17. Основные характеристики слухового анализатора человека.

Значительная часть информации об окружающей среде, в том числе о различных опасностях, поступает к человеку в виде звуковых сигналов. Как известно, звук — это колебания упругой среды, звуковая волна распространяется в воздухе, в воде, в твердых телах и является носителем энергии, которую называют силой звука или интенсивностью J . Основными параметрами звуковых сигналов являются, таким образом, интенсивность и частота, которые субъективно в слуховых ощущениях воспринимаются как громкость и высота. Но орган слуха (слуховой рецептор) воспринимает среднеквадратичное звуковое давление - т.е. звуковое давление, усредненное по времени Т0. Для органа слуха человека время усреднения Т0 составляет 30 ? 100 мс. Звуковое давление связано с интенсивностью звука зависимостью

J = , где r - плотность воздуха, с - скорость звука в воздухе.

Пороги чувствительности. Нижний порог (порог слышимости) зависит от частоты ощущаемых звуков. На так называемой эталонной частоте 1000 Гц порог слышимости составляет около 2?10-5 Па. Верхним порогом является порог болевого ощущения, который составляет около 105 Па. Соотношение интенсивности и частоты определяет ощущение громкости звука. Человек оценивает как одинаково громкие звуки, имеющие различную частоту и интенсивность, что иллюстрируется кривыми равной громкости, приведенными на рис.4. По оси абсцисс отложены значения частот f в герцах (Гц), по оси ординат — уровни звукового давления в децибелах (см. ниже).

Дифференциальный порог. Абсолютный дифференциальный порог (порог различения частот) равен примерно 2-3 Гц. Относительный дифференциальный порог является почти постоянным и равен 0,002.

С функциональной точки зрения орган слуха (периферическая часть слухового анализатора) делится на две части:

1) звукопроводящий аппарат - наружное и среднее ухо, а также некоторые элементы (перилимфа и эндолимфа) внутреннего уха;

2) звуковоспринимающий аппарат - внутреннее ухо.

Особенности анализатора:

· способность к приему информации в любой момент времени

· способность воспринимать звуки в широком диапазоне и выделять необходимые

· способ устанавливать местонахождение источника

Характеристики анализатора:

· абсолютный порог слышимости (зависит от тона, метода предъявления, субъективных особенностей)

· дифференциальный порог слышимости

o по интенсивности K=dL/L (L=20lgP/P0, P0=0,00002 Па — мин порог) наилуч от 0,02—0,065

o по частоте K=df/f (500-5000 Гц, 0,002-0,003)

· временные характеристики

o различение интервалов между монотонными сигналами (0,5—2 мс)

o время полного восприятия чистых тонов (200—300 мс)

o пороговое время восприятия прерывистых тональных сигналов (80—150 мс)

o

18. Основные характеристики кожного анализатора человека.

Кожный анализатор, совокупность анатомо-физиологических механизмов, обеспечивающих восприятие, анализ и синтез механических, термических, химических и др. раздражений, падающих из внешней среды на кожу и некоторые слизистые оболочки (полости рта и носа, половых органов и др.). Как и др. анализаторы, Кожный анализатор состоит из рецепторов, проводящих путей, передающих информацию в центральную нервную систему (ЦНС), и высших нервных центров в коре головного мозга. Кожный анализатор включает разные виды кожной чувствительности: тактильную (прикосновение и давление), температурную (тепло и холод) и болевую (ноцицептивную). Рецепторов прикосновения и давления (механорецепторов), осуществляющих функцию осязания, в коже человека свыше 600 тыс. Ощущение тепла и холода возникает при раздражении терморецепторов, которых около 300 тыс., в том числе около 30 тыс. тепловых рецепторов.

Вопрос о самостоятельной болевой рецепции ещё не решен: одни признают наличие в коже 4 видов рецепторов — тепла, холода, прикосновения и боли — с раздельными системами передачи импульсов; другие считают, что одни и те же рецепторы и проводники могут быть болевыми и неболевыми в зависимости от силы раздражения. Среди кожных рецепторов встречаются свободные нервные окончания, обычно рассматриваемые как болевые рецепторы; Эти рецепторы, за исключением болевых, легко адаптируются к раздражениям, что выражается в снижении чувствительности. Нервные волокна от кожных рецепторов в ЦНС различаются строением, толщиной и скоростью проведения импульсов: самые толстые передают главным образом тактильную чувствительность со скоростью 50— 140 м/сек. Волокна температурной чувствительности несколько тоньше, скорость проведения 15—30 м/сек, тонкие волокна лишены миелиновой оболочки и проводят импульсы со скоростью 0,6—2 м/сек. Чувствительные пути Кожный анализатор проходят через спинной и продолговатый мозг в зрительные бугры, связанные с задней центральной извилиной теменной области коры головного мозга, где нервное возбуждение превращается в ощущение. От всех чувствительных путей, идущих в головной мозг, отходят ветви в ретикулярную формацию ствола мозга. В нормальных условиях кожные раздражения не воспринимаются раздельно. Ощущения формируются в виде сложных целостных реакций. В интеграции восприятий принимают участие разные отделы ЦНС и вегетативной нервной системы. От их состояния и взаимодействия зависят характер (модальность) и эмоциональная окраска ощущений, возникающих вследствие деятельности Кожный анализатор.

Кожная чувствительность как средство защиты имеет огромное значение, она обычно разделяется на три вида:

· Ощущение прикосновения и давления (тактильная чувствительность);

· ощущение тепла и холода;

ощущение боли.

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.

Пороги ощущения приблизительно составляют:

- 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 и на пятке - 250 г/мм2. Порог различения в среднем равен примерно 0,07 от исходной величины давления.

Тактильный анализатор обладает высокой способностью к пространственной локализации. Временный порог тактильной чувствительности менее 0,1 с. Характерной особенностью тактильного анализатора является быстрое развитие адаптации, т.е. исчезновение чувства прикосновения или давления. Время адаптации зависит от силы раздражителя для различных участков тела изменяется в пределах от 2 до 20 с.

Температурная чувствительность. Температурная чувствительность свойственна всем организмам, обладающим постоянной температурой тела. Температура кожи несколько ниже температуры тела и различна для отдельных участков на лбу, например, 34-35°С; на стопах ног 25 - 27°С. Средняя температура свободных от одежды участков кожи равна 30 — 32.

В коже человека обнаружено два рода рецепторов. Одни реагируют только на холод, другие - только на тепло. Пространственные пороги зависят от стимулирующих факторов при контактном воздействии, например, ощущение возникает уже на площади в 1 мм2, лучевом - начиная с 700 мм2. Латентный, т.е. скрытый период температурного ощущения (инерция ощущения) равен примерно 250 мс. Абсолютный порог температурной области чувствительности определяется по минимальному ощущаемому изменению температуры участков кожи относительно логического нуля, т.е. собственной температуры данной области кожи. Для тепловых рецепторов он равен примерно 0,2°С, для холодных 0,4°С. Порог различения, или дифференциальный порог составляет примерно 1°С.

Болевая чувствительность. Боль часто является единственным сигналом, предупреждающим о внешней опасности или неблагополучии в состоянии какого-либо органа человека. Обычно случайное прикосновение к острым, горячим или холодным предметам, способным разрушить кожный покров сопровождается непроизвольным рефлекторным движением - «от опасности». Благодаря такой защите, являющейся предохранительной реакцией на получаемое извне раздражение, человек во многих случаях своевременно оценивает грозящую ему опасность ожога, ранения и т.д. и принимает соответствующие меры безопасности.