизике используется понятие дифференциального порога - ощущения, или порога различения. Дифференциальный порог (порог различения ) - это минимальное различие интенсивности двух раздражителей, которое возможно распознать по разнице в ощущениях. Объяснения этим явлениям можно найти в основных психофизических законах восприятия. Непосредственной основой развития психофизики явились работы немецкого психофизика Э.Г. Вебера, который, изучая связь между интенсивностью физического раздражителя (света, звука, давления на кожу груза) и его ощущением, в 30-х годах прошлого века обнаружил, что ощущения у человека увеличиваются пропорционально не абсолютному приросту интенсивности раздражителя, а его относительному приросту. Исходя из закона Э.Г. Вебера, Г.Т. Фехнер, физик и философ XIX в., выражая приращения интенсивности раздражителя и приращения ощущения в дифференциалах, вывел зависимость, означавшую, что минимальное приращение ощущения над абсолютным порогом пропорционально относительному приращению интенсивности раздражителя. Фехнер допустил, что при величине раздражителя, равной абсолютному порогу, ощущение равно нулю. Установленная зависимость получила наименование основного психофизического закона Вебера - Фехнера. Из этого закона следует, что с увеличением интенсивности раздражителя величина его ощущения растет значительно медленнее, чем сам раздражитель. В 50-х годах нашего столетия, с разработкой более прямых и точных методов измерения ощущений, С. Стивенс сделал вывод, что для отдельных раздражителей существует возможность значительно более быстрого роста ощущения, по сравнению с ростом интенсивности раздражителя.

Мы познакомились с важнейшими общими характеристиками анализаторов, такими как пороги чувствительности, порог различения, или дифференциальный порог. Рассмотрим подробнее отдельные виды анализаторов (глаза, уши, кожа и т.д.).

Зрение имеет для человека первостепенное значение. Зрительный анализатор позволяет получить представление о предмете, его цвете, форме, величине, о том, находится ли предмет в движении или покое, о расстоянии его от нас, потенциальной опасности, которую он несет. Зрительное восприятие начинается с фотохимического процесса. Под влиянием света вещества, находящиеся между наружным слоем сетчатки и сосудистой оболочкой, распадаются, возбуждая окончания нервных элементов глаза. При этом в соответствующей зоне головного мозга возникает зрительный образ. Кора мозга синтезирует детали зрительного акта и определяет наше отношение к зрительному образу. Зрительный анализатор человека воспринимает электромагнитное излучение с длиною волн в диапазоне от 0,38 мкм до 0,76 мкм. Непосредственно наш глаз реагирует на яркость, которая представляет отношение силы света, излучаемой данной поверхностью, к площади этой поверхности. При очень больших яркостях возникает эффект ослепления. Гигиенически приемлема яркость до 5000 кд/м².

Важнейшими характеристиками зрительного анализатора являются световая, контрастная и цветовая чувствительности. Световая чувствительность различна для различных областей видимого спектра и принимается за единицу при длине волны равной 0,555 мкм. Диапазон чувствительности по яркости весьма велик. Так, нижний порог чувствительности соответствует всего нескольким квантам света, а при верхнем пороге, создается эффект ослеплённости. Контрастная чувствительность определяет степень воспринимаемого различия между двумя яркостями, разделенными в пространстве или времени, т.е. позволяет ответить на вопрос, насколько объект должен отличаться по яркости от фона, чтобы его было видно. Контрастнаячувствительность зависит от яркости фона, площади сигнала, его длительности. Цветовая чувствительность глаз различает семь основных цветов и более сотни их оттенков. Оптический анализатор включает два типа рецепторов: колбочки и палочки. Первые являются аппаратами хроматического (цветового) зрения, вторые — ахроматического (черно-белого). При равенстве энергии воздействующих волн различия их длин ощущается как различия в цвете источников света или поверхностей предметов, которые его отражают. Зрительный анализатор обладает определенной спектральной чувствительностью, которая характеризуется относительной видимостью монохроматического излучения, большая видимость днем соответствует желто-оранжевой части спектра, а ночью или в сумерках - зелено-голубой. При длине волны 0,555 мкм достигается, таким образом, максимум чувствительности зрительного анализатора. Эта особенность зрения учитывается при проектировании средств обеспечения безопасности или предметов, которые должны легко обнаруживаться (например, одежда дорожных рабочих, костюм космонавта, «черный ящик» самолета).

При оценке восприятия пространственных характеристик основным понятием является острота зрения, которая характеризуется минимальным углом, под которым две точки видны как раздельные. Острота зрения зависит от освещенности, контрастности, формы объекта и других факторов. С увеличением освещенности, острота зрения возрастает. При уменьшении контрастности острота зрения снижается. Острота зрения зависит также от места проекции изображения на сетчатке глаза.

Инерция зрения, это ощущение, вызванное световым сигналом, в течение определенного времени сохраняется, несмотря на исчезновение сигнала или изменение его характеристик, в течение 0,1 - 0,2 с. Известно, что при действии прерывистого светового раздражителя возникает ощущение мельканий. Из-за инерционных свойств зрения эти мелькания при определенной частоте сливаются в ровный немигающий свет. Частота, при которой мелькания исчезают, называется критической частотой слияния мельканий. В том случае, когда мелькания света используются в качестве сигнала, оптимальной частотой является частота в пределах 3-10 Гц. Инерция зрения, кроме того, обусловливает стробоскопический эффект. Он заключается в следующем: если время, разделяющее дискретные акты наблюдения, меньше времени сохранения зрительного образа (0,1 — 0,2с), то наблюдение субъективно ощущается как непрерывное. При этом возникает, например, иллюзия движения при прерывистом наблюдении отдельных объектов или иллюзия неподвижности (замедление движения), возникающая, когда движущийся предмет периодически занимает прежнее положение. В частности, при освещении пульсирующим светом вращающиеся части оборудования казаться неподвижными и представлять опасность для человека. При восприятии объектов в двухмерном и трехмерном пространстве различают поле зрения и глубинное зрение. Бинокулярное поле зрения охватывает в горизонтальном направлении 120-160⁰, вертикали вверх - 55-60⁰ и вниз - 65-72⁰. При восприятии цвета размеры поля зрения снижаются. Зона оптимальной видимости ограничена полем: вверх – 25⁰, вниз - 35⁰, вправо, влево по 32⁰. Глубинное зрение связано с восприятием пространства. Так ошибка оценки абсолютной удаленности на расстоянии до 30м составляет в среднем 12% общего расстояния.

Значительная часть информации об окружающей среде, в том числе о различных опасностях, поступает к человеку в виде звуковых сигналов. Как известно, звук — это колебания упругой среды, звуковая волна распространяется в воздухе, в воде, в твердых телах и является носителем энергии, которую называют силой звука или интенсивностью. Основными параметрами звуковых сигналов являются, интенсивность и частота, которые субъективно в слуховых ощущениях воспринимаются как громкость и высота. Но орган слуха (слуховой рецептор) воспринимает среднеквадратичное звуковое давление - т.е. звуковое давление, усредненное по времени. Для органа слуха человека время усреднения составляет 30 - 100 мс. Звуковое давление связано с интенсивностью звука зависимостью. Нижний порог (порог слышимости) зависит от частоты ощущаемых звуков. На так называемой эталонной частоте 1000 Гц порог слышимости составляет около 2×10^-5 Па. Верхним порогом является порог болевого ощущения, который составляет около 10⁵ Па. Соотношение интенсивности и частоты определяет ощущение громкости звука. Человек оценивает как одинаково громкие звуки, имеющие различную частоту и интенсивность. Дифференциальный порог. Абсолютный дифференциальный порог (порог различения частот) равен примерно 2-3 Гц. Относительный дифференциальный порог является почти постоянным и равен 0,002. Максимальная чувствительность слухового анализатора лежит в диапазоне частот 3-5 кГц. Для практических целей были введены понятие логарифмического уровня и специальная единица «Бел» (в честь Белла - изобретатель телефона). Бел — довольно крупная единица. Весь воспринимаемый диапазон звуков укладывается всего в 13-14Б, поэтому на практике используется в 10 раз меньшая единица - «децибел» дБ.

Кожная чувствительность, как средство защиты имеет огромное значение, она обычно разделяется на три вида: ощущение прикосновения и давления (тактильная чувствительность); ощущение тепла и холода; ощущение боли.

Тактильный анализатор воспринимает ощущения, возникающие при действии на кожную поверхность различных механических стимулов (прикосновение, давление). Абсолютный порог тактильной чувствительности определяется по тому минимальному давлению предмета на кожную поверхность, которое производит едва заметное ощущение прикосновения. Пороги ощущения приблизительно составляют: 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 и на пятке - 250 г/мм². Порог различения в среднем равен примерно 0,07 от исходной величины давления. Тактильный анализатор обладает высокой способностью к пространственной локализации. Временный порог тактильной чувствительности менее 0,1 с. Характерной особенностью тактильного анализатора является быстрое развитие адаптации, т.е. исчезновение чувства прикосновения или давления. Время адаптации зависит от силы раздражителя для различных участков тела и изменяется в пределах от 2 до 20 с.

Температурная чувствительность свойственна всем организмам, обладающим постоянной температурой тела. Температура кожи несколько ниже температуры тела и различна для отдельных участков на лбу, например, 34-35 ⁰С; на стопах ног 25–27 ⁰ С. Средняя температура свободных от одежды участков кожи равна 30 - 32⁰.

В коже человека обнаружено два рода рецепторов. Одни реагируют только на холод, другие - только на тепло. Пространственные пороги зависят от стимулирующих факторов при контактном воздействии, например, ощущение возникает уже на площади в 1 мм², лучевом - начиная с 700 мм². Латентный, т.е. скрытый период температурного ощущения (инерция ощущения) равен примерно 250 мс. Абсолютный порог температурной области чувствительности определяется по минимальному ощущаемому изменению температуры участков кожи относительно логического нуля, т.е. собственной температуры данной области кожи. Для тепловых рецепторов он равен примерно 0,2 ⁰С, для холодных 0,4 ⁰С. Порог различения, или дифференциальный порог составляет примерно 1⁰С.

Болевая чувствительность или боль часто является единственным сигналом, предупреждающим о внешней опасности или неблагополучии в состоянии какого-либо органа человека. Обычно случайное прикосновение к острым, горячим или холодным предметам, способным разрушить кожный покров сопровождается непроизвольным рефлекторным движением - «от опасности». Благодаря такой защите, являющейся предохранительной реакцией на получаемое извне раздражение, человек во многих случаях своевременно оценивает грозящую ему опасность ожога, ранения и т.д. и принимает соответствующие меры безопасности. Ранее считалось, что не существует специальных рецепторов болевой чувствительности, поскольку в любом анализаторе возникают болевые ощущения, если величина раздражителя превысит верхний абсолютный порог. Однако впоследствии были обнаружены свободные нервные окончания в эпителиальном слое кожи, которые оказались специализированными болевыми рецепторами. Между тактильными и болевыми рецепторами существуют противоречивые отношения. Проявляются они в том, что наименьшая плотность болевых рецепторов приходится на участки кожи, которые наиболее богаты тактильными рецепторами, и наоборот. Противоречие обусловлено различием функций рецепторов в жизни организма. Болевые ощущения вызывают оборонительные рефлексы, в частности, рефлекс удаления от раздражителя. Тактильная чувствительность связана с ориентировочными рефлексами. Биологический смысл боли в том, что она, являясь сигналом опасности, мобилизует организм на борьбу за самосохранение. Под влиянием болевого сигнала перестраивается работа всех систем организма и повышается его реактивность. Порог болевой чувствительности кожи живота 20 г/мм², кончиков пальцев - 300 г/мм², латентный период ощущения боли - около 370 мс. Критическая частота слияния дискретных болевых раздражителей 3 Гц. В области боли наблюдается почти прямая зависимость между ощущением и раздражителем. Следует иметь в виду, что защитная роль боли заканчивается после того, как она отмечена сознанием. В дальнейшем, например, при тяжелой множественной травме боль лишь осложняет деятельность организма по самовосстановлению повреждения, а в некоторых случаях является опасной в отношении так называемого «болевого шока».

Запахи воспринимаются человеком органами обоняния при помощи специальных рецепторов (клеток, находящихся в слизистой оболочке носовых раковин). У человека около 60 миллионов обонятельных клеток, размещенных в слизистой оболочке средней части носовых раковин поверхности всего на пяти квадратных сантиметров. Однако в связи с тем, что обонятельные клетки покрыты огромным количеством ресничек, площадь их соприкосновения с пахнущими веществами составляет 5 - 7 квадратных метров. Ощущение запаха возникает, когда частицы вещества попадают на слизистую оболочку обонятельной области и возбуждают обонятельные клетки. Отростки этих клеток, образующие обонятельный нерв, передают возбуждение в центральную нервную систему. Защита от проникновения в организм пахнущих веществ, опасных для жизни и здоровья (эфир, хлороформ, нашатырный спирт и др.), осуществляется рефлекторным замедлением дыхания и его кратковременной остановкой. Характерно, что многие безвредные для организма запахи рефлекторной остановки дыхания не вызывают. Обоняние является исключительно тонким чувством. По данным физиологических исследований человек ощущает запах некоторых веществ (сероводород, мускус и другие), содержащихся в воздухе, даже тогда, когда химический и спектральный анализы их не обнаруживают. Особенности обонятельного анализатора, включая его высокую чувствительность к некоторым пахнущим веществам, содержащимся в воздухе, могут служить сигналом, предупреждающим об опасности проникновения различных веществ в помещения, например, в связи с неожиданным нарушением герметичности оборудования, различных газопроводов и т.д. Практически особенности обонятельного анализатора уже используются, например, для предупреждения об опасности отравления и взрыва природного газа, применяемого в качестве топлива на производстве и в быту. С этой целью газ без запаха, но обладающий потенциальной опасностью отравления или взрыва, одорируют (т.е. придают запах) особо пахнущими безвредными веществами. В данном случае восприятие запаха сигнализирует об опасности и необходимости принятия, соответствующих мер безопасности. В перспективе одорация может применяться и для насыщения воздуха тонкими ароматами, например, леса, полей и т.п. Это поможет создать «эмоциональный климат». Абсолютный порог обоняния у человека измеряется долями миллиграмма вещества на литр воздуха. Но дифференциальный порог высок, в среднем 38%.

В физиологии и психологии распространена четырехкомпонентная теория вкуса, согласно которой существует четыре вида элементарных вкусовых ощущений: сладкого, горького, кислого и соленого. Все остальные вкусовые ощущения представляют их комбинации. Абсолютные пороги вкусового анализатора, выраженные в величинах концентраций раствора, примерно в 10000 раз выше, чем обонятельного.

Вкусовые и обонятельные ощущения отражают не только свойства веществ, но и состояние самого организма. Различительная чувствительность вкусового анализатора довольно груба, в среднем она составляет 20%. Под влиянием практической деятельности и специальных знаний чувствительность вкусового и обонятельного анализатора может быть существенно развита. Обоняние и вкусвместе составляют так называемую органолептическую чувствительность.

Вибрация высокой интенсивности при продолжительном воздействии приводит к серьезным изменениям деятельности всех систем организма и при определенных условиях может вызвать тяжелое заболевание. При небольшой интенсивности и длительности воздействия вибрация может быть полезна, уменьшает утомляемость, повышает обмен веществ, увеличивает мышечную силу. Специальные анализаторы, воспринимающие вибрацию, неизвестны. Существует несколько гипотез о природе вибрационной чувствительности. Диапазон ощущений вибрации высок от 1 до 10000 Гц. Наиболее высока чувствительность к частоте 200-250 Гц. При их увеличении и уменьшении вибрационная чувствительность снижается. Пороги вибрационной чувствительности различны для различных участков тела. Наибольшей чувствительностью обладают дистальные (удаленные) участки тела человека (например, кисти рук).

Мозг человека получает информацию не только от окружающей среды, но и от самого организма. Чувствительные нервные аппараты имеются во всех внутренних органах. Во внутренних органах под влиянием внешних условий возникают определенные ощущения, которые порождают сигналы. Эти сигналы являются необходимым условием регуляции деятельности внутренних органов.

Перечисленные анализаторы функционируют в сложном взаимодействии. Ядром всего механизма взаимодействия анализаторов является рефлекторный путь: постоянные и временные нервные связи между их мозговыми концами. В процессе развития человека на основе взаимодействия анализаторов формируются функциональные системы, являющиеся механизмом перцептивных (воспринимающих) действий. Структура этих систем определяется условиями деятельности и жизни человека. Если человек попадает в необычные для него условия, то возможно возникновение конфликта между сложившимися функциональными системами и новыми требованиями. Чтобы предотвратить подобные нарушения, необходимо перестроить сложившиеся функциональные системы. Процесс такой перестройки у разных людей может протекать несколько по-разному в зависимости от особенностей их нервной системы.

В вопросах защиты от опасности имеет значение время реакции организма на различные раздражители. Для разных людей и разных анализаторов это время различно. Среднее время реакции на раздражение разных групп анализаторов приведено в табл. 13.

Таблица 13.