Зв'язок між зоровим сприйняттям довгих хвиль і суб'єктивним відчуттям світла

Для гігієнічної оцінки умов праці використовуються світлотехнічні оди­ниці, що застосовуються у фізиці: світловий потік, освітленість, яскравість поверхні. (Детальну інформацію про світлотехнічні розміри можна одержати в курсі «Охорона праці».) Зоровий аналізатор має найбільшу адаптацію, вона триває 8-10 хвилин.

Слід зазначити, що зоровий аналізатор має деякі своєрідні харак­теристики, такі, як інерція зору, зорове відображення (міражі, гало, ілюзії), видимість. Останнє свідчить про складність процесів, що відбуваються в зоровій системі по сприйняттю реальної дійсності і безумовної участі в цій діяльності нашого мислення.

Слуховий аналізатор є другим за значенням для сприйняття лю­диною навколишнього середовища і безпеки життєдіяльності. У той час як око чутливе до електромагнітної енергії, вухо реагує на меха­нічні впливи, пов'язані з періодичними змінами атмосферного тиску у відповідному діапазоні. Коливання повітря, що діють із певною частотою і періодичною появою областей високого і низького тиску, сприймаються нами як звуки.

У середовищі, що оточує людину, постійно відбуваються різно­манітні механічні процеси, що викликають коливання повітря. Біль­шість таких коливань мають велике сигнальне значення, тобто не­суть інформацію про явища, походження яких послужили причиною цих коливань. Завдяки слуховому аналізатору людина сприймає (від­чуває) коливання повітря.

Слуховий аналізатор являє собою спеціальну систему для сприй­няття звукових коливань, формування слухових відчуттів і впізнавання звукових образів. Допоміжний апарат периферичної частини аналіза­тора — вухо. Розрізняють зовнішнє вухо (вушна раковина, зовнішня слухова і барабанна перетинки), середнє вухо (молоточок, ковадло і стремена) і внутрішнє вухо (де розташовані рецептори, що сприймають звукові коливання). Трансформація енергії механічних коливань у про­цес нервового збудження досить складна, і ми її тут не розглядаємо.

Фізична одиниця, за допомогою якої оцінюється частота коливань повіт­ря в секунду, герц (Гц), чисельно рівна одному повному коливанню, що здій­снюється за одну секунду. Чим більша частота коливань тиску, тим вищий за висотою звук, що сприймається. Людина може чути звуки, при яких частота коливань тиску повітря перебуває в діапазоні від 16 до 20 тис. Гц. Діапазон коливання повітря, що сприймається різними живими істотами, різноманіт­ний. Висота звука, що суб'єктивно сприймається, залежить не тільки від частоти коливань тиску повітря. На неї впливає і сила звука, або його інтен­сивність, тобто діапазон, амплітуда або різниця тиску між найвищою і най­нижчою точками.

Для оцінки суб'єктивної гучності сприйманого звуку запропоно­вана спеціальна шкала, одиницею виміру якої с децибел. Більш до­кладно про дію різноманітних видів звуку на організм людини буде розглянуто у наступному розділі.

Шкірний або тактильний аналізатор відіграє безумовно винят­кову роль у житті людини, особливо при його взаємодії із зоровим і слуховим аналізаторами при формуванні в людини цілісного сприйняття навколишнього світу. Передусім це стосується трудо­вої діяльності людини. При втраті зору і слуху людина за допомо­гою тактильного аналізатора за рахунок тренування і різноманіт­них технічних пристосувань може «чути», «читати», тобто діяти і бути корисним суспільству. Тактильною чутливістю людина зобо­в'язана функціонуванню механорецепторів шкірного аналізатора. Джерелом тактильних відчуттів є механічні впливи у вигляді доти­ку або тиску.

У шкірі розрізняють три прошарки: зовнішній (епідерміс), з'єд­нувально-тканинний (власне шкіра — дерма) і підшкірна жирова клітковина. У шкірі дуже багато нервових волокон і нервових закін­чень, що розподілені вкрай нерівномірно і забезпечують різним ді­лянкам тіла різну чутливість. Наявність на шкірі волосяного покри­ву значно підвищує чутливість тактильного аналізатора.

Механізм дії тактильного аналізатора можна описати в такий спосіб. Ме­ханічна дія на шкіру викликає деформацію нервового закінчення, у результаті якої виникає рецепторний потенціал і нервовий імпульс. Цей імпульс, що несе інформацію подразника, передається до центральної нервової системи, у її вищий відділ - кору головного мозку, де і формуються відчуття. Відмінна риса цього аналізатора полягає в тому, що рецепторна площа дотику більша, ніж у інших органів чуття. Це забезпечує шкірному аналізатору високу чутли­вість. Закономірності в будові провідних шляхів є такими ж, як і для інших аналізаторів.

У цьому поділі ми розглядаємо шкірний аналізатор як один із представників сенсорної системи, проте шкіра виконує ще низку важливих функцій у забезпе­ченні життєдіяльності людського організму. По-перше, шкіра охороняє людину від шкідливих зовнішніх впливів: механічних ушкоджень, сонячного проміння, мікроорганізмів і хімічних речовин. По-друге, шкіра виконує секреторну, обмінну й інші функції, бере участь у підтримці постійної температури тіла, тобто в процесах терморегуляції. Секреторна функція забезпечується сальними і пото­вими залозами. Обмінна функція шкіри полягає в процесах регуляції загального обміну речовин в організмі, особливо водяного, мінерального і вуглеводів.

Температурно-сенсорну систему звичайно розглядають як частину шкірного аналізатора, завдяки збігу, розташуванню рецепторів і про­відникових шляхів. Оскільки людина є теплокровною істотою, то всі біохімічні процеси в її організмі можуть протікати з необхідною швидкістю і напрямком при певному діапазоні температур. На під­тримку цього діапазону температур і спрямовані теплорегуляційні процеси (теплопродукція і тепловіддача). При високій температурі зовнішнього середовища судини шкіри розширюються і тепловід­дача посилюється, при низькій температурі — судини звужуються і тепловіддача зменшується. Температурна чутливість має особливо­сті при аналізі зовнішнього середовища: добре виражена адаптація і наявність температурного контрасту.

Аналізатор внутрішніх органів або вісцеральний аналізатор відіграє надзвичайно важливу роль у здоров'ї і житті людини. Якщо зовнішні аналізатори попереджають людини про явну небезпеку, то цей ана­лізатор визначає небезпеки прихованого, неявного характеру. Про­те ці небезпеки серйозно впливають на життєдіяльність людського організму. Для розуміння біологічної значущості внутрішнього аналі­затора необхідно визначити поняття «внутрішнє середовище організ­му». Коли ми говоримо про поганий стан здоров'я, то це стосується передусім порушення рівноваги внутрішнього середовища організму.

Людина є складовою частиною природного середовища, й протягом три­валого періоду еволюції її організм адаптувався до будь-яких змін цього сере­довища і перебуває в стані стійкої динамічної рівноваги. Це виражається у сталості температури тіла (36,5-37 °С), атмосферного тиску (приблизно 760 мм рт.ст.), вмісту води в організмі, складі повітря, чергуванні біоритмів тощо.

Уявлення про існування двох середовищ (зовнішнього і внутрішнього) та про найважливіше значення сталості внутрішнього середовища (при оче­видній мінливості зовнішнього) були сформульовані французьким фізіологом К. Вернаром (1813-1878). Як відомо, параметри зовнішнього середовища існу­вання людини мають різноманітні і часто значні коливання, що створюють загрозу для здоров'я і життя людини. Наприклад, добові, сезонні коливання температури, тиску, вологості повітря, освітленості, звукового тиску, електро­магнітних характеристик тощо. Ці показники неоднакові на різноманітних висотах і широтах. До нього варто додати зміни у зовнішньому середовищі, викликані урбанізацією та антропогенним впливом на зміну хімічного складу води, повітря, грунту, бактеріально-вірусного оточення і т.д., а також перебу­вання людини в екстремальних ситуаціях.

Внутрішнє середовище (кров, лімфа, тканинна рідина, з якими контактує кожна клітина живого організму), незважаючи на всі змі­ни зовнішнього середовища, зберігає відносну сталість. «Сталість середовища припускає таку досконалість організму, щоб зовнішні зміни в кожну мить компенсувалися і врівноважувалися»,— писав К. Бернар. Американський фізіолог У. Кеннон (1871-1945) цю влас­тивість назвав гомеостазом.

Отже, у сучасному розумінні гомеостаз — стан внутрішньої ди­намічної рівноваги природної системи, що підтримується регулярним поновленням основних її структур, матеріально-енергетичного складу і постійною функціональною саморегуляцією у всіх її ланках.

Слід зазначити, що це досить складне визначення свідчить про те, що дотепер ще не зрозумілі закономірності існування внутріш­нього середовища і його мінливості.

Зовнішнє і внутрішнє середовища діалектично єдині. Коли на організм діють надзвичайні подразники, він сам активно формує таке внутрішнє середовище, яке дозволяє оптимізувати фізіологічні процеси в нових умовах існування.

Для стабілізації внутрішнього середовища існує спеціальний регулятор­ний апарат, що вирівнює, компенсує всі зміни внутрішнього середовища. Од­нією зі складових такого апарату є інтероцептивний аналізатор, що сприймає і передає в центральну нервову систему сигнали не тільки про стан внутріш­нього середовища, але і про діяльність внутрішніх органів людини. Цей апа­рат координує діяльність внутрішніх органів і приводить їх у відповідність з потребами всього організму. В даний час відомо, що внутрішні органи мають величезну кількість різноманітних рецепторів. Вони знаходяться на внутріш­ній поверхні судин, у слизистих оболонках майже у всіх порожнинах внутріш­ніх органів, у товщині їхніх стінок і на їхній поверхні.

Необхідно відзначити, що механізм дії інтероцептивного аналізатора ще розкритий далеко не повністю і пояснюється складністю і непевністю відчут­тів, проте це не зменшує значення аналізаторів внутрішніх органів для життє­діяльності людини.