11.5. Характеристики кожного и других анализаторов

Большую часть информации оператор получает с помощью зрительного и слухового анализаторов. Дру­гие анализаторы используются значительно реже, по­этому им дадим лишь краткую и наиболее общую ха­рактеристику.

Кожный анализатор обеспечивает восприятие при­косновения (слабого давления), боли, тепла, холода и вибрации. Для каждого из этих анализаторов в коже имеются специфические рецепторы либо их роль вы­полняют свободные нервные окончания. Каждый микроучасток кожи обладает наибольшей чувствительнос­тью к тем раздражителям (участкам), для которых на этом участке имеется наибольшая концентрация соот­ветствующих рецепторов. Поэтому можно выделить на коже точки и участки с избирательной чувствительно­стью к прикосновению, боли, теплу, холоду (табл. 11.6).

Таблица 11.6

Число чувствительных точек на квадратный сантиметр

Участок кожи	Чувствительные точки
	болевые	осязательные	холодовые	тепловые
Лоб	184	50	8	0,6
Кончик носа	44	100	13	1,0
Грудная клетка	196	29	9	0,3
Ладонная сторона предплечья	203	15	6	0,4
Тыл кости	188	14	7	0,5
Мякоть большого пальца	60	120	—	—

Воздействие в этих точках даже неспецифическим, но достаточно сильным раздражителем независимо от его характера вызывает специфическое ощущение, обусловленное типом рецептора. Например, интенсив­ный тепловой луч, попадая в точку боли вызывает ощущение боли, а не тепла. В то же время благодаря взаимосвязи между нервными окончаниями в коже повышение интенсивности раздражителя в одном ме­сте вызывает распространение раздражителя и может вызвать реакцию других, менее чувствительных мест. При этом наряду с первоначальным ощущением в данной точке возникают и другие ощущения.

Среди различных видов кожной чувствительности в деятельности оператора наибольшее значение имеет тактильная чувствительность, или осязание (чувстви­тельность к прикосновению или слабому давлению), которая проявляется при деформации кожи под влия­нием внешнего воздействия. Ощущение возникает толь­ко в момент деформации, то есть при движении раздра­жителя и исчезает, как только скорость падает до нуля;

Абсолютный порог к силе раздражителя зависит от места его приложения, скорости движения, функционального состояния рецептора. Ощущение прикос­новения возникает при деформации хотя бы одного волоска. При непосредственном действии на кожу по­рог измеряется в единицах давления (Па). Наибольшую чувствительность имеют кончик языкаи кончики пальцев, наименьшую — поясница и предплечья. Чувствительность тактильных рецепторов непостоянно во времени, наблю­дается «мерцание», то есть спонтанные изменения порога.

Абсолютный порог пространственной чувствитель­ности (разрешающая способность) в основном опреде­ляется плотностью рецепторов на том или ином участке кожной поверхности (см. табл. 11.6). Эти пороги мини­мальны на кончиках пальцев, губах и языке (1...2,5 мм) и максимальны на бедре, плече и спине (свыше 60 мм).

При ритмичных последовательных прикосновени­ях к коже каждое из них воспринимается как раздель­ное, пока не будет достигнута критическая частота f_кp, при которой ощущение последовательных прикосно­вений переходит в специфическое ощущение вибра­ции. В зависимости от условий и места раздражения . Приот анализа собственно тактильной чувствительности переходят к анализу виб­рационной.

Вибрационная чувствительность, как правило, обус­ловлена теми же рецепторами, что и тактильная, поэто­му топография распределения вибрационной чувстви­тельности по поверхности тела аналогична тактильной. Частотный диапазон вибрационной чувствительности 5...12000 Гц. Максимальная чувствительность наблю­дается при f, равной 200...300 Гц. В этом случае порого­вая амплитуда вибрации минимальна и равна 1 мкм. При больших и меньших частотах пороговая амплиту­да увеличивается, т. е. чувствительность уменьшается (рис. 11.10). Дифференциальный порог различения ча­стоты вибрации составляет 5... 10%. субъективная оцен­ка воздействия частоты вибрации представлена на рис. 11.11. [цит. по 173].

Тактильный и вибрационный анализаторы исполь­зуются для передачи информации оператору крайне редко. Однако в некоторых случаях использование тактильно-вибрационной чувствительности может способствовать повышению эффективности деятельности оператора. Так, применение «тактильного кода» позво­ляет повысить скорость и точность действий операто­ра при работе с клавишными устройствами (простые геометрические фигуры укреплены на клавишах). Так­тильные стимуляторы используются также как вспо­могательное средство для управления самолетом (для передачи летчику сигналов о тангаже и угле крена). Тактильный и вибрационный анализаторы в ряде слу­чаев могут быть эффективными для передачи инфор­мации о положении объекта в пространстве, а также при оценке временных интервалов [15]. Описаны слу­чаи передачи информации по тактильному каналу при компенсирующем слежении [17, 18].

Рис. 11.10. Зависимость порога вибрационной

чувствительности от частоты.

Рис. 11.11. Графики субъективной оценки вибрационных

воздействий: 1 — воздействия не ощущаются; 2 — ощущаются; 3 — беспокоят; 4 — вызывают боль.

Остальные виды кожной чувствительности для передачи информации оператору практически не ис­пользуются. Представляется возможным лишь ис­пользование болевой чувствительности для передачи аварийных сигналов, однако этот вопрос требует до­полнительного изучения. Более подробная характери­стика различных видов кожной чувствительности при­водится в [173].

Вестибулярный анализатор воспринимает измене­ние положения головы и тела в пространстве, а также направление движения тела. Вестибулярный анализа­тор обеспечивает сохранение равновесия и участвует в коррекции направления взора при изменении поло­жения головы.

Рецепторы вестибулярного анализатора располо­жены в полости уха, они возбуждаются центробежны­ми ускорениями, возникающими при повороте головы, а также при прямолинейном ускорении или замедле­нии движения. Порогом вестибулярной чувствительно­сти называется наименьшая величина раздражителя (например, ускорения), вызывающая какой-либо эф­фект в реакциях организма. Раздражения, лежащие ниже пороговой величины, человеком не воспринима­ются. Порог различения при прямолинейном движе­нии равен 2...20 см/с2. Порог различения наклона голо­вы в сторону составляет около 1°, вперед и назад — около 1,5...2°. Порог различения вращения равен в среднем 2...3°/с. Пороговая величина чувствительнос­ти к наличию поля тяготения составляет 0,01 д. Абсо­лютный порог вибрационной чувствительности лежит в пределах 0,1. ..0,12 м/с² при прямолинейном движе­нии и 0,2...2,4% при вращении [107].

При более сильных раздражениях вестибулярного анализатора (например, вследствие качки) у человека могут наблюдаться физиологические расстройства: головокружения, нарушения сердечной и дыхательной деятельности, тошнота и др. Улучшение деятельности анализатора достигается специальной тренировкой. Особую роль она играет в подготовке человека к дея­тельности в особых условиях: у летчиков, космонавтов, водолазов, высотников и т. п. Для этих категорий устой­чивость вестибулярного анализатора является профес­сионально важным качеством, поэтому для представи­телей этих профессий необходим профессиональный отбор.

Нарушения работы вестибулярного анализатора могут иметь и психологические проявления. Например, в деятельности летчика они могут проявляться в возник­новении иллюзий, в частности, иллюзии нарушения пространственного положения. Для их предотвращения рекомендуется, чтобы перерывы в контроле летчиком своего положения в пространстве не были слишком большими. Другим средством предотвращения иллюзий является дублирование полетной информации [38].

Кинестезический анализатор (от греч. kineo — двигаюсь и aisthesis — ощущение) обеспечивает ощу­щения движения, положения частей собственного тела и прилагаемых мышечных усилий. При специальной тренировке кинестезическая чувствительность исполь­зуется как сознательный контроль за движениями (их силой, скоростью, размахом, ритмом и последователь­ностью). Кинестезические ощущения возникают в ре­зультате раздражения проприоцентров — специальных рецепторов, расположенных в мышцах, сухожилиях, суставах и связках.

Кинестезическая чувствительность легко вступает в связь с другими видами чувствительности — кожной, вестибулярной, слуховой и зрительной. Этим опреде­ляется большая роль кинестезической чувствительно­сти как базы формирования межсенсорных связей (например, зрительно-двигательных — в процессе пространственного зрения, кожно-кинестезических — при осязании, слуховых и двигательных — при чтении и письме и т. д.). Чувствительность кинестезического анализатора в должной мере пока еще не изучена.

Кинестезический анализатор участвует в поддержа­нии постоянного тонуса (напряжения) мышц тела и координации движений. Он моделирует движение, со­здает как бы образ движения, которое предстоит со­вершить, и постоянно контролирует реальный поток афферентных импульсов от движения мышц с заранее созданным его образом. Поэтому кинестезический ана­лизатор называют также двигательным анализатором.

Обонятельный анализатор предназначен для вос­приятия человеком различных запахов (их диапазон насчитывает около 400 наименований). Его рецепторы расположены на слизистой оболочке носа. Анализатор характеризуется очень высокой чувствительностью к различным запахам, адаптация анализатора происходит сравнительно быстро. Дифференциальный порог со­ставляет 15...50% от исходной концентрации. В деятель­ности оператора самостоятельного значения не имеет, хотя в ряде случаев выделяемые при работе аппарату­ры запахи несут дополнительную информацию о ее состоянии. Кроме того, различного рода запахи могут влиять на чувствительность других анализаторов.

Вкусовой анализатор обеспечивает различение вкуса веществ, попадающих в полость рта. Основные вкусовые ощущения: кислое, соленое, сладкое, горькое. Эти четыре ощущения считают первичными, все ос­тальные обусловлены их сочетаниями. В деятельности оператора вкусовой анализатор практически не ис­пользуется.