Основные параметры анализаторов

1) Абсолютная чувствительность к интенсивности сигнала (абсолютный порог ощущения по интенсивности) – характеризуется min значением воздействующего раздражителя, при котором возникает ощущение. Абсолютный порог измеряется в единицах измерения раздражителя. Minную адекватно ощущаемую интенсивность сигнала принято называть нижним порогом чувствительности.

Установлено, что реакция организма прямо пропорциональна относительному приращению раздражителя:

(3)

где dJ – элементарное ощущение организма;

dE - элементарное приращение раздражителя.

Закон Вебера – Фехнера (закон восприятия):

величина ощущения изменяется медленнее, чем сила раздражителя,

т.е. при линейном увеличении интенсивности раздражителя ( E ) интенсивность ощущения ( J ) растет логарифмически.

J = K * lgE + C, (4)

где K и C – константы, определяемые данной сенсорной системой.

Данный закон выполняется практически для всех анализаторов, за исключением болевых ощущений, для которых сила ощущений пропорциональна силе раздражителей. Это связано с самосохранением человека.

2) Предельно допустимая интенсивность сигнала. Максимальную адекватно ощущаемую величину сигнала принято называть верхним порогом чувствительности.

3) Диапазон чувствительности к интенсивности – включает все переходные значения раздражителя от абсолютного порога чувствительности до болевого порога.

4) Дифференциальная чувствительность к изменению интенсивности сигнала - это минимальное изменение интенсивности сигнала, ощущаемое человеком. (В некоторых случаях на действие основного раздражителя накладывается действие помех. В этом случае говорят о дифференциальном или разностном пороге чувствительности, который оценивается по минимальной разности между интенсивностями двух раздражителей). Различают абсолютные дифференциальные пороги (∆ J ) и относительные (), где J – исходная интенсивность.

5) Дифференциальная чувствительность к изменению частоты сигнала – это минимальное изменение частоты F сигнала, ощущаемое человеком. Измеряется либо в абсолютных единицах ∆F; либо в относительных – ().

6) Границы (диапазон) спектральной чувствительности определяется для анализаторов, чувствительных к изменению частотных характеристик сигнала (слуховой, зрительный и т.п.).

7) Пространственные характеристики чувствительности специфичны для каждого анализатора.

8) Для каждого анализатора характерна минимальная длительность сигнала, необходимая для возникновения ощущений. Время, проходящее от начала воздействия раздражителя до появления ответного действия на сигнал (сенсомоторная реакция), называют латентным периодом.

Величина латентного периода для различных анализаторов следующая:

Анализатор Латентный период, с

тактильный (прикосновение) 0,09…0,22

зрительный (свет) 0,31…0,39

слуховой (звук) 0,12…0,18

обонятельный (запах) 0,31…0,39

температурный (тепло-холод) 0,28…1,6

вестибулярный аппарат (при вращении) 0,4

болевой (рана) 0,13…0,89

9) Адаптация (привыкание) и сенсибилизация (повышение чувствительности) – характеризуется временем и присущи каждому типу анализаторов.

Т.О. общение человека с окружающим миром основано на элементах восприятия, которые будут рассмотрены в вопросах 20 – 23.

Слух. Зрение

I Зрительная система. Органы зрения обеспечивают человеку более 80% информации о внешнем мире. Система зрения состоит из двух глаз, зрительного нервного пути и центра в зрительной зоне затылочной области коры больших полушарий мозга.

Восприятие визуальной информации ограничено пределами поля зрения. Поле зрения – это пространство, обозреваемое человеком при неподвижном состоянии глаз и головы. В пределах угла зрения 30-40⁰ условия для видения оптимальны. В этом диапазоне целесообразно помещать основные носители информации, так как в нем воспринимаются и движения и резкие контрасты.

Главной особенностью человеческого глаза является способность к аккомодации (способность зрения приспосабливаться к расстоянию до обозреваемого предмета) и адаптации (способность зрения приспосабливаться к световым условиям окружающей среды). Способность зрительного аппарата к приспособлению обеспечивать:

- остроту зрения (способность глаза различать наименьшие детали предмета), под которой понимается min угол на max расстоянии, позволяющем видеть просвет между 2 точками.

Условно полнота зрения определяется единицей. Зрение настраивается на дальность и освещение. Для водителей лучше иметь 1,6 на оба глаза;

- контрастную чувствительность - способность глаза различать минимальную разность яркостей рассматриваемого предмета и фона;

- скорость узнавания - наименьшее время, необходимое для различения деталей предмета.

Изображение, вызванное световым сигналом, сохраняется на сетчатке глаза в течение некоторого времени, несмотря на исчезновение сигнала. Эта инерция зрения, как показывают исследования, находится в пределах от 0,1 до 0,3 с. Благодаря инерции зрения, при определенной частоте (критической частотой слияния мельканий) мелькающий сигнал начинает восприниматься как постоянно светящийся источник. Если мелькание света используются в качестве сигнала, частота слияния должна быть оптимальной – 3-10 Гц.

Инерционность зрения обусловливается стробоскопическим эффектом – скорость обработки зрительной информации. Если время, разделяющее дискретные акты наблюдения, меньше времени гашения зрительного образа, то наблюдение субъективно ощущается как непрерывное. При эффекте возможна иллюзия движения при прерывистом наблюдении отдельных объектов; иллюзия неподвижности (замедления движения), когда движущийся предмет периодически занимает прежнее положение; иллюзия вращения в противоположную от реального направления сторону, когда частота вспышек света больше числа оборотов вращающегося предмета.

В диапазоне воспринимаемого зрением спектра (длина волн 380-780 нм) происходит качественная оценка зрительного ощущения, обусловленного цветом. Цвет – это результат аналитической оценки зрением светового потока. Ощущение цвета возникает тогда, когда спектр отклоняется от нейтрального или бесцветного (дневного) света и в нем возникают участки различного спектрального состава (с определенной длиной волн), или доминируют волны определенной длины. У людей наблюдаются отклонения от нормального восприятия света. К этим отклонениям относятся: цветовая слепота (человек воспринимает все цвета как серые); дальтонизм (человек не различает отдельные цвета, обычно красный и зеленый); «куриная слепота» (человек с наступление темноты теряет зрение).

Глаз, обеспечивая безопасность человека, и сам снабжен естественной защитой. Рефлекторно закрывающиеся веки защищают сетчатку глаза от сильного света, а роговицу от механических воздействий. Слезная жидкость смывает с поверхности глаза и век пылинки, убивает микробы, благодаря наличию в ней лизоцима – фермента, растворяющего некоторые микроорганизмы. Защитную функцию выполняют и ресницы. Однако, несмотря на совершенство, естественная защита для глаз оказывается недостаточной, поэтому возникает необходимость в применении искусственных средств защиты.

[Люди азиатского происхождения имеют способность в 1,5 раза лучше различать цвет].

Зрительное восприятие цвета, переработка получаемой зрительной информации в большей мере зависят от освещения. Поэтому необходимо уделять особое внимание формированию светового климата.

Освещенность экрана монитора 300 люкс и 500 люкс на бумаге. Дальтонизм – неразличение цветов. Возникает от одноцветных ламп.

Кошка в 12 раз лучше человека видит, в 6 раз лучше человека слышит.

II Слуховая система

Слух – способность человека воспринимать звуковое давление в диапазоне 16 – 20 000 Гц. Ухо человека состоит из трех «основных» частей: наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо. Звуковые волны направляются в слуховую систему через наружное ухо к барабанной перепонке, колебания которой передаются к внутреннему уху, где колебания барабанной перепонки преобразуются в колебания со значительно меньшей амплитудой, но более высокого давления (п од звуковым давлением понимают разность между мгновенным значение давления в данной точке пространства, где распространяется звук, и средним значением давления в невозмущенной среде). Возбуждение нервных окончаний слухового нерва доходит до коры головного мозга и вызывает восприятие звука. Механические колебания создают слуховое восприятие, когда их частота лежит в области 16 – 20000 Гц. Звуковое давление измеряют в паскалях (Па), а интенсивность (мощность звука) в любой точке – поток энергии, приходящейся на единичную площадку – в Вт/м². Интенсивность звука связана со звуковым давлением соотношением:

, (5)

где - среднеквадратичное звуковое давление;

J – интенсивность звука, Вт/м²;

r - плотность среды, в которой распространяется звук;

с – скорость звука в этой среде.

Слуховое восприятие изображается на диаграмме нанесением величин звукового давления, при которых на каждой частоте возникает ощущение звука, и обозначается как кривая порога слышимости (рис. 10).

16 Гц – 20 КГц, 30 Гц – 8 К Гц

Уровень звукового давления не должен превышать 35 ДБ в лечебных заведениях, 15 ДБ (психушка).

Заглушенный (затушенный) разговор ≈ 30 ДБ

Громкий разговор 40 – 60 ДБ

При ссоре 65 – 70 ДБ

Критическое звуковое давление 90 ДБ

Выход из строя ЦНС (предельный шум для слухового аппарата) – 140 ДБ

Комфортный уровень для человека (для ЦНС) – уровень звукового давления, создаваемого шелестящей листвой ≈ 30 ДБ.

Способы защиты – амортизация, демпфирующие прокладки, двухконтурные системы стабилизации и их комбинации.

Рисунок 10 – Диаграмма области слухового восприятия

Порог слышимости зависит от частоты звука;от индивидуальных особенностей, возраста людей. (Абсолютный порог слышимости имеет тенденцию с возрастом уменьшаться).

Слуховой анализатор находится в постоянной готовности к приему информации, и позволяет частично «разгрузить» зрительный анализатор.

Бинауральный эффект – способность распознавать местонахождение источника звука без поворота головы.Физическая основа такой способности в том, что, распространяясь с конечной скоростью, звук достигает более удаленного уха позже и с меньшей силой, а слуховая система способна выявить эту разницу уже на уровне 1 дБ, а запаздывание на уровне 0,6 мс. Бинауральный слух имеет и иную, более важную для ориентации в пространстве, функцию: он помогает анализировать акустическую информацию в присутствии посторонних шумов. «Межушные» различия интенсивности и направленности поступления сигналов используются ЦНС для подавления фонового шума и выделения полезных звуков (например, сосредоточиться на нужном разговоре на многолюдном собрании).

Вибрация

Вибрация — механическое колебательное движение системы с упругими связями.

Источники вибраций: различное производственное оборудование.

Причина появления вибрации: неуравновешенное силовое воздействие.

Вибрация, воздействуя на живой организм, трансформируется в энергию биохимических и биоэлектрических процессов, формируя ответную реакцию организма. В отличие от звука, вибрация воспринимается различными органами и частями тела.

Вредное влияние вибраций на организм человека (вибрационная чувствительность) заключается в их локальном раздражающем и повреждающем воздействии на ткани и содержащиеся в них рецепторы. При частоте колебаний от I до 10 Гц предельные ускорения, равные 10 мм/с, являются неощутимыми, 40 мм/с — слабо ощутимыми, 400 мм/с — сильно ощутимыми и 1000 мм/с — вредными. Низкочастотные колебания с ускорением 4000 мм/с — непереносимые.

Вредные воздействия:

- повреждения различных органов и тканей;

- влияние на центр. нервную систему;

- влияние на органы слуха и зрения;

- повышение утомляемости.

Основные характеристики вибрации:

1) Колебательная скорость: V, м/с.

2) Частота колебаний: f, Гц.

3) Среднеквадратичное значение колебательной скорости в октавных полосах частот: V_c,м/с.

4) Среднеквадратичное значение виброускорения в октавных полосах частот: а_с,м/с².

5) Логарифмический уровень виброскорости L_v и виброускорения L_а при расчетах и нормировании, дБ:

, (6)

, (7)

где V₀ - пороговое значение колебательной скорости (V₀ = 5-10^-8 м/с);

а₀ - пороговое значение виброускорения (а₀ = 10^-6 м/с²).

Классификация:

1. По способу передачи вибрации на человека (в зависимости от характера контакта с источниками вибрации):

- общая (передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека) Общая вибрация в практике гигиенического нормирования обозначается как вибрация рабочих мест.

- локальная (на ноги или руки). e.g. вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека и на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих органов машин.

2. По источнику возникновения:

- транспортная (категория 1), воздействующая на оператора на рабочих местах транспортных средств при их движении; при этом оператор может активно, в известных пределах, регулировать воздействия вибрации;

- трансп.-технологич-я (категория 2), воздействующая на человека-оператора на рабочих местах машин с ограниченной подвижностью при перемещении их по специально подготовленным поверхностям производственных помещений; при этом оператор может лишь иногда регулировать воздействие вибрации;

- технологическая (категория 3), воздействующая на человека на рабочих местах стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации.

Общую вибрацию категории 3 по месту действия подразделяют на следующие типы:

- 3а - на постоянных рабочих местах производственных помещений предприятий;

- 36 - на рабочих местах на складах, в столовых, бытовых, дежурных и других производственных помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию;

- Зв - на рабочих местах в помещениях заводоуправления, конструкторских бюро, лабораторий, учебных пунктов, вычислительных центров, здравпунктов, конторских помещениях, рабочих комнатах и других помещениях для работников умственного труда.

3. По характеру спектра вибрация подразделяется на узкополосную и широкополосную.

4. По частотному составу

- на низкочастотную с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах 8 и 16 Гц,

- среднечастотную -31,5 и 63Гц, высокочастотную - 125, 250, 500,1 000 Гц - для локальной вибрации; для вибрации рабочих мест - соответственно 1 и 4 Гц, 8 и 16 Гц; 31,5 и 63 Гц.

5. По временным характеристикам:

- постоянная вибрация, для которой величина виброскорости изменяется не более чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 1 мин;

- непостоянную, для которой величина виброскорости изменяется не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) за время наблюдения не менее 1 мин.

Нормирование вибрации

I направление - санитарно-гигиеническое (при гигиенической оценке вибраций нормируемыми параметрами являются средние квадратичные значения виброскорости V (и их логарифмические уровни L_V) или виброускорения для локальных вибраций в октавных полосах частот, а для общей вибрации - в октавных или треть октавных полосах. Допускается интегральная оценка вибрации во всем частотном диапазоне нормируемого параметра, а также по дозе вибрации D_с учетом времени воздействия).

II направление - техническое (защита оборудования).

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: