Характеристика основних аналізаторів безпеки життедіяльності.
Зоровий аналізатор. У житті людини зір відіграє першо-рядну роль. Достатньо сказати, що більше 90 % інформації про зовнішній світ ми одержуємо через зоровий аналізатор. Відчуття світла виникає у результаті впливу електромагнітних хвиль довжиною 380 – 780 нанометрів (нм) на рецепторні структури зорового аналізатора. Тобто першим етапом у формуванні світловідчуття є трансформація енергії подразника у процес нервового збудження. Це відбувається у сітчастій оболонці ока. Характерною рисою зо-рового аналізатора є відчуття світла, тобто спектрального складу світлового (сонячного) випромінювання.
Людина розрізняє приблизно 150 відтінків кольорів. У техніці, відповідно до Держстандарту 12.04.026-76, встановлено 4 сигнальних кольори: червоний, жовтий, зелений і синій. Червоний колір сигналізує про безпосередню небезпеку; жовтий застосовується для попередження небезпеки; зелений застосовується для знаків, що наказують робити саме так; синій – для вказівних знаків. Для транспорту зелене світло дозволяє рух. Фарбування у визначені різноманітні кольори для сприятливого (повноцінного) відчуття сприймання образу дуже часто використовується при будівництві будинків, квартир, офісів. Особливо велике значення має колір при доборі одягу. Психологи підтверджують, що колір одягу може впливати не тільки на настрій, але і на самопочуття людини: зелений – діє заспокійливо на нервову систему, знімає головний біль, втому, дратівливість; червоний – збільшує вміст адреналіну в крові, підвищує працездатність; жовтий – стимулює мозкову діяльність; фіолетовий – покращує роботу серця, судин, легень, цей колір збільшує витривалість організму, жовтогарячий – підвищує настрій і тому незамінний у стресових ситуаціях.
Для гігієнічної оцінки умов праці використовуються світлотехнічні одиниці, що застосовуються у фізиці: світловий потік, освітленість, яскравість поверхні. (Детальну інформацію про світлотехнічні розміри можна одержати в курсі “Охорона праці”). Зоровий аналізатор має найбільшу адаптацію, вона триває 8–10 хвилин. Щодо сприйняття об’єктів, у тривимірному просторі розрізняють поняття “гострота зору”, “глибина зору”, “поле зору”. Бінокулярне поле зору по горизонталі – 120…160о, по вертикалі вверх – 55…60о, вниз – 65…72о. Зона оптимальної видимості складає: вгору – 25о, униз – 35о, вправо і вліво – по 32о. Помилка оцінки віддаленості об’єктів (на відстані до 30 м) станлвить приблизно 12 % відстані.
Слід зазначити, що зоровий аналізатор має деякі своєрідні характеристики: інерцію зору, зорове відображення (міражі, гало, ілюзії й ін.), видимість. Останнє говорить про складність процесів, що відбуваються в зоровій системі щодо сприйняття реальної дійсності й безумовної участі в цій діяльності нашого мислення.
Слуховий аналізатор – другий за значимістю сприйняття людиною навколишнього середовища і безпеки життєдіяльності. У той час як око чутливе до електромагнітної енергії, вухо реагує на механічні впливи, пов’язані з періодичними змінами атмосферного тиску у відповідному діапазоні. Коливання повітря, що діють із визначеною частотою, характеризуються періодичними проявами областей високого й низького тиску, сприймаються нами як звуки.
У середовищі, що оточує людину, постійно відбуваються різноманітні механічні процеси, що викликають коливання повітря. Тому більшість таких коливань мають велике сигнальне значення. Тобто несуть інформацію про явища, походження яких стало причиною цих коливань. Завдяки слуховому аналізатору людина сприймає (відчуває) коливання повітря.
Слуховий аналізатор являє собою спеціальну систему для сприйняття звукових коливань, формування слухових відчуттів і впізнання звукових образів. Допоміжний апарат периферичної частини аналізатора – вухо. Розрізняють зовнішнє вухо (вушна раковина, зовнішня слухова і барабанна перетинки), середнє вухо (молоточок, ковадло і стремені) і внутрішнє вухо (де розташовані рецептори, що сприймають звукові коливання).
Фізична одиниця, за допомогою якої оцінюється частота коливань повітря в секунду – герц (Гц), чисельно рівна 1 повному коливанню, що здійснюється за одну секунду. Чим більша частота коливань тиску, тим сильніший за висотою звук, що сприймається. Людина може чути звуки, при яких частота коливань тиску повітря знаходиться в діапазоні від 16 до 20 тис. гц. Діапазон коливання повітря, що сприймається різними живими істотами, різноманітний. Наприклад, кажани й собаки здатні сприймати значно вищі звуки, ніж людина, тобто їм доступний діапазон хвиль звукового порядку, частота яких набагато вища, ніж у людини. Висота звука, що суб’єктивно сприймається, залежить не тільки від частоти коливань тиску повітря. На неї впливає і сила звука, або його інтенсивність, тобто діапазон, амплітуда або різниця тиску між найвищою і найнижчою точками, що відбивають розмір тиску повітря.
Для оцінки суб’єктивної гучності сприйманого звука запропонована спеціальна шкала, одиницею виміру якої є децибел.
Шкіряний або тактильний аналізатор відіграє, безумовно, виняткову роль у житті людини, осо бливо при його взаємодії із зоровим і слуховим аналізаторами при формуванні в людини цілісного сприйняття навколишнього світу. У першу чергу, це стосується трудової діяльності людини. При втраті зору і слуху людина за допомогою тактильного аналізатора за рахунок тренування і різноманітних технічних пристосувань може “чути”, “читати”, тобто діяти і бути корисним суспільству. Тактильна чутливість зобов’язана функціонуванню механорецепторів шкіряного аналізатора. Джерелом тактильних відчуттів є механічні впливи у вигляді дотику або тиску.
У шкірі розрізняють три прошарки: зовнішній (епідерміс), з’єднувально-тканинний (власне шкіра – дерма) і підшкірна жирова клітковина. У шкірі дуже багато нервових волокон і нервових закінчень, які розподілені вкрай нерівномірно і забезпечують різним ділянкам тіла різну чутливість. Наявність на шкірі волосяного покрову значно підвищує чутливість тактильного аналізатора.
Механізм дії тактильного аналізатора можна описати в такий спосіб. Механічна дія на шкіру викликає деформацію нервового закінчення, у результаті якого виникає рецепторний потенціал і поява нервового імпульсу. Цей імпульс (або порушення нервового імпульсу), що несе інформацію подразника, передається до центральної нервової системи у її вищий відділ – кору головного мозку, де і формуються відчуття. Відмінна риса цього аналізатора полягає в тому, що рецепторна площа дотику більша, ніж в інших органів чуття. Це забезпечує шкіряному аналізатору високу чутливість. Закономірності в будові провідних шляхів є такими ж, як і для інших аналізаторів.
У цьому поділі ми розглядаємо шкіряний аналізатор як один із представників сенсорної системи, проте шкіра виконує ще ряд важливих функцій у забезпеченні життєдіяльності людського організму. По-перше, шкіра охороняє людину від шкідливих зовнішніх впливів: механічних ушкоджень, сонячних променів, мікроорганізмів і хімічних речовин. По-друге, шкіра виконує секреторну, обмінну й інші функції, бере участь у підтримці постійної температури тіла, тобто в процесах терморегуляції. Секреторна функція забезпечується сальними і потовими залозами. Обмінна функція шкіри полягає в процесах регуляції загального обміну речовин в організмі, особливо водяного, мінерального і вуглеводів.
Температурно-сенсорну систему розглядають як частину шкіряного аналізатора завдяки збігу, розташуванню рецепторів і провідникових шляхів. Оскільки людина є теплокровною істотою, то всі біохімічні процеси в її організмі можуть протікати з необхідною швидкістю і напрямом при визначеному діапазоні температур. На підтримку цього діапазону температур і спрямовані теплорегуляційні процеси (теплопродукція і тепловіддача). При високій температурі зовнішнього середовища судини шкіри розширюються і тепловіддача посилюється, при низькій температурі – судини звужуються і тепловіддача зменшується. Температурна чутливість має цікаві особливості при аналізі зовнішнього середовища: добре виражена адаптація і наявність температурного контрасту.
Аналізатор внутрішніх органів. Надзвичайно важливу роль для здоров’я і життя людини відіграє аналізатор внутрішніх органів або вісцеральний аналізатор. Якщо зовнішні аналізатори попереджають людину про явну небезпеку, то цей аналізатор визначає небезпеки схованого, неявного характеру. Проте ці небезпеки роблять серйозний вплив на життєдіяльність людського організму. Для розуміння біологічної значимості внутрішнього аналізатора необхідно визначити поняття “внутрішнє середовище організму”. Коли ми говоримо про поганий стан здоров’я, то це говорить, у першу чергу, про порушення рівноваги внутрішнього середовища організму.
Людина є складовою частиною природного середовища й протягом тривалого періоду еволюції організм адаптувався до будь-яких змін цього середовища та знаходиться в стані стійкої динамічної рівноваги. У чому це виражається? У сталості температури тіла (36,5 – 37оС), тиску приблизно (760 мм рт. ст.), утриманні води (приблизно 70 %), складі повітря, чергуванні біоритмів і т. д.
Уявлення про існування двох середовищ (зовнішнього і внутрішнього) та про найважливіше значення сталості внутрішнього середовища (при очевидній мінливості зовнішнього середовища) були сформульовані французьким фізіологом К. Бернаром (1813–1878). Як відомо, параметри зовнішнього середовища існування людини мають різноманітні й часто значні коливання, що створюють загрозу для здоров’я і життя людини. Наприклад, добові, сезонні коливання температури, тиск, вологість повітря, освітленість, звуковий тиск, електромагнітні характеристики і т. д. Ці показники не однакові на різних висотах і широтах. До цього варто додати зміни у зовнішньому середовищі, викликані урбанізацією та антропогенним впливом на зміну хімічного складу води, повітря, ґрунту, бактеріально-вірусного оточення і т. д., а також перебування людини в екстремальних ситуаціях.
Внутрішнє середовище (кров, лімфа, тканинна рідина, з якими контактує кожна клітина живого організму), не дивлячись на всі зміни зовнішнього середовища, зберігає відносну сталість. “Сталість середовища припускає таку досконалість організму, щоб зовнішні зміни в кожну мить компенсувалися і врівноважувалися”, – писав К. Бернар. Американський фізіолог У. Кеннон (1871–1945) цю властивість назвав гомеостазом. Отже, у сучасному розумінні “гомеостаз” – стан внутрішньої динамічної рівноваги природної системи, що підтримується регулярним поновленням основних її структур, матеріально-енергетичним складом і пос-ійною функціональною саморегуляцією у всіх її ланках. Слід зазначити, що це досить складне визначення говорить про те, що дотепер ще не зрозумілі закономірності існування внутрішнього середовища і його мінливості.
Зовнішнє і внутрішнє середовище діалектично єдині. Коли на організм діють надзвичайні подразники, він сам активно формує таке внутрішнє середовище, що дозволяє оптимізувати фізіологічні процеси в нових умовах існування.
Для стабілізації внутрішнього середовища існує спеціальний регуляторний апарат, що вирівнює, компенсує всі зміни внутрішнього середовища. Однією із складових такого апарата є інтероцептивний аналізатор, що сприймає і передає в центральну нервову систему сигнали не тільки про стан внутрішнього середовища, але й про діяльність внутрішніх органів людини. Цей апарат координує діяльність внутрішніх органів і приводить їх у відповідність з потребами всього організму. У даний час відомо, що внутрішні органи мають величезну кількість різноманітних рецепторів. Вони знаходяться на внутрішній поверхні судин, у слизистих оболонках майже у всіх порожнинах внутрішніх органів, у товщині їхніх стінок і на їхній поверхні. Вони поділяються на механорецептори, хіморецептори, терморецептори, осморецептори, рецептори болю.
Необхідно відзначити, що механізм дії інтероцептивного аналізатора ще розкритий не повністю і пояснюється складністю і непевністю відчуттів, що виникають. Проте це не зменшує значущості аналізаторів внутрішніх органів для життєдіяльності всього організму людини.