E ═ K×J/∆J

де ∆J - приріст збудження - пропорційний відношенню приросту яскравості ∆J до яскравості освітленої поверхні J,

а К - коефіцієнт пропорційності.

Відношення ∆J/J при різній освітленості являє собою постійну величину і дорівнює 0,01-0,015.

Таким чином, диференціальний поріг світлової чутливості двох поверхонь 1-1,5%.

7. Колірний зір охоплює діапазон видимого спектра від червоного (довгохвильового 780-647 нм) до фіолетового (довжина хвилі 424-390 нм). Інші кольори спектра (оранжевий, зелений, зелено-голубий, синій) мають проміжні значення довжини хвилі. Часткова колірна сліпота, тобто відсутність розходження окремих кольорів, обумовлена генетичною природою і називається дальтонізмом. Дальтонізм зустрічається в 8% чоловіків.

8. Сприйняття простору:

§ Під гостротою зору розуміється здатність розрізнити окремі об'єкти. Гострота зору характеризується мінімальним кутом, під яким дві крапки видні як окремі. Нормальне око розрізняє дві крапки, видимі під кутом 1`(одну кутову хвилину).

§ Полем зору називається простір, помітний оком при фіксації погляду в одній крапці. Границі поля зору для безбарвних предметів складають до низу 70°, до верху – 60°, усередину – 60⁰, назовні – 90⁰. Поля зору для різних квітів неоднакові, і мінімальний кут назовні для зеленого кольору складає тільки 40°.

§ При оцінці відстані на дальність до 30м помилка в середньому дорівнює 12%.

Відчуття світла виникає у результаті впливу електромагнітних хвиль довжиною 380-780 нанометрів (нм) на рецепторні структури зорового аналізатора, тобто першим етапом у формуванні світловідчуття є трансформація енергії подразника у процес нервового збудження. Це відбувається у сітчастій оболонці ока. Характерною рисою зорового аналізатора є відчуття світла, тобто спектрального складу світлового (сонячного) випромінювання.

Хвилі, що перебувають всередині зазначеного діапазону (380-780нм) і відрізняються довжиною, створюють, своєю чергою, відчуття різного кольору (табл.8.5).

Людина розрізняє приблизно 150 відтінків кольорів. У техніці, відповідно до Держстандарту 12.04.026-76, встановлено чотири сигнальних кольори: червоний, жовтий, зелений і синій. Червоний колір сигналізує про безпосередню небезпеку; жовтий застосовується для попередження небезпеки; зелений застосовується для знаків, що наказують робити саме так; синій — для вказівних знаків. Для транспорту — зелене світло дозволяє рух.

Таблиця 8.5 Зв'язок між зоровим сприйняттям і суб'єктивним відчуттям світла

Фарбування у визначені різноманітні кольори для сприятливого (повноцінного) відчуття сприймання образу дуже часто використовується при оформленні будинків, квартир, офісів. Особливо велике значення має колір при доборі одягу.

Психологи підтверджують, що колір одягу може впливати не тільки на настрій, але і на самопочуття людини:

зелений - діє заспокійливо на нервову систему, знімає головний біль, втому, дратівливість;

червоний — збільшує вміст адреналіну в крові, підвищує працездатність;

жовтий — стимулює мозкову діяльність;

фіолетовий — покращує роботу серця, судин, легень, цей колір збільшує витривалість організму,

жовтогарячий - підвищує настрій і тому незамінний у стресових ситуаціях.

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»).

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 визначеною 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 стремені) 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. Наприклад, кажани і собаки здатні сприймати значно вищі звуки, ніж людина, тобто їм доступний діапазон хвиль звукового порядку, частота яких набагато вища. 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 є децибел.

♦ 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 якого виникає рецепторний потенціал і нервовий імпульс. Цей імпульс (або порушення нервового імпульсу), 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, сонячних променів, 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.

Шкірні (тактильні) рецептори мають величезну поверхню чуттєвої системи від 1,4 до 2,1м². У шкірі зосереджена велика кількість чуттєвих до дотику, тиску, вібрації, теплу, до болючим роздратуванням нервових закінчень. Тактильний аналізатор сприймає відчуття дотику і тиску, що виникають при дії механічних факторів на визначеній ділянці шкірної поверхні.

Абсолютна тактильна чутливість істотно розрізняється в різних частинах шкіри і коливається від 50мг до 10г. Просторове розходження на шкірній поверхні, тобто здатність людини окремо сприймати дотик до двох окремих крапок шкіри, сильно відрізняється в різних ділянках тіла. На слизистій язика поріг просторового розходження дорівнює 0,5мм, на шкірі - 60мм.

Температурна чутливість обумовлюється роботою холодних і теплих терморецепторів. Температурна інформація зовнішнього середовища необхідна для діяльності механізмів терморегуляції тіла. Підвищення частоти імпульсів пульсації відбувається з підвищенням температури, однак у діапазоні температур 20-50°С для теплих і 10-41°С для холодних частота пульсації постійна. Диференціальна чутливість терморецепторів велика, досить змінити температуру на 0,2°С, щоб викликати тривалі зміни в їхній пульсації.

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 визначеному 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.

Болюча чутливість має особливе значення для виживання організму, тому що сигналізує про небезпеку при діях будь-яких надмірно сильних і шкідливих агентів. Адаптація болючих рецепторів можлива. Однак важливою здатністю болючих рецепторів у багатьох випадках є відсутність істотної адаптації, що робить страждання хворого особливо болісними і вимагає застосування спеціальних лік.

Нюховий аналізатор в основному обумовлюється роботою рецепторів нюхової сенсорної системи, що розташовані в області верхніх носових ходів. Кожний нюховий рецептор відповідає не на одне, а на багато пахучих речовин. Чутливість нюхового аналізатора людини надзвичайно висока: один рецептор збуджується однією молекулою пахучої речовини, а порушення невеликого числа рецепторів приводить до виникнення відчуття. Однак інтенсивність дії речовини (поріг розходження) оцінюється людьми досить грубо. Найменше сприймане розходження в силі запаху складає 30-60% від його вихідної концентрації.

Рецептори смакового аналізатора несуть інформацію про характер і концентрацію речовин, що надходять у рот. Ці рецептори розташовані на язику, задній стінці глотки, м'якому небі, мигдалинах і надгортаннику. У різних людей абсолютні пороги чутливості до різних речовин істотно розрізняються, аж до "смакової сліпоти". Крім того, смакові пороги залежать від стану організму.

♦ 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 760ммрт.ст.),

- вмісту води в організмі,

- складі повітря,

- чергуванні біоритмів тощо.

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 цього варто додати зміни у зовнішньому середовищі, викликані урбанізацією та антропогенним впливом на зміну хімічного складу води, повітря, ґрунту, 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 із складових такого апарата 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.

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 всього організму людини.