Анализаторы: зрительный, слуховой, тактильный.

За миллионы лет в ходе эволюционного и социального раз­вития у человека выработалась естественная система защиты от опасностей. Эта система отличается совершенством, но имеет определенные пределы.

БЖД по существу направлена на защиту человека от опас­ностей. В то же время следует помнить, что человек сам яв­ляется носителем потенциальных опасностей. Так, в процессе жизнедеятельности он выделяет ядовитые вещества, излучает тепло, может быть причиной различного рода нежелательных со­бытий вследствие ошибочных действий.

Кроме того, необходимо помнить, что поведение больших масс людей, особенно в условиях паники, имеет свои законы и отличается от поведения одного человека.

Законы групповой психологии необходимо учитывать при анализе опасных (особенно экстренных) ситуаций.

Психологическая наука дает некоторые рекомендации по коррекции поведенческих реакций человека и действиям в чрез­вычайных ситуациях.

Для безопасного состояния системы «человек – среда» не­обходимо согласование характеристик человека и элементов, со­ставляющих среду. В тех случаях, когда такого согласования нет, возможны следующие последствия:

– снижение работоспособности человека;

– развитие общих и профессиональных: заболеваний;

– аварии, пожары, взрывы;

– производственный травматизм и др.

Человек осуществляет непосредственную связь с окружающей средой при помощи своих анализаторов, которые называют иногда чувствующими приборами. Характеристики анализаторов человека, необходимо учитывать при создании безопасных систем. Любой анализатор состоит из рецептора, проводящих нервных путей и мозгового конца. Рецептор превращает энергию раздражителя в нервный процесс. Проводящие пути передают нервные импульсы в кору головного мозга. Мозговой конец анализатора состоит из ядра и рассеянных, по коре головного мозга элементов. Рассеянные элементы обеспечивают нервные связи между различными анализаторами. Между рецепторами и мозговым концом существует двусторонняя связь, которая обеспечивает саморегуляцию анали­затора. Особенностью анализаторов человека является парность,что обеспечивает высокую надежность их работы за счет частичного дублирования сигналов и динамичной неоднозначной функциональной асимметрии.

Основной характеристикой анализатора является чувствительность. Не всякий раздражитель, воздействующий на анализатор, вызывает ощущение. Чтобы оно возникало, интенсивность раздражителя должна достичь некоторой, определенной величины. С увеличением интенсивности раздражителя наступает момент, когда анализатор перестает работать адекватно. Всякое воз­действие, превышающее по интенсивности некоторый предел, вы­зывает боль и нарушает деятельность анализатора. Интервал от минимальной до максимальной адекватно ощущаемой величины оп­ределяет диапазон чувствительности анализатора. Минимальную величину принято называть нижним абсолютным порогом чувстви­тельности, а максимальную ― верхним. Абсолютные пороги чув­ствительности измеряют в абсолютных величинах раздражителя. В том случае, когда помехой являются внешние раздражители, говорят о дифференциальном или разностном пороге. Минимальная разность между интенсивностями двух раздражителей, которая вызывает едва заметное различие ощущений, называется диффе­ренциальным порогом, или порогом различения. Психофизически­ми опытами установлено, что величина ощущений изменяется медленнее, чем сила раздражителя. Основной психофизический закон Вебера – Фехнера, имеющий приближенное значение, выража­ется формулой

где Е ― интенсивность ощущений;

I ― интенсивность раздражите­ля;

К и С ― константы.

Величины порогов не являются стабильными. Они зависят от многих факторов, зачастую трудно учитываемых. Поэтому порог рассматривается как статистическое понятие ― область на кри­вой психометрической функции.

Время, проходящее от начала воздействия раздражителя до появления ощущений, называют латентным периодом.

Рассмотрим некоторые характеристики анализаторов, которые могут тем или иным способом влиять на условия безопасности.

Зрительный анализатор обладает наибольшей величиной адаптации. При темновой адаптации чувствительность достигает некоторого оптимального уровня через 40–50 мин; световая адаптация, т.е. понижение чувствительности, длится 8–10 мин. Глаз непосредственно реагирует на яркость, которая представ­ляет отношение силы света (интенсивности), излучаемой данной поверхностью, к площади этой поверхности. Яркость измеряет­ся в нитах (нт; nt ); I нт = I кд/м² . При очень больших яр­костях (более 30 000 нт) возникает эффект ослепления. Гигие­нически приемлема яркость до 5000 нт.

Под контрастом понимается степень воспринимаемого раз­личия между двумя яркостями, разделенными в пространстве или времени. Контрастная чувствительность позволяет ответить на вопрос, насколько объект должен отличаться по яркости от фо­на, чтобы его было видно.

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. Оптический анализатор включает два типа рецепторов: колбочки и палочки. Первые являются аппаратом хроматического зрения, вторые ― ахроматического. При равенстве энергии воздействующих волн различия их длин ощущаются как различия в свете источников света или поверхностей предметов, которые его отражают. Глаз различает семь основных цветов и более сотни их оттенков. Цветовые ощущения вызываются воздействием световых волн, имеющих длину от 380 до 780 нм. Приблизительные границы длин и соответствующие им ощущения (цвета) следующие:

380–455 нм (фиолетовый);

455–470 нм (синий);

470-500 (голубой);

500-550 (зеленый);

540-590 (желтый);

590-610 (оранжевый);

610-780 (красный).

Зрительный анализатор обладает определенной спектральной чувствительностью, которая характеризуется относительной видностью монохроматического излучения. Наибольшая видность днем соответствует желтому цвету, а ночью или в сумерках ― зелено–голубому. Гамма переходов от белого цвета к черному образует ахроматический ряд.

Ощущение, вызванное световым сигналом, в течение опре­деленного времени сохраняется, несмотря на исчезновение си­гнала или изменение его характеристик. Инерция зрения по данным различных исследователей находится в пределах 0,1–0,3 с. Ощущения, возникающие после снятия раздражителя, на­зываются последовательными образами. При коротком ярком сиг­нале образ выступает из темноты несколько раз в быстрой по­следовательности. При небольших яркостях через 0,5–1,5 с по­является отрицательный последовательный образ (т.е. светлые поверхности кажутся темными и наоборот). При цветном сигнале образ окрашен в дополнительный цвет. При резком действии пре­рывистого раздражителя возникает ощущение мельканий, которые 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, возникает вопрос о выборе оптимальной частоты. Оптимальной является частота в пределах 3–10 Гц. Инерция зрения обусловливает стробоскопиче­ский эффект. Если время, разделяющее дискретные акты наблю­дения, меньше времени гашения зрительного образа, то наблюде­ние субъективно ощущается как непрерывное. При стробоскопиче­ском эффекте возможна иллюзия движения при прерывистом наблю­дении отдельных объектов или иллюзия неподвижности (замед­ленного движения), возникающая, когда движущийся предмет пе­риодически занимает прежнее положение. При восприятии объек­тов в двухмерном и трехмерном пространстве различают поле зрения и глубинное зрение. Бинокулярное поле зрения охваты­вает в горизонтальном направлении 120–160°, по вертикали вверх ― 55–60° и вниз ― 65–72°. При восприятии цвета размер поля зрения сужается.. Зона оптимальной видимости ограничена полем: вверх ― 25°, вниз — 35°, вправо и влево по 32°. Глу­бинное зрение связано с восприятием пространства. Ошибка оценки абсолютной удаленности на расстоянии до 30 м равна в среднем 12 % общего расстояния.

Слуховой анализатор. Звуковые сигналы доставляют человеку значительную часть информации. Они могут служить для передачи сигналов опасно­сти. В свою очередь, акустическая обстановка в известной ме­ре определяет условия безопасности. Основными параметрами звуковых волн являются уровень интенсивности и частота, кото­рые субъективно в слуховых ощущениях воспринимаются как гром­кость и высота. По частоте область слуховых ощущений прости­рается от 16–20 до 20000–22000 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. Экспериментально установлено, что человек оценивает как равногромкие звуки, имеющие различную частоту и интенсивность. Наблюдается как бы взаимная компенсация интенсивности частотой. Эта закономерность хорошо иллюстрируется кривыми равной громкости. Абсолютный дифференциальный порог равен при­мерно 2–3 Гц. Относительный дифференциальный порог является почти постоянным и равен 0,002. В реальных условиях человек, воспринимает звуковые сигналы на определенном акустическом фо­не. При этом фон может маскировать полезный сигнал. Эффект маскировки в охране труда имеет двоякое значение. При разра­ботке и конструировании акустических индикаторов необходимо предусматривать меры борьбы с этим эффектом. В некоторых слу­чаях эффект маскировки может быть использован для улучшения акустической обстановки. Так, известно, что имеется тенденция маскировки высокочастотного тона низкочастотным, который менее вреден для человека.

Вибрационная 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 10 000 Гц. Наиболее высока чувствительность к частотам 200–250 Гц. При их увеличении и уменьшении вибрационная чувствительность снижается. Пороги вибрационной чувствительности различны для различных участков тела. Наибольшей чувствительностью обладают дистальные участки тела человека, т.е. те, которые более удалены от его медианной плоскости (например, кисти рук).

Тактильный анализатор. 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. Наиболее высоко развита чувствительность на дистальных частях тела.

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 .

Порог различия в среднем равен примерно 0,07 исходной величины давления. Тактильный анализатор обладает высокой способностью к пространственной локализации. Временной порог тактильной чувствительности менее 0,1 с. Характерной особенностью тактильного анализатора является быстрое развитие адаптации, т.е. исчезновение чувства прикосновения или давления.