Естественные системы защиты человека

При анализе безопасности системы «человек-машина-среда» необходимо оценить надежность самого человека, являющийся узловым элементом этой системы. Надежность человека определяют по различным объективным показателям, таким как:

-безопасность действий

-готовность к нестандартной(сложной)ситуации

-восстанавливаемость и самообладание в условиях стресса

-своевременность принятия и исполнения решения.

При этом необходимо учесть физиологии, защитные и адаптационные возможности человека в окружающей среде, как биологического вида. Поэтому в данном подразделе рассмотрим естественные системы защиты человека от опасностей, т.е рассмотрим человека как объекта изучения в БЖД.

За 3,5 млн. лет эволюционного развития человека у него выработалась надежная естественная системы защиты (ЕСЗ) от различных опасностей, отличающаяся совершенством, но имеющая определенные пределы Человек осуществляет непосредственно связь с ОС при помощи своих анализаторов. Характеристики анализаторов человека нужно учитывать при создании безопасных систем. Любой анализатор состоит из 3 отделов:-рецептора,проводящих нервных путей,центрального отдела (мозговой конец)

Рецепторы превращают энергию раздражителя в нервный процесс.

Проводящие пути передают нервные импульсы в кору головного мозга со скоростью 120 м/с.

Центральный отдел состоит из ядра и рассеянных по коре головного мозга элементов, которые обеспечивают нервные связи между различными анализаторами. В мозгу происходит распознавание нервных импульсов и выработка приказов для исполнительных органов (мышцы, железы). Между рецепторами и мозговым концом есть двусторонняя связь, которая обеспечивает саморегуляцию анализатора. Например, горящий предмет-человек машинально отдергивает руку и т.д. Т.е нервная система обеспечивает ответную реакцию организма на раздражители, приводящую к равновесию с ОС. Эта деятельность нервной системы называетсярефлекторной.Благодаря ей организм человека защищен от опасностей, которые превосходят возможности человеческого организма.

Особенностью для человека является парность его анализаторов для обеспечения высокой надежности их работы за счет частичного дублирования сигнала. Основной характеристикой анализатора является чувствительность. Не всякий раздражитель воздействующий на анализатор, вызывает ощущение. Для этого интенсивность раздражителя должна достичь некоторой минимальной величины, которую называют нижним абсолютным порогом чувствительности.При дальнейшем повышении интенсивности раздражения достигается некоторый предел, вызывающий боль и нарушение работы анализатора. Это будетверхний предел работы раздражителя.А интервал от минимальной до максимальной ощущаемой величины естьдиапазон чувствительности.

Основной психофизический закон Вебера-Фехнера

Е=k^*lgI+C, где

Е- интенсивность ощущения

I-интенсивность раздражителя

k, C-константы

Это основной психофизический закон. Его смысл о том, что величина ощущений изменяются медленней, чем сила раздражителя. Рассмотрим некоторые характеристики анализаторов человека.

1.Зрительный анализатор.

Глаз очень совершенный и очень сложный орган. Он дает 40% информации хорошо приспосабливается к изменяющимся внешним условиям. Свет проходит через роговицу (внешняя оболочка), в глазную жидкость, хрусталик и зрачок. При этом свет преломляется и фокусируется на задней стенке глаза вдоль сетчатки, раздражая фоторецепторы. Рецепторы посылают импульсы к зрительному нерву и через него в заднюю часть мозга. Объемный зрительный образ является результатом сложения импульсов от обеих глаз. Фоторецепторы по своей форме напоминают палочки и колбочки. Благодаря палочкам (130 млн. штук) человек может видеть ночью, но его зрение бесцветно. Чувствительность в темноте становится оптимальной через 40-50 мин. (время адаптации). Днем работают колбочки (6-7 млн. штук) и объекты воспринимаются в цвете. В некоторых профессиях важно иметь цветовое зрение, например водители, летчики, операторы и т.п). Адаптация от темноты к свету длится 8-10 мин. У некоторых птиц (например, голуби, куры палочек нет и ночью они ничего не видят). Глаз человека имеет инерцию зрения, т.е световое ощущение сохраняется в глазу от 0.1 до 0.3с. Поэтому при определенной частоте мельканий (25 кадров/сек) сигнал начинает восприниматься как постоянно светящийся источник. Инерция зрения используется в кинематографии и телевидении. Если в каждый 25-й кадр занести какую-то информацию, то это информация воспринимается человеком подсознательно. Например, поместить какую-то рекламу и человек идет в магазин и покупает ненужную ему вещь. Такая реклама запрещена. Глаза обеспечивают безопасность человека и сами снабжены естественной защитой: веки, ресницы защищают сетчатку от сильного света, а роговицу от механических повреждений. Слезная жидкость смывает с поверхности глаза пылинки, убывает микробы. При восприятии объектов в 2-х и 3-х мерном пространстве различают поле зрения и глубинное зрение. Поле зрения охватывает в горизонтальном направлении 120-160⁰а по вертикали: вверх-60⁰и вниз-72⁰ . Глубинное зрение воспринимает 3-х мерное пространство. Для хорошей остроты зрения необходим витамин А, черника.

2.Слуховой анализатор (дает 7% всей информации)

Орган слуха состоит из наружного, среднего внутреннего уха. К наружному относят ушную раковину и наружный слуховой проход. Среднее включает 3 косточки: стремечко, молоточек и наковальня. Во внутреннем ухе находится улитка. Колебания барабанной перепонки через полость среднего уха передаются слуховым косточкам. При этом давление звуковых волн увеличивается в 30 раз. Далее из улитки возбуждение по слуховому нерву идет в мозговой конец анализатора. Основными параметрами звуковых волн являются уровень интенсивности, которая воспринимается как громкость и частота (16-20000 Гц) воспринимается как высота звука.