Колосов Ю.В., Красильщикова С.В. - Физиологические основы охраны труда (1094350), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Чувствительность характеризуется величиной порога ощущения. Различают абсолютныйи дифференциальный пороги ощущения.Абсолютный порог ощущения – это минимальная сила раздражения, прикоторой возникает ощущение.Дифференциальный (разностный) порог ощущения – это минимальнаявеличина, на которую нужно усилить раздражитель, чтобы получить минимальное изменение ощущения.Опытами установлено, что величина ощущения изменяется медленнее,чем сила раздражителя.
Согласно основному психофизическому закону Вебера-Фехнера интенсивность ощущения E пропорциональна логарифму силы раздражителя: E = K·ln R, где R – сила раздражителя; К – константа, определяемая данной сенсорной системой.Для каждого анализатора характерна минимальная длительность воздей-18ствия раздражителя, необходимая для возникновения ощущения. Время отначала воздействия до появления ощущения, называют латентным периодом.
Его величина для различных анализаторов составляет от 0,09 до 1,6 с.1.2.1. Зрительный анализаторЧеловек получает более 80 % всей информации о внешней среде благодаря освещению через зрительный анализатор. Под воздействием потокалучистой энергии возникают световые и цветовые ощущения, уровень которых зависит от яркости и освещенности рассматриваемых предметов, объектов, окружающих поверхностей.Зрительный анализатор, как и любой другой анализатор, состоит из трехфункциональных частей. Периферическую часть в зрительном анализаторепредставляет собой важнейший из органов чувств – орган зрения – глаз.Глаз состоит из глазного яблока (рис. 6), имеющего почти шаровиднуюформу, глазодвигательных мышц, век, слезного аппарата.Рис.
6. Схема строения глаза человека:1 – фиброзная оболочка; 2 – роговица; 3 – зрачок; 4 – радужная оболочка; 5 – хрусталик; 6 – цилиарная мышца; 7 – стекловидное тело; 8 – сетчатка; 9 – зрительныйнерв; 10 – сосудистая оболочка; 11 – желтое пятно; 12 – центральная ямкаСвет попадает в глаз через прозрачную часть фиброзной оболочки 1 –роговицу 2, зрачок 3 – отверстие переменной величины в центре радужнойоболочки 4; далее свет проходит через хрусталик 5, имеющий форму двояковыпуклой линзы, стекловидное тело 7 и затем попадает на светочувствительные фоторецепторные клетки сетчатки 8. Цилиарная мышца 6 регулирует кривизну поверхности хрусталика, обеспечивая способность глаза каккомодации.Аккомодация – приспособление к ясному видению предметов, находящихся на различных расстояниях от глаза.
На рисунке нижняя часть хрусталика показана в состоянии покоя, верхняя – при аккомодации. Аккомодациявключает два процесса, каждый из которых будет рассмотрен отдельно.19Рефлекторное изменение диаметра зрачка. При изменении интенсивности освещения рефлекторное сокращение кольцевых и радиальных мышцглаза изменяет диаметр (просвет) зрачка.
Благодаря этому зрачок обладаетспособностью регулировать количество света, попадающего на сетчатку,предотвращая ее повреждение. Чем ярче свет, тем уже зрачок, тем меньшесвета попадает на сетчатку, и наоборот (рис. 7). Когда яркость уменьшается– зрачок увеличивается. Предельные размеры зрачка 2 и 8 мм можно наблюдать солнечным днем и темной ночью, соответственно.Рис. 7. Реакция радужной оболочки (зрачка) на изменение освещенностиДополнительное преимущество за счет сужения зрачка состоит в том,что увеличивается глубина резкости, и поэтому различия в расстоянии отобъекта до глаза меньше сказываются на изображении.Сетчатка образована огромным количеством светочувствительных клеток. Строение этих клеток и их работа во многом объясняют механизм зрительного восприятия света, в том числе механизм цветового зрения.
Светочувствительные клетки сетчатки делятся на две группы. Из-за своей характерной формы эти клетки получили название палочек и колбочек (рис. 8).Рис. 8. Светочувствительные клетки сетчатки глазаПалочки и колбочки плотно примыкают друг к другу удлиненными сторонами. Размеры их очень малы: длина палочек 0,06 мм, диаметр 0,002 мм,длина и диаметр колбочек 0,035 мм и 0,006 мм, соответственно.
Сетчаткаглаза человека содержит 125 млн палочек и 6,5 млн колбочек. Плотностьразмещения палочек и колбочек на различных участках сетчатки составляет20от 20 до 200 тысяч на квадратный миллиметр. При этом колбочки преобладают в центральной части сетчатки, палочки – на периферии. В центре сетчатки находится желтое пятно овальной формы (длиной 2 мм, шириной0,8 мм). Желтое пятно 11 (см. рис. 6) является местом наилучшего видения.На этом участке сетчатки находятся почти одни колбочки.Палочки и колбочки различаются между собой содержащимися в нихсветочувствительными веществами.
Вещество палочек — родопсин (зрительный пурпур). Максимальное светопоглощение родопсина соответствуетдлине волны примерно 500 нм (зеленый свет). Поэтому палочки имеют максимальную чувствительность к излучению с длиной волны 500 нм.Предполагают, что светочувствительное вещество колбочек (йодопсин)состоит из смеси трех веществ, каждое из которых имеет максимальное поглощение, а следовательно, и максимальную светочувствительность в коротко -, средне - и длинноволновой частях спектра.Под действием света молекулы светочувствительных веществ диссоциируют (распадаются) на положительно и отрицательно заряженные ионы.Это вызывает импульс тока в нервном волокне, который распространяетсяпо направлению к мозгу со скоростью до 100 м/с.Реакции светового распада родопсина и йодопсина обратимы, т.е.
черезнекоторое время после того, как под действием света они были разложенына ионы, происходит их восстановление в своей первоначальной чувствительной к свету форме. Чувствительность глаза пропорциональна концентрации светочувствительных веществ в первоначальной форме. Непрерывный цикл разрушения и последующего восстановления светочувствительных веществ обеспечивает нормальную работу глаза в течение продолжительного времени.Чувствительность глаза к свету непостоянна.
Она зависит от степени освещенности. Известно, что если перейти из ярко освещенной комнаты втемное помещение, то в начальный момент глаза ничего не различают. Постепенно чувствительность глаза повышается, так как уменьшается интенсивность распада светочувствительных веществ и способность глаза различать предметы восстанавливается. После длительного пребывания в темноте(около 1 часа) чувствительность глаза становится максимальной. Если теперь выйти на свет, то в первый момент глаза также перестают что-либо видеть: восстановление светочувствительных веществ отстает от очень интенсивного их распада.
Через 1 – 2 минуты чувствительность глаза понижаетсяи зрение восстанавливается. Свойство глаза приспосабливаться к уровнюосвещения, изменяя свою чувствительность, называется адаптацией.Каждая светочувствительная клетка сетчатки или небольшая их группасоединены с отдельными нервными волокнами и могут рассматриваться какокончания этих волокон в глазу. Другой конец каждого нервного волокнанаходится в соответствующих "зрительных" участках головного мозга. При21выходе из глаза все нервные волокна собираются в единый пучок – зрительный нерв 9 (см. рис.
6), представляющий собой проводниковый отделзрительного анализатора. Центральным отделом зрительного анализатораявляется четверохолмие среднего мозга, а также зрительная ассоциативнаязона, располагающаяся в затылочной доле конечного мозга.Преломление (рефракция) света. От объекта, удаленного на расстояниебольше 6 м, в глаз поступают практически параллельные лучи света, тогдакак лучи, идущие от более близких предметов, заметно расходятся.
Чтобыполучить четкое изображение предметов, находящихся на разном расстоянии от глаза, оптический аппарат глаза обладает способностью преломлятьпроходящие через него световые лучи, фокусируя их на сетчатке. Нормальный глаз способен точно фокусировать свет от объектов, находящихся нарасстоянии от 25 см до бесконечности. Рефракция (преломление) света происходит при переходе его из одной среды в другую, имеющую иной коэффициент преломления, в частности на границе воздух – роговица, роговица– поверхность хрусталика.
Роговица не обладает способностью изменятьформу, поэтому рефракция на границе воздух – роговица зависит только отугла падения лучей света на роговицу. Угол падения в свою очередь зависитот удаленности предмета. Преломляющая сила хрусталика, фокусирующегосветовые лучи на сетчатке, изменяется в зависимости от кривизны его поверхности. Форма хрусталика регулируется за счет сокращения цилиарноймышцы. Так, при увеличении кривизны хрусталик становится более выпуклым и сильнее преломляет свет.На сетчатке изображение получается перевернутым, но это не мешаетправильному восприятию, так как все дело не в пространственном положении изображения на сетчатке, а в интерпретации его мозгом.Основными физиологическими показателями зрительного анализатораявляются контрастная чувствительность, острота зрения, поле зрения, скорость различения, устойчивость ясного видения, цветоразличение.Контрастная чувствительность – способность зрительного анализатора различать предмет на фоне других.