1.1.1. Физиологическая характеристика человека

За миллионы лет в ходе эволюционного и социального развития у человека выработалась естественная система защиты от опасностей.

БЖД по существу направлена на защиту человека от опасностей. В то же время человек сам является носителем потенциальных опасностей. Так в процессе жизнедеятельности он выделяет ядовитые вещества, излучает тепло, может быть причиной различного рода нежелательных событий вследствие ошибочных действий.

Для безопасного состояния системы "человек–среда" необходимо согласование характеристик человека и элементов, составляющих среду обитания. В тех случаях, когда такого согласования нет, возможны следующие последствия:

1. развитие общих и профессиональных заболеваний,

2. снижение работоспособности человека,

3. аварии, пожары, взрывы,

4. производственный травматизм и др..

Человек осуществляет связь с окружающей средой с помощью своих анализаторов. В зависимости от специфики принимаемых сигналов различают следующие анализаторы:

1. Внешние:

   1. зрительный (рецептор глаз),

   2. слуховой (рецептор ухо),

   3. тактильный – воспринимает ощущения, возникающие при действии на кожу различных механических стимулов (давление, прикосновение, рецепторы кожи),

   4. болевой (рецепторы кожи),

   5. температурный (отдельно на тепло и холод, рецепторы кожи),

   6. обонятельный (рецептор в носовой полости),

   7. вкусовой (рецепторы на поверхности языка, неба).

2. Внутренние:

   1. анализатор давления (рецепторы в мышцах и сухожилиях),

   2. кинестетический (рецепторы в мышцах и сухожилиях),

   3. вестибулярный (рецептор в полости уха),

   4. специальные, расположенные во внутренних органах и полостях тела.

Анализаторы являются подсистемами центральной нервной системы, обеспечивающие прием и первичный анализ информационных сигналов. Анализатор состоит из рецепторов, связанных с помощью нервных связей с соответствующими зонами мозга. Общая функциональная схема анализатора представлена на рис.1.1.1.

Рис.1.1.1. Функциональная схема анализатора

Рецепторы, выполняющие функции датчиков, воспринимают поступающие к ним сигналы из окружающей среды, осуществляют их частичную переработку и преобразуют их в биоэлектрические сигналы, которые затем передаются по нервным путям в центральную нервную систему (ЦНС). В процессе анализа информации в ЦНС вырабатываются биоэлектрические команды, передающиеся обратно по нервным путям к рецепторам и обеспечивающие их оптимальную настройку в зависимости от характеристик воспринимаемых сигналов и других факторов. Наряду с центральным управлением существует автономные периферические системы подстройки рецепторов. Важной особенностью анализаторов является парность (дублирование) одноименных органов чувств (два глаза, два уха и т.д.), за счет чего обеспечивается высокая надежность их работы.

Рассмотрим основные параметры анализаторов:

1. Абсолютная чувствительность к интенсивности сигнала (абсолютный порог ощущения по интенсивности) характеризуется минимальным значением воздействующего раздражителя, при котором возникают ощущения. В зависимости от раздражителя абсолютный порог измеряется в единицах энергии, давления, температуры и т.д..

2. Предельно допустимая интенсивность сигнала (обычно близка к болевому порогу, нарушается адекватная деятельность анализатора). Измеряется в тех же единицах.

3. Диапазон чувствительности интенсивности включает все переходные значения раздражителя от абсолютного порога чувствительности до болевого порога. Абсолютные пороги чувствительности измеряются в абсолютных единицах раздражителя.

4. Дифференциальная чувствительность к изменению интенсивности сигнала – это минимальное изменение интенсивности  J сигнала, ощущаемое человеком. Этот параметр используется в том случае, когда помехой является внешние раздражители. Этот параметр еще называют порогом различия. Психофизическими опытами установлено, что величина ощущений E, меняется медленнее, чем сила раздражителя J и подчиняется основному психофизическому закону Вебера-Фехнера

,

где E – интенсивность ощущений,

J – интенсивность сигнала,

K,C – постоянные, зависящие от выбора системы единиц.

В дифференциальной форме закон Вебера-Фехнера имеет вид:

.

5. Минимальная длительность сигнала, необходимая для возникновения ощущения. Время от начала действия раздражителя до появления ощущения называется латентным (скрытым) периодом.

Специфической особенностью рецепторов человека является большой диапазон значений интенсивности сигнала, в пределах которого возможно эффективное функционирование анализаторов вместе с весьма высокой дифференциальной чувствительностью к интенсивности. Такое сочетание оказывается возможным благодаря системе адаптации анализаторов, т.е. чувствительность анализаторов к сигналам автоматически понижается или повышается в зависимости от средней интенсивности сигнала, воздействующего в течение некоторого времени.

Чувствительность анализаторов как к интенсивности, так и к другим параметрам сигналов зависит от множества факторов: методики измерений, взаимодействия анализаторов, индивидуальных особенностей и состояния человека и т.д..