8.3. Аналізатори людини - система зв'язку з навколишнім середовищем

Здоров'я людини - це стан повного фізичного, психологічного і соціального благополуччя, відсутність хвороб чи фізичних дефектів.

З медичної точки зору: здоров'я - це, насамперед, стан організму, у якому відзначається відповідність структури і функції, а також здатність регуляторних систем підтримувати постійність внутрішнього середовища (гомеостаз).

Нормальна життєдіяльність людини полягає в тім, що його організм зіштовхується постійно, щодня з різними дратівниками. Для підтримування постійності внутрішнього середовища організму у відповідь на дію цих дратівників виникають адекватні реакції, що по силі, характеру, тривалості і часу властиві більшості людей даної популяції. Властивість організму адекватно відповідати на різні впливи навколишнього середовища називається реактивністю. Реактивності організму об'єднані в системи.

Розглянемо, які захисні функції виконує імунна система.

Імунна система складається з центральних і периферичних органів і має у своєму розпорядженні рухливі іммуноцити.

Головною функцією імунної системи є підтримка антигенного гомеостазу в організмі. При цьому імунна система забезпечує зв'язування і руйнування як інфекційних, так і неінфекційних антигенів, виконуючи захисну функцію організму.

Важливим елементом життєдіяльності є активна розвідка, пошук нового середовища проживання, переходу до нових умов праці й існування. Така діяльність необхідна для нагромадження життєвого досвіду, підвищення життєстійкості і можливості виживання людини.

Для одержання такої інформації організм людини забезпечений аналізатором чи сенсорною системою.

Аналізатором, чи сенсорною системою, називають частину нервової системи, що складається з безлічі спеціалізованих сприймаючих приладів - рецепторів, а також проміжних і центральних нервових кліток, що зв'язують їхні нервові волокна. Аналізатори представляють системи входу інформації в мозок і аналізу цієї інформації.

Робота будь-якого аналізатора починається (перший етап) з виявлення і сприйняття сигналу з зовнішнього чи внутрішнього середовища (рис. 8.1).

На другому етапі аналізатори зобов'язані провести розпізнання сигналів. На даній стадії основним критерієм виступає не абсолютна чутливість аналізатора, а його здатність реагувати на зміну інтенсивності тимчасових показників чи просторових ознак стимулу.

Цей "природний" пристрій виконаний таким чином, щоб забезпечувати різну реакцію на мінімальне розходження (інтенсивність) між стимулами.

Це мінімальне розходження інтенсивності і є поріг розходження.

У 1934 р. Э. Вебер сформулював закон згідно якого: "приріст роздратування, що відчувається (поріг різниці), повинний перевищувати роздратування, що діє раніше на визначену частку".

Сформульований закон можна записати в такий спосіб:

∆J/J ═ const

де: J - роздратування; ∆J - його приріст, що відчувається, (поріг різниці).

Розглянемо приклад. Людина тримає на руці гирьку масою 100г. Наступна мінімальна добавка вантажу (поріг розходження), що здатна відчувати людина через тиск на шкіру руки, буде дорівнює 3г, для вантажу в 200г - поріг розходження 6г.

Аналогічні співвідношення були отримані для зору, слуху й інших органів почуттів людини. Так, нюхові фоторецептори здатні збуджуватися при дії одиночних молекул пахучих речовин, одиночним квантом світла у видимій частині спектра.

На третьому етапі аналізатори передають і перетворюють сигнали. Ціль роботи полягає в тому, щоб донести до вищих відділів мозку найбільш важливу інформацію про дратівник у формі, найбільш зручної для надійного і швидкого його аналізу.

Надалі (четвертий етап) відбувається перетворення інформації в умовну форму, що називається кодуванням. Код відбувається за визначеними правилами у виді "залпів імпульсів", "пачок імпульсів", частоти пульсації і т.д.

На п'ятому етапі виробляється детектування сигналів. Це спеціальний вид виборчого аналізу окремих ознак дратівника і їх конкретного біологічного значення. Здійснюється такий аналіз спеціалізованими нейронами - детекторами, що реагують тільки на визначені параметри стимулу.

На шостому етапі виробляється розпізнання образів. Це кінцева і найбільш складна операція аналізатора, що полягає в класифікації образа, віднесенні його до того чи іншого класу об'єктів, з якими зустрічався організм. Задача упізнання образа може бути зведена до побудови мозком "моделі дратівника" і виділення його із серії подібних. Після упізнання образа відбувається вибір чи розробка програми відповідної реакції організму.