Системы организма человека предназначенные для восприятия факторов внешней среды кратко
Обновлено: 05.07.2024
10. Оценка и регулирование шумового режима селитебных территорий. М. : Изд-во АСВ ; СПб. : СПбГАСУ, 2004. 112 с.
Визуальная среда. Одним из основных источников получения человеком информации об ОС является зрительная система. Поэтому визуальная среда урбанизированных систем является одним из важнейших факторов при создании комфортных условий жизнедеятельности человека. Наибольшее влияние визуальная среда города оказывает на эмоциональное и психологическое здоровье и состояние человека.
Все видимое пространство можно разделить на естественную и искусственную среды. Естественная (природная) среда обитания соответствует физиологическим нормам и потребностям зрительной системы человека, так как содержит в себе колоссальное количество разнообразных физических объектов различной формы, размера и цвета, что оказывает благоприятное воздействие на эмоциональный фон и психологическое и физиологическое здоровье человека. Совсем иное представляет собой искусственная среда обитания, где горожане поставлены в жесткие индустриальные рамки, обусловленные огромным количеством монотонно-повторяющихся зданий, прямоугольных форм, темно-серых цветов, четких линий и углов, рекламных щитов и прочего.
Совсем другую картину можно увидеть, когда человек находится на природе, где после очередного движения глазами, человек может без особых усилий обнаружить новый визуальный объект.
Еще одним важным элементом городской среды является колористика, которая занимает одно из центральных мест в визуальных аспектах создания городской среды [5]. Многочисленными русскими физиологами, например С. В. Краков, И. Е. Введенский, было описано какое воздействие оказывает тот или иной цвет на человека, на его вегетативную и центральную системы [6]. Экспериментальные данные, подтверждающие важную роль цветовых гамм, приводятся также в работах Б. И. Шапиро и J.H.Stolper [7].
Формируя новые районы, необходимо учитывать не только эстетическую закономерность, но и оригинальность, природный колорит. Присутствие интересных фактур поспособствуют улучшению физиологического механизма человеческого зрения, в том числе будут благоприятно влиять на самочувствие населения.
Акустическая экология. Акустическое воздействие – одно из важных элементов в создании благоприятной городской среды. Шум является внешним раздражителем, что приводит к нарушению органов слуха и нервной системы. Однако не стоит забывать, что существует многочисленное число звуков и шумов, которые успокаивающе влияют на человека [8].
Влияние негативных звуков на организм людей давно замечено представителями медицинской науки. К основным источникам шума в современной повседневной жизни относят движения любого вида транспорта, в жилых зданиях шум может появляться за счет работающих бытовых приборов, компонентов коммунальной системы снабжения и отвода воды, газа и стоков [9].
В урбанизированных системах шумовое загрязнение стало достаточно серьезной проблемой. Слуховое восприятие тесно связано с самочувствием и здоровьем человека. Сильное воздействие звуков не только отрицательно влияет на слух, но и вызывает негативные последствия, такие как: звон в ушах, головокружение, головная боль, повышенная усталость. По закону РФ существуют установленные нормы шумового загрязнения ОС. Так, согласно ФЗ № 52 от 30.03.1999 года "О санитарно-эпидемическом благополучии населения", в дневное время уровень шума должен быть не более 55 дБ, в ночное время не выше 45 дБ. Допустимая граница составляет примерно 80 дБ, но уже при интенсивности 90 дБ возникает головокружение, потеря координации. Звук в 130 дБ вызывает у людей сильные болевые ощущения. При уровне выше 160 дБ возможен разрыв барабанной перепонки и легких, больше 200 дБ – смерть. Помимо этого, звуковые волны различной частоты и интенсивности могут вызывать явление резонанса во внутренних органах человеческого организма, что способно нарушить их функционирование или целостность.
Замечено, что звуковой фон растущих городов каждые 10 лет повышается в среднем на 10 дБ. Поэтому важным условием защиты горожан является соблюдение предельно допустимых шумовых уровней, применение звукопоглощающих материалов, звукоизолирующих конструкции, разумное размещение предприятий промышленного комплекса, имеющих интенсивные источники шума. Еще, немало важным фактором является наличие зеленых насаждений, которые способны уменьшить шум на 10-15 дБ [10].
Стоит упомянуть также вибрационный фон, который имеет фазный характер. При непродолжительной вибрации (1,5 года) будут проявляться нарушения центральной нервной системы, однако при длительном воздействии (в среднем 7 лет) наблюдаются нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы. По статистическим данным Минздрава России в группу риска от воздействия шума и вибрации попадает в основном дети и старики, поэтому необходимо уделять этому вопросу как можно больше внимания и усилий.
Обоняние. В последние годы большое внимание уделяется загрязнению атмосферы, поскольку воздушная среда городов насыщена множеством неприятных запахов, оказывающих негативное влияние на население. Это могут быть запахи краски, различных масел, бензина. В особенности из-за роста промышленности и автотранспорта происходит колоссальный выброс химически элементов и их соединений. Так, например, диоксид азота, формальдегид, бензопирен в особенности влияют на зрительные и обонятельные реакции организма. Могут проявляться першение, сухость в горле, резь в глазах, ослабевание обоняния и вкусовых рецепторов. При длительном воздействии химических воздействий на организм человека могут развиться как острые и хронические заболевания, так и раковые опухоли с летальным исходом.
Имеются также запахи, которые положительно влияют на человека. В основном это наблюдается в сельских местностях, где отсутствует большое количество объектов, выделяющих химические вещества. Таким образом, чем ближе человек к природе, тем лучше становится его самочувствие.
Возвращаясь к проблеме влияния запахов на обоняние человека, то стоит поспособствовать процессу создания доступных и дешевых фильтров для очистки воздуха в городах, перейти на электрическое топливо, которое уменьшит негативные выбросы в атмосферу. Замечено, что в азиатских странах из-за большого количества агрессивных выбросов в атмосферу увеличиваются случаи заболевания населения. Большинство горожан стали использовать специальные маски-респираторы для защиты органов дыхания, но это лишь малый шаг к защите своего здоровья.
Сенсорные системы. Значение органов чувств. Строение и работа глаза. Гигиена зрения. Сохранение зрения – одна из важнейших задач человека.
Информацию о происходящем в окружающей среде организм получает через органы чувств – зрение, слух, вкус, обоняние и другие сенсорные системы. К примеру, около 90% всей информации из внешнего мира поступает через органы зрения и объединяется с информацией внутреннего мира. Зрительный анализатор контролирует двигательную активность человека и выполняет еще много разных функций.
Анализатор – это сложная система, обеспечивающая прием, передачу и анализ раздражения. Она состоит из трех частей: рецепторных клеток, проводника (пути передачи возбуждения) и соответствующей зоны коры полушарий большого мозга. Рецепторные клетки – это отростки нервных клеток или специализированные нервные клетки, реагирующие на определенные раздражители. Возникающие в рецепторах нервные импульсы по чувствительным нейронам передаются в определенную зону коры полушарий большого мозга, где возникают ощущения, восприятия, представления.
Сохранить хорошее зрение – одна из важнейших задач человека. Человек может многое сделать, чтобы сохранить зрение, избегая перегрузок и нерациональных действий. Частая и интенсивная работа за компьютером, сосредоточенное чтение, восприятие однообразной информации вызывают излишнее напряжение глаз.
Исследование, проводимое в течение 14 лет, показало, что у 50% людей, работающих за компьютером, наблюдаются расстройства зрения, 49% – предъявляет жалобы на резь в глазах.
До сих пор возможности и резервы человека до конца не изучены. Природа, стремясь защитить мозг от потока излишней информации, “научила” рецепторы адаптироваться, то есть не реагировать на раздражитель, если величина и сила его воздействия не меняются в течение длительного времени. Так, мы не ощущаем вес собственной одежды, хотя он может составлять 3-4 кг. У сенсорных систем много особенностей. К примеру, если по какой-то причине человек лишается одного из органов чувств, то функции других органов усиливаются. Известно, например, что слепые люди лучше слышат и осязают.
Рассмотрим, как устроены органы зрения и как они “работают”, чтобы понять, что нужно делать для сохранения зрения. Следует помнить, что функционирование зрительного анализатора тесно связано со всем организмом в целом. Например, функционирование глаза зависит от состояния сердечно-сосудистой системы. Зрительное восприятие определяется также ощущениями, полученными от других органов чувств (например, слуховые и обонятельные ощущения могут усиливать или ослабить зрительные впечатления). Глаза отражают общее состояние организма. В зависимости от него изменяются и оттенки цвета глаз (точнее, радужной оболочки), их блеск и выражение. На этом основаны диагностические методы, в частности иридодиагностика.
С ее помощью специалисты могут выявить предрасположенность к тому или иному заболеванию, оценить качество наследственности и способность организма адаптироваться к разным условиям. Ученые установили, что каждому участку тела или органу соответствует определенный сегмент на радужной оболочке глаза.
Орган зрения состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата. Вспомогательный аппарат – это брови, веки и ресницы, слезная железа, слезные канальцы, глазодвигательные мышцы, нервы и кровеносные сосуды. Брови и ресницы защищают глаза от пыли. Постоянные мигающие движения век (человек постоянно моргает – движения век осуществляются с частотой около 2-5 в минуту) предохраняют поверхность глаза в момент моргания от высыхания, заодно при этом очищая их от пыли. Слезная жидкость вырабатывается в слезных железах и содержит 99% воды и 1% соли. В сутки выделяется до 1 г слезной жидкости, она собирается во внутреннем углу глаза, затем попадает в слезные канальцы и выводится в носовую полость. Для нормальной работы глаз необходимо постоянное увлажнение их поверхности. Если человек плачет, слезная жидкость не успевает уйти по канальцам в носовую полость и перетекает через нижнее веко, каплями стекая по лицу. Иногда у некоторых людей вырабатывается очень мало слезной жидкости. Причины этого могут быть различными: нарушения некоторых функций организма, прием лекарственных средств (например: антигистаминных, снотворных, обезболивающих, мочегонных, антидепрессантов, бета-адреноблокаторов и других).
Если не принимать мер, сухость глаз может оказаться опасной, так как слезы играют важнейшую роль в защите роговицы от инфекций и травм. Сухость глаз может затруднять ношение контактных линз. Способов увлажнения глаз известно много, например, использование специальных средств (искусственных слез) или гелеобразных вкладок под веко, обеспечивающих постоянное увлажнение глаза в течение дня.
Глазное яблоко располагается в глазнице, имеет шаровидную форму и покрыто тремя оболочками. Наружная, фиброзная, оболочка образует каркас глазного яблока. Передняя часть фиброзной оболочки является прозрачной и называется роговица, задняя ее часть – склера. Через роговицу свет проникает внутрь глаза. От ее прозрачности во многом зависит ясное видение.
Под склерой расположена сосудистая оболочка, ее передняя часть называется радужкой. Цвет радужки, а это и есть цвет глаз, зависит от количества пигмента, который влияет на свойства глаза и обеспечивает оптимальные условия зрения. К примеру, у южных народов глаза темные, так как в условиях яркого света большое количество меланина препятствует прохождению света. Поэтому не стоит менять природный цвет глаз, используя цветные контактные линзы.
В древности различию цвета глаз приписывали скрытый смысл. Аристотель считал, что цвет глаз связан с характером человека и выделял: серые глаза – у грустных меланхоликов, карие или зеленые – у взрывных холериков, голубые – у миролюбивых флегматиков.
В центре радужки находится небольшое отверстие – зрачок, который рефлекторно с помощью мышц может расширяться или сужаться, пропуская в глаз необходимое количество света. Пройдя через зрачок, свет попадает в хрусталик, который, как линза объектива фотоаппарата, преломляет световые лучи, фокусируя их на сетчатке. За счет изменения кривизны хрусталика изображения близких или далеких предметов на сетчатке получаются четкими.
По некоторым причинам, например, при частом рассмотрении предметов на близком расстоянии или при нарушениях оптической системы глаза, развивается состояние, при котором преломляющиеся лучи света не фокусируются на сетчатке, и изображение получается нерезким.
Наиболее распространенным расстройством зрения является близорукость, или миопия. Это состояние, при котором человек хорошо видит вблизи и плохо вдали. Зрительная активность на близком расстоянии, например, чтение, работа за компьютером, просмотр телевизора вблизи повышают риск развития близорукости. Когда мы рассматриваем предметы на близком расстоянии, мышечный аппарат глаза напрягается, меняется кривизна хрусталика, возникает быстрое утомление и ухудшается зрительное восприятие. Если же выполнять несложные правила, то в некоторых случаях можно предотвратить это нарушение зрения.
Не следует держать книгу во время чтения на расстоянии ближе 30 см от глаз. Необходимо обеспечить достаточное количество света при работе.
При плохом освещении также вырабатывается привычка рассматривать все вблизи. В результате развивается близорукость. Желательно в местах чтения, письма использовать настольные лампы не менее 100 Ватт, а торшер – не менее 150 Ватт.
– Необходимо соблюдать определенные правила просмотра телевизионных передач;
– не рекомендуется смотреть телевизор в полностью затемненной комнате;
– садитесь от экрана на расстоянии не менее 2,5 м;
– сохраняйте правильную позу;
– садитесь по центру, а не сбоку от экрана;
– перемещайте взор по всему экрану, вместо того чтобы рассматривать его отдельную часть долгое время;
– во время продолжительного просмотра прикрывайте глаза на короткое время, чтобы дать отдохнуть мышцам глаз.
Эти обобщенные рекомендации способны сделать просмотр телепередач или кинофильмов не таким вредным, а даже полезным, так как установлено, что за время просмотра среднего по продолжительности полнометражного кинофильма на экране мелькает около 195 000 кадров, что способствует перемещению изображений по сетчатке и составляет определенную тренировку для глаз.
Одним из важнейших факторов, обеспечивающих нормальное зрение, является прозрачность хрусталика. Не случайно за прозрачность и необычно гладкую поверхность хрусталик в древности называли “жемчужиной глаза”. Помутнение же хрусталика, при котором блокируется или искажается поступление света, вызывает потерю зрения (эта болезнь называется катарактой). Причинами ее развития могут быть как возрастные особенности организма, так и всевозможные факторы риска. Например, прием некоторых стероидных гормонов, работа в условиях высокой температуры, воздействие ультрафиолетового, рентгеновского излучения, радиации, – все это может спровоцировать развитие катаракты. Установлено, что при ежедневном приеме алкоголя повышается риск развития заболевания на 30%, а при выкуривании более одной пачки сигарет в сутки – в 2 раза.
В дальнейшем лучи света, преломляясь, попадают на внутреннюю оболочку глаза – сетчатку, которая имеет сложное строение. Именно здесь происходит восприятие световых волн и преобразование их в электрические импульсы, которые по зрительным нервам достигают головного мозга.
В сетчатке располагаются клетки, обеспечивающие восприятие цвета в условиях яркой освещенности (называются колбочками) и улавливающие световые лучи в условиях слабой освещенности – это рецепторы сумеречного зрения, которые называются палочками. У человека насчитывается около 7 миллионов колбочек и 125 миллионов палочек. При приемлемых условиях освещения человек с нормальным зрением воспринимает длины волн от 360 до 800 нм. Синяя область спектра приходится на диапазон 420-440 нм, зеленая область – примерно 535-545 нм, красная – 565-585 нм. Различная функция колбочек и палочек лежит в основе феномена двойственного зрения. Палочки обеспечивают бесцветное зрение, колбочки – цветовое. Причем колбочки “не видят” в темноте, поэтому в сумраке предметы нам кажутся серыми. Результатом обработки в мозге сигналов колбочек является зрительный образ, окраска которого не обязательно жестко привязана к спектральному составу излучения от объекта, а может модифицироваться различными факторами.
В палочках содержится особый белок, который под действием света разлагается, образуя производное витамина А – ретинин; в темноте же этот белок восстанавливается. Подобные химические превращения воспринимаются клетками другого порядка и преобразуются в дальнейшем в электрический импульс. При недостатке же витамина А возникают расстройства зрения, а именно нарушение сумеречного зрения.
Употребляйте зеленые листовые, желтые и красные овощи, другие продукты, богатые витаминами А, С, Е и минеральными веществами, давайте глазам отдых.
Лучше всего использовать продукты, содержащие каротиноиды, которые являются основными пигментами сетчатки. Каротиноиды содержатся в капусте, репе, горчице, зелени шпината. Питание, богатое витамином А, на 39% понижает риск возникновения катаракты. Обычно считают, что диета показана при сердечно-сосудистых и других заболеваниях. Однако имеется достаточно оснований полагать, что питание играет важную роль и для сохранения здоровья глаз. Известно, что даже в спокойном состоянии глазам требуется много энергии, при зрительной же работе потребность в ней значительно возрастает. Конечно, говоря о питании, не стоит забывать и другие рекомендации. Долгое употребление морковного сока не принесет пользы, если не будет сочетаться с комплексом расслабляющих упражнений для глаз.
Простейший пример. Сегодня компьютеры повсеместно окружают человека. При работе за компьютером уже через некоторое время появляются чувство утомления, понижение работоспособности, общая усталость. Длительная же работа перед экраном вызывает головную боль, боль в плечах и кистях рук, покраснение век и глазных яблок, слезотечение, жжение и боль в глазах, двоение в глазах, светобоязнь и неправильное восприятие цветов.
По мнению многих специалистов, существенным фактором зрительного утомления является длительное непрерывное наблюдение за дисплеем. Первые признаки зрительного утомления наблюдаются уже через 45 минут непрерывной работы за экраном, а пребывание более 4 часов приводит к выраженному утомлению. Когда человек вглядывается в экран компьютера, то смотрит прямо на источник света, что также довольно вредно, так как дополнительный источник света нагружает глаз. Кроме того, экран компьютера мерцает так быстро, что это лишь внешне незаметно, но для глаз ощутимо. Поскольку большинство экранов имеет выпуклую поверхность, то изображение в различных его частях находятся на разном расстоянии от глаз. Поэтому для получения более четкого изображения на сетчатке мышцам и преломляющим структурам глаза приходиться сильно потрудиться. Вот несколько практических советов, которые специалисты рекомендуют использовать в работе:
– Помещение где находится монитор должно быть просторным, минимальная площадь на один видеодисплей – не менее 9-10 м 2 ;
– по возможности работайте только за хорошими мониторами, снабженными защитными свойствами, что позволит понизить вредное излучение монитора, повысить четкость и контрастность изображения;
– исключите появление всевозможных бликов на экране;
-расположите монитор на расстоянии 45-70 см от глаз и чуть ниже их уровня – так, чтобы смотреть на экран немного сверху (слегка наклоните монитор назад, чтобы его нижний край оказался ближе, чем верхний;
- отрегулируйте яркость изображения, иначе глаза будут быстро уставать (яркость проверяется по черному цвету – он должен быть именно черным, а не белесым);
– не работайте с компьютером в темном или полутемном помещении (освещение в комнате нужно подобрать так, чтобы по сравнению с ним свечение экрана не было ни ярким, ни слишком слабым);
– в вечернее время освещение рабочего помещения желательно иметь голубоватого цвета с яркостью, примерно равной яркости свечения экрана;
- текст набирайте достаточно крупным шрифтом (рекомендуется использовать шрифт 14-го размера при 100% масштабе);
– не стоит безотрывно смотреть в экран, каждые 10-15 минут следует отводить глаза;
– через каждые 40-45 минут необходимо проводить короткую десятиминутную физкультурную паузу;
– следите за осанкой, сидите за компьютером правильно, спину держите прямо, плечи не опускайте, предплечья держите параллельно столу.
За компьютером не рекомендуется проводить больше 4 ч в сутки, а раз в 40 минут нужно отходить от него и делать гимнастику для глаз. Например, посмотреть в окно, выбрав далеко расположенный объект, так как за компьютером глаз адаптируется к рассмотрению предметов, расположенных ближе. Потом необходимо закрыть глаза. Если повторять это упражнение несколько раз, глаза быстро отдохнут, и это позволит сохранить зрение. Одним из факторов, оказывающих укрепляющее влияние на остроту зрения, является солнечный свет.
Медицинские исследования показывают, что биоритмы чувства утомления, бодрости, как и функционирование иммунной системы, отчасти определяются воздействиями солнечного света. С восхода солнца до заката естественный дневной свет действует как природная цветотерапия.
Утреннее солнце является стимулятором, активизирующим организм и, наоборот, при заходе солнца свет снимает напряжение и оказывает успокаивающее действие. Спектральный же состав искусственного света в отличие от спектра солнечного всегда одинаков, что приводит светочувствительные клетки сетчатки в состояние статического равновесия. В результате изменяется светочувствительность глаза к восприятию спектра солнечного света. Следствием этого может быть болезненная чувствительность к свету, плохая приспособляемость к солнечному или сумеречному освещению, понижение остроты зрения, развитие усталости. Таким образом, солнечный свет можно использовать для восстановления и регулирования естественной приспособляемости светочувствительных клеток сетчатки и головного мозга с целью укрепления природной остроты зрения.
Другой характерный пример. Нередко вождение машины приводит к развитию зрительного утомления и появлению головных болей. Развитие утомления является одной из причин засыпания водителей за рулем. Исследования показывают, что часто причиной этого является неправильная поза водителя. Водитель наклоняется вперед, будто старается дотянуться до дороги перед машиной, напряженно держа руль, и устремляет взор на дорогу перед собой, пристально разглядывая какой-нибудь объект. Для того чтобы избежать подобного напряжения необходимо правильно сидеть за рулем и освобождаться от привычки неподвижного и пристального взгляда. Не следует при езде на автомобиле наклонять вперед голову, всматриваясь через лобовое стекло. Хорошим упражнением для глаз во время длительных поездок по открытой местности является перевод взгляда на горизонт.
Необходимо отметить, что при поражениях сетчатки возникают самые серьезные нарушения зрения. И если оказывается, что повреждена часть сетчатки, то зрение частично будет утрачено, так как клетки сетчатки не восстанавливаются, а технологии ее пересадки пока не существует.
Что нужно делать, если проявляются нарушения зрения. При возникновении проблем со зрением следует обратиться к офтальмологу. Офтальмолог – это специалист по диагностике, лечению глазных болезней и подбору корригирующих средств (очков и контактных линз).
На приеме специалист обычно проверяет остроту зрения (насколько хорошо человек видит на определенном расстоянии), координацию глаз, фокусирующую способность глазного яблока.
Острота зрения измеряется по специальным таблицам. Для каждой строчки указано число, соответствующее расстоянию, с которого она должна быть прочитана человеком с нормальным зрением.
Оценивается также поле зрения. Осматриваются веки, зрачки, положение глаза. Чтобы осмотреть внутреннюю часть глаза, специалисты используют различные приборы.
Людям до 40 лет рекомендуется проверять зрение 1 раз в два года, от 40 до 65 – ежегодно, так как с возрастом повышается риск возникновения катаракты, глаукомы и других расстройств.
Одним из показателей состояния глазного яблока является внутриглазное давление (ВГД). Его создает жидкость, заполняющая камеры внутри глаз. Измерение ВГД позволяет своевременно диагностировать такое заболевание, как глаукома. Обычно “нормальным” считается давление от 12 до 22 мм рт.ст.
Таким образом, для того чтобы сохранить зрение и отчасти предотвратить развитие ряда заболеваний, необходимо соблюдать, как не покажется банальным, ряд простейших правил и рекомендаций.
Сенсорные системы. Органы чувств. Физиология органов чувств. Функции сенсорных систем. Сенсорное восприятие. Этапы сенсорного восприятия.
Все сенсорные системы состоят из периферических рецепторов, проводящих путей и переключательных ядер, первичных проекционных областей коры и вторичной сенсорной коры. Сенсорные системы организованы иерархически, т. е. включают несколько уровней последовательной переработки информации. Низший уровень такой переработки обеспечивают первичные сенсорные нейроны, которые расположены в специализированных органах чувств или в чувствительных ганглиях и предназначены для проведения возбуждения от периферических рецепторов в центральную нервную систему. Периферические рецепторы — это чувствительные высокоспециализированные образования, способные воспринять, трансформировать и передать энергию внешнего стимула первичным сенсорным нейронам.
Центральные отростки первичных сенсорных нейронов оканчиваются в головном или спинном мозге на нейронах второго порядка, тела которых расположены в переключательном ядре. В нем имеются не только возбуждающие, но и тормозные нейроны, участвующие в переработке передаваемой информации. Представляя более высокий иерархический уровень, нейроны переключательного ядра могут регулировать передачу информации путем усиления одних и торможения или подавления других сигналов. Аксоны нейронов второго порядка образуют проводящие пути к следующему переключательному ядру, общее число которых обусловлено специфическими особенностями разных сенсорных систем. Окончательная переработка информации о действующем стимуле происходит в сенсорных областях коры.
Сенсорные системы человека обеспечивают:
1) формирование ощущений и восприятие действующих стимулов;
2) контроль произвольных движений;
3) контроль деятельности внутренних органов;
4) необходимый для бодрствования человека уровень активности мозга.
Ощущение представляет собой субъективную чувственную реакцию на действующий сенсорный стимул (например, ощущение света, тепла или холода, прикосновения и т. п.). Однородные сенсорные стимулы активируют одну из сенсорных систем и вызывают субъективно одинаковые ощущения, совокупность которых обозначается термином модальность. Самостоятельными модальностями являются осязание, зрение, слух, обоняние, вкус, чувство холода или тепла, боли, вибрации, ощущение положения конечностей и мышечной нагрузки. Внутри модальностей могут существовать разные качества, или субмодальности; например, во вкусовой модальности различают сладкий, соленый, кислый и горький вкус. На основе совокупности ощущений формируется чувственное восприятие, т. е. осмысление ощущений и готовность их описать. Восприятие не является простым отражением действующего стимула, оно зависит от распределения внимания в момент его действия, памяти о прошлом сенсорном опыте и субъективного отношения к происходящему, выражающегося в эмоциональных переживаниях.
Сенсорное восприятие включает следующие этапы:
1) действие раздражителя на периферические рецепторы;
2) преобразование энергии стимула в электрические сигналы — потенциалы действия, возникающие в первичном сенсорном нейроне;
3) последующую переработку передаваемых сигналов на всех иерархических уровнях сенсорной системы;
4) возникновение субъективной реакции на раздражитель, представляющей собой восприятие или внутреннее представительство действующего стимула в виде образов или словесных символов.
Указанная последовательность соблюдается во всех сенсорных системах, отражая иерархический принцип их организации.
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Человеку необходимы постоянные сведения о состоянии и изменениях 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), которые представляют собой системы ввода информации в мозг для анализа этой информации.
В коре головного мозга – высшем звене центральной нервной системы анализируется поступающая из внешней среды информация и осуществляется выбор или разработка программы ответной реакции. В ответ на изменение состояния внешней среды в организме человека формируется информация о необходимости изменения организации жизненных процессов таким образом, чтобы это внешнее 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 теплопродукции, повышение теплоотдачи.
Датчиками сенсорных систем являются специальные структурные образования нервных волокон, называемые рецепторами. Они представляют собой образования, предназначенные для трансформации внешней энергии различных видов раздражителей в специфическую активность нервной системы. Часть из них воспринимают изменения в окружающей среде (экстеро-рецепторы), а часть – во внутренней (интерорецепторы).
В зависимости от природы раздражителя, на который они настроены, рецепторы подразделяются на:
1) механорецепторы, представляющие периферические отделы соматической, скелетно-мышечной и вестибулярной систем. К ним относятся слуховые, вестибулярные, гравитационные, тактильные рецепторы кожи и опорно-двигательного аппарата, барорецепторы сердечно-сосудистой системы;
2) ретморецепторы, воспринимающие температурные изменения. Они объединяют рецепторы кожи и внутренних органов, а также центральные термочувствительные нейроны в коре мозга;
3) хеморецепторы, включающие рецепторы вкуса и обоняния, сосудистые и тканевые рецепторы (например, глюкорецепторы, воспринимающие изменение уровня сахара в крови);
4) фоторецепторы, настроенные на восприятие света;
5) болевые рецепторы.
Согласно психофизиологической классификации рецепторов, по характеру ощущений, различают зрительные, слуховые, обонятельные, осязательные рецепторы, рецепторы боли, рецепторы положения тела в пространстве (проприо- и вестибулорецепторы).
Морфологически рецепторы представляют собой клетку, снабженную подвижными волосками или ресничками (подвижными антеннами), обеспечивающими чувствительность рецепторов. Например, для возбуждения фоторецепторов достаточно 5 – 10 квантов света, а для возбуждения обонятельных рецепторов – одной молекулы вещества.
При постоянном воздействии раздражителя происходит адаптация рецептора и его чувствительность снижается. Однако, когда действие постоянного раздражителя прекращается, чувствительность рецептора 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 проприорецепторы 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 работу 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, безусловный рефлекс также представляет собой сложную многокомпонентную реакцию в ответ на адекватное раздражение, приложенное к определенному рецептивному полю.
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 кровотока, чем и обеспечивается снабжение тканей кислородом. При компенсации длительно действующего гипоксического фактора участвуют совсем другие механизмы, так, например, они обеспечивают акклиматизацию в условиях высокогорья. У человека в горах повышается транспортная функция крови (увеличивается количество эритроцитов и изменяется тканевое дыхание, – усиливается анаэробное дыхание, повышается активность ферментов окислительного фосфорилирования, то есть оптимизируется энергетиче-ский метаболизм на клеточном и субклеточном уровне).
Органы зрения играют исключительную роль в жизни человека. Посредством зрения 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.
Назначение зрительного анализатора – это прием и анализ информации в световом диапазоне (380 – 770 нм). Строение глаза показано на рис. 1.1. Свет, проходя через отверстие в радужной оболочке 1, называемое зрачком 2 и имеющее диаметр 2 – 8 мм, преломляется роговицей 3 и хрусталиком 4. В результате на сетчатке 5, выстилающей внутреннюю поверхность глазного яблока, образуется четкое изображение внешних объектов. В сетчатке с помощью фоторецепторов (палочек и колбочек) изображение преобразуется в биоэлектрические сигналы.
Палочки являются аппаратом ахроматического зрения, колбочки – хроматического. Палочки имеют диаметр около 2 мкм и длину около 60 мкм, их общее количество 120 – 125 млн. Диаметр колбочек 6 – 7 мкм, длина 35 мкм и общее их количество 3 – 6 млн. В месте выхода из глаза зрительного нерва 6 (см. рис. 1.1.) называемого слепым пятном, фото-рецепторы отсутствуют и ощущения света не возникает.
Сложное строение сетчатки, содержащей несколько слоев специализи-рованных клеток различного назначения, обеспечивает предварительную обработку информации. Для дальнейшей обработки выходные сигналы по зрительному нерву, содержащему (8–10)*10 5 волокон, пере-даются в зрительный корковый центр. Зри-тельная система человека имеет механизмы,
Р и с. Строение глазаобеспечивающие ее настройку в соответствии с внешними условиями: направление глаз на воспринимаемый объект осуществляется с помощью глазодвигательных мышц, резкое изображение на сетчатке разно удаленных объектов получается благодаря изменениям кривизны хрусталика, количество света, попадающего в глаз, регулируется диаметром зрачка, при значительных изменениях яркости воспринимаемых объектов изменяется чувствительность фоторецепторов (процесс адаптации).
Свет, проникающий в глаз, воздействует на фотохимическое вещество элементов сетчатки (палочки и колбочки) и разлагает его. Достигнув определенной концентрации, продукты распада раздражают нервные окончания, заложенные в палочках и колбочках. Возникающие при этом электрические импульсы по волокнам зрительного нерва поступают в нервные клетки зрительного бугра, и мы видим цвет, форму и величину предметов.
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, то есть механических колебаний с частотой от 16 до 20000 Гц. Граница слышимости в отдельных случаях может быть шире, до 25000 Гц.
Ухо представляет собой воспринимающую часть звукового анализатора. Оно имеет три отдела: наружное, среднее и внутреннее ухо. Строение уха человека изображено на рис. 1.2.
Читайте также: