Каждый анализатор состоит из 3 частей. Что называют анализатором? Из каких частей состоит анализатор? Где расположены области

Ощущение возникает как реакция нервной системы на тот или иной раздражитель и имеет рефлекторный характер. Физиологической основой ощущения является нервный процесс, возникающий при действии раздражителя на адекватный ему анализатор.

Анализатор состоит из трех частей:

1. Периферического отдела (рецептора), являющегося специальным трансформатором внешней энергии в нервный процесс;

2. Афферентных (центростремительных) и эфферентных (центробежных) нервов – проводящих путей, соединяющих периферический отдел анализатора с центральным;

3. Подкорковых и корковых отделов (мозговой конец) анализатора , где происходит переработка нервных импульсов, приходящих из периферических отделов.

В корковом отделе каждого анализатора находится ядро, т.е. центральная часть, где сконцентрирована основная масса рецепторных клеток, и периферия, состоящая из рассеянных клеточных элементов, которые в том или ином количестве расположены в различных областях коры. Рецепторные клетки ядерной части анализатора находятся в той области коры головного мозга, куда входят центростремительные нервы от рецептора. Рассеянные (периферические) элементы данного анализатора входят в области, смежные с ядрами других анализаторов. Тем самым обеспечивается участие в отдельном акте ощущения значительной доли коры головного мозга. Ядро анализатора выполняет функцию тонкого анализа и синтеза, например, дифференцирует звуки по высоте. Рассеянные элементы связанные с функцией грубого анализа, например, различение музыкальных звуков и шумов.

Определенным клеткам периферических отделов анализатора соответствуют определенные участки корковых клеток. Так, пространственно разными точками в коре представлены, например, разные точки сетчатки; пространственно разным расположением клеток представлен в коре и орган слуха. То же самое относится и к другим органам чувств.

Многочисленные опыты, проведенные методами искусственного раздражения, позволяют в настоящее время довольно определенно установить локализацию в коре тех или иных видов чувствительности. Так, представительство зрительной чувствительности сосредоточено главным образом в затылочных долях коры головного мозга. Слуховая чувствительность локализуется в средней части верхней височной извилины. Осязательно-двигательная чувствительность представлена в задней центральной извилине и т. д.

Для возникновения ощущения необходима работа всего анализатора как целого. Воздействие раздражителя на рецептор вызывает появления раздражения. Начало этого раздражения выражается в превращении внешней энергии в нервный процесс, который производится рецептором. От рецептора этот процесс по центростремительному нерву достигает ядерной части анализатора. Когда возбуждение достигает корковых клеток анализатора, возникает ответ организма на раздражение. Мы ощущаем свет звук, вкус или другие качества раздражителей.

Анализатор составляет исходную и важнейшую часть всего пути нервных процессов, или рефлекторной дуги. Рефлекторное кольцо состоит из рецептора, проводящих путей, центральной части и эффектора . Взаимосвязь элементов рефлекторного кольца обеспечивает основу ориентировки сложного организма в окружающем мире, деятельность организма в зависимости от условий его существования.

Анализаторы – совокупность нервных образований, обеспечивающих осознание и оценку, действующих на организм, раздражителей. Анализатор состоит из воспринимающих раздражение рецепторов, проводящей части и центральной части – определенной области коры головного мозга, где формируются ощущения.

Рецепторы – чувствительные окончания, воспринимающие раздражение и преобразующие внешний сигнал в нервные импульсы. Проводниковая часть анализатора состоит из соответствующего нерва и проводящих путей. Центральная часть анализатора – один из отделов ЦНС.

Зрительный анализатор обеспечивает получение зрительной информации из окружающей среды и состоит из трех частей: периферической – глаз, проводниковой – зрительный нерв и центральной – подкорковой и зрительной зоны коры головного мозга.

Глаз состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата, к которому относятся веки, ресницы, слезные железы и мышцы глазного яблока.

Глазное яблоко расположено в глазнице и имеет шаровидную форму и 3 оболочки: фиброзную , задний отдел которой образован непрозрачной белочной оболочкой (склерой ),сосудистую и сетчатую . Часть сосудистой оболочки, снабженная пигментами, называется радужной оболочкой . В центре радужной оболочки находится отверстие - зрачок , который может изменять диаметр за счет сокращения глазных мышц. Задняя часть сетчатки воспринимает световые раздражения. Передняя ее часть – слепая и не содержит светочувствительных элементов. Светочувствительными элементами сетчатки являются палочки (обеспечивают зрение в сумерках и темноте) и колбочки (рецепторы цветового зрения, работающие при высокой освещенности). Колбочки расположены ближе к центру сетчатки (желтое пятно), а палочки концентрируются на ее периферии. Место выхода зрительного нерва называется слепым пятном .

Полость глазного яблока заполнена стекловидным телом . Хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы. Он способен изменять свою кривизну при сокращениях ресничной мышцы. При рассматривании близких предметов хрусталик сжимается, при рассматривании отдаленных – расширяется. Такая способность хрусталика называется аккомодацией . Между роговицей и радужкой находится передняя камера глаза, между радужкой и хрусталиком – задняя камера. Обе камеры заполнены прозрачной жидкостью. Лучи света, отражаясь от предметов, проходят через роговицу, влажные камеры, хрусталик, стекловидное тело и, благодаря преломлению в хрусталике, попадают на желтое пятно сетчатки – место наилучшего видения. При этом возникает действительное, обратное, уменьшенное изображение предмета . От сетчатки по зрительному нерву импульсы поступают в центральную часть анализатора – зрительную зону коры мозга, расположенную в затылочной доле. В коре информация, полученная от рецепторов сетчатки, перерабатывается и человек воспринимает естественное отражение объекта.

Нормальное зрительное восприятие обусловлено:

– достаточным световым потоком;

– фокусированием изображения на сетчатке (фокусирование перед сетчаткой означает близорукость, а за сетчаткой – дальнозоркость);

– осуществлением аккомодационного рефлекса.

Слуховой анализатор обеспечивает восприятие звуковой информации и ее обработку в центральных отделах коры головного мозга. Периферическую часть анализатора образуют: внутренне ухо и слуховой нерв. Центральная часть образована подкорковыми центрами среднего и промежуточного мозга и височной зоной коры.

Ухо – парный орган, состоящий из наружного, среднего и внутреннего уха.

Наружное ухо включает ушную раковину, наружный слуховой проход и барабанную перепонку.

Среднее ухо состоит из барабанной полости, цепочки слуховых косточек и слуховой (евстахиевой ) трубы. Слуховая труба связывает барабанную полость с полостью носоглотки. Это обеспечивает выравнивание давления по обеим сторонам барабанной перепонки. Слуховые косточки – молоточек, наковальня и стремечко связывают барабанную перепонку с перепонкой овального окна, ведущего в улитку. Среднее ухо обеспечивает передачу звуковых волн из среды с низкой плотностью (воздух) в среду с высокой плотностью (эндолимфу ), в которой находятся рецепторные клетки внутреннего уха. Внутреннее ухо расположено в толще височной кости и состоит из костного и расположенного в нем перепончатого лабиринта. Пространство между ними заполнено перилимфой, а полость перепончатого лабиринта – эндолимфой. В костном лабиринте различают три отдела – преддверие, улитку и полукружные каналы . К органу слуха относится улитка – спиральный канал в 2,5 оборота. Полость улитки разделена перепончатой основной мембраной, состоящей из волоконец разной длины. На основной мембране находятся рецепторные волосковые клетки. Колебания барабанной перепонки передаются слуховым косточкам. Они усиливают эти колебания почти в 50 раз и через овальное окошко передаются в жидкость улитки, где воспринимаются волоконцами основной мембраны. Рецепторные клетки улитки воспринимают раздражение, поступающее от волоконец и по слуховому нерву передают его в височную зону коры головного мозга. Ухо человека воспринимает звуки частотой от 16 до 20 000 Гц.

Орган равновесия , или вестибулярный аппарат ,
образован двумя мешочками , заполненными жидкостью, и тремя полукружными каналами . Рецепторные волосковые клетки расположены на дне и внутренней стороне мешочков. К ним примыкает мембрана с кристаллами – отолитами, содержащими ионы кальция. Полукружные каналы расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. В основаниях каналов находятся волосковые клетки. Рецепторы отолитового аппарата реагируют на ускорение или замедление прямолинейного движения. Рецепторы полукружных каналов раздражаются при изменениях вращательных движений. Импульсы от вестибулярного аппарата по вестибулярному нерву поступают в ЦНС. Сюда же поступают импульсы от рецепторов мышц, сухожилий, подошв. Функционально вестибулярный аппарат связан с мозжечком, отвечающим за координацию движений, ориентацию человека в пространстве.

Нарушения ощущений

Мы помним, что анализатор состоит из трех частей. Каждая из них может иметь какое‑либо отклонение от нормы – заболевание (например воспаление), органическое поражение. Но ясно, что характер нарушений будет различным. Например, одно дело, если есть какое‑то воспаление, скажем, среднего уха. И совсем другое дело, когда поражена височная кора, где происходит обработка звукового сигнала. Есть и нарушения структурной организации психических процессов, когда собственно височные поля сохранны, а нарушены связи в коре больших полушарий.

Нарушения ощущений встречаются как у психически здоровых людей (обычно это кратковременные нарушения), так и у больных (тогда они, как правило, долговременны и считаются патологиями). Есть несколько видов нарушений.

Слабость ощущений. Это неотчетливость и слабость ощущений в сравнении с силой раздражителя. Такой вид нарушения можно наблюдать при инсулиновой гипогликемии, травме, интоксикации. Отмечается он у больных с органическими поражениями мозга, при шизофрении. В предельном виде это приводит к анестезиям, т. е. к отсутствию ощущений при любом, самом сильном раздражителе. Например, у истерических больных могут быть нечувствительные участки кожи. Кстати, это можно и внушить таким больным. Инквизиция считала указанное явление признаком сношения с дьяволом и приговаривала таких людей к смерти. Обширные анестезии имеются у олигофренов, поэтому они стремятся наносить себе различные увечья.

Чрезмерные ощущения. При этом свет кажется слишком ярким, звук – чрезмерно громким, прикосновение – болезненным. Тяжело переносятся медицинские процедуры. Такие состояния возникают при менингитах, лихорадке, в постоперационном периоде. Сюда же относят и неприятные ощущения от внутренних органов; иногда они переходят в галлюцинации. В крайних случаях возникают так называемые парестезии, т. е. кожные ощущения, которые появляются вообще без внешнего раздражения. Человек при этом чувствует холод, жар, онемение, мурашки. Эти ощущения возникают при невритах, расстройствах кровообращения или нарушениях головного или спинного мозга.

4.1. Определение: ощущение и восприятие

Вспомним, что исходный, или самый элементарный, уровень психического отражения (а также познавательной деятельности) – это ощущения. Одно из его главных свойств – модальность, т. е. привязанность к одному анализатору. Ощущение, как правило, входит в процессы более высокого уровня, прежде всего в восприятие.

С точки зрения старых эмпирических психологических школ, восприятие представляет собой синтез ощущений. В рамках некоторых идеалистических направлений (например в гештальтпсихологии) предлагается как бы противоположная трактовка: восприятие рассматривается как исходная форма познания. А под ощущением понимается результат разложения сознанием результатов восприятия.

Материалистическая психология определяет восприятие как психическое отражение предметов и явлений действительности в совокупности их свойств, в их целостности и при непосредственном воздействии на человека. Основные отличительные свойства восприятия – сиюминутность и полимодальность; результатом является построение психического образа воспринимаемого объекта.

Значит, общим для ощущения и восприятия является их сиюминутность. Однако различает их то, что они имеют разные результаты: при ощущении это реакция соответствующего анализатора, а при восприятии – построение целостного образа предмета или явления. Происходит это по двум причинам:

1) ощущение всегда мономодально, а восприятие – полимодально. Например, вы видите стол. Вы видите щербинки, неровности – и ваши тактильные анализаторы «откликаются», и возникает ощущение шероховатости. Вы видите и «ощущаете», что он деревянный. И вы осознаете, что он теплый (по крайней мере, по сравнению со стоящим где‑то металлическим столом). Таким образом, хотя при восприятии имеется ведущий анализатор (в рассмотренном примере – зрительный) и мы говорим о зрительном, слуховом и иных видах восприятия, в процесс приема информации оказываются вовлеченными и другие модальности;

2) восприятие само входит в психические процессы (или является их основой) более высоких уровней – таких, как познание, мышление и т. п. Поэтому восприятие – не просто конгломерат ощущений, а деятельность некоей функциональной системы анализаторов. Результатом системы анализаторов является построение перцептивного образа. Кстати, уже в работах когнитивистов образ трактуется как модель объекта, существующего вне человека.

Надо также отметить, что бурное развитие психологии в конце XX века привело к тому, что термином «восприятие» стали называть очень широкий круг явлений. Поэтому в работах по инженерной психологии, скажем, начали различать «восприятие» и «опознание». В ряде исследований происходит дальнейшая дифференциация: были выделены такие процессы, как «поиск» и «обнаружение сигналов», «сличение сигналов», «идентификация» и др.

Изучение восприятия идет в основном по двум направлениям: анализ характеристик образа и исследование самого механизма восприятия. Хотя надо признать, что подобной классификации придерживаются далеко не все психологи.

Подчеркнем еще раз, что восприятие осуществляется как синтез разных ощущений. Тем не менее принято говорить о зрительном, слуховом, тактильном и ином подобном восприятии. При этом в название вида восприятия выносится название ведущего анализатора. Например, в зрительном восприятии будут участвовать в скрытом виде и двигательный, и тактильный анализаторы, но зрительный будет главным.

Кроме того, отметим, что в процессе филогенеза у человека возник ряд новых сложных видов восприятия, отсутствующих у других живых существ. По‑видимому, у древнего человека еще не существовало чувства перспективы. И поэтому ранние наскальные изображения – плоскостные. Эти новые виды восприятий возникают не потому, что появились новые анализаторы, а потому, что происходит как бы усложнение самого процесса. К таким сложным видам восприятия следует отнести восприятие времени, пространства, величины и формы окружающих предметов и т. п.

За восприятие и анализ внешних раздражителей отвечают анализаторы человека, являющиеся подсистемой центральной нервной системы (ЦНС). Сигналы воспринимаются рецепторами - периферийной частью анализатора, а обрабатываются мозгом - центральной частью.

Отделы

Анализатор - это совокупность нейронов, которую часто называют сенсорной системой. Любой анализатор имеет три отдела:

• периферический - чувствительные нервные окончания (рецепторы), которые входят в состав органов чувств (зрение, слух, вкус, осязание);
• проводниковый - нервные волокна, цепочка разных типов нейронов, проводящих сигнал (нервный импульс) от рецептора к центральной нервной системе;
• центральный - участок коры головного мозга, анализирующий и преобразовывающий сигнал в ощущение.

Рис. 1. Отделы анализаторов.

Каждому специфичному анализатору соответствует определённый участок коры головного мозга, который называется корковым ядром анализатора.

Виды

Рецепторы, а соответственно и анализаторы, могут быть двух видов :

• внешние (экстероцепторы) - располагаются около или на поверхности тела и воспринимают раздражители внешней среды (свет, тепло, влажность);
• внутренние (интероцепторы) - находятся в стенках внутренних органов и воспринимают раздражители внутренней среды.

Рис. 2. Расположение центров восприятия в головном мозге.

Шесть типов внешнего восприятия описаны в таблице “Анализаторы человека”.

Рис. 3. Расположение рецепторов в коже.

К внутренним относят рецепторы давления, вестибулярный аппарат, кинестетические или двигательные анализаторы.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Мономодальные рецепторы воспринимают один тип раздражения, бимодальные - два типа, полимодальные - несколько типов. Например, мономодальные фоторецепторы воспринимают только свет, осязательные бимодальные - боль и тепло. К полимодальным относится подавляющее большинство болевых рецепторов (ноцицепторов).

Характерные особенности

Анализаторы, вне зависимости от типа, обладают рядом общих свойств :

• высокая чувствительность к раздражителям, ограничивающаяся пороговой интенсивностью восприятия (чем ниже порог, тем выше чувствительность);
• различность (дифференциация) чувствительности, позволяющая выделять раздражители по интенсивности;
• адаптация, позволяющая приспосабливать уровень чувствительности к сильным раздражителям;
• тренировка, проявляющаяся как в снижении чувствительности, так и в её повышении;
• сохранение восприятия после прекращения действий раздражителя;
• взаимодействие разных анализаторов друг с другом, позволяющее воспринимать полноту внешнего мира.

Примером особенности работы анализатора может служить запах краски. Люди с низким порогом чувствительности к запахам будут ощущать запах сильнее и активно реагировать (слезотечение, тошнота), чем люди с высоким порогом. Сильный запах анализаторы будут воспринимать интенсивнее, чем другие окружающие запахи. Со временем запах не будет ощущаться резко, т.к. произойдёт адаптация. Если постоянно находиться в помещении с краской, то чувствительность притупится. Однако выйдя из помещения на свежий воздух, некоторое время будет ощущаться, «мерещиться» запах краски.

Что мы узнали?

Из статьи по биологии для 8 класса узнали об отделах, типах, строении и функциях анализаторов - системы, воспринимающей и проводящей сигналы внешней и внутренней среды. Анализаторы имеют общие особенности и выполняют функции проводников от источника раздражения до ЦНС.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.5 . Всего получено оценок: 296.

Свет состоит из частиц, называемых фотонами, каждую из которых можно рассматривать как пакет электромагнитных волн. Будет ли луч электромагнитной энергии именно светом, а не рентгеновскими лучами или радиоволнами, определяется длиной волны - расстоянием от одного гребня волны до следующего: в случае света это расстояние составляет приблизительно 0,0000001 (10-7) метра, или 0,0005 миллиметра, или 0,5 микрометра, или 500 нанометров (нм).

Свет - это то, что мы можем видеть. Наши глаза могут воспринимать электромагнитные волны длиной от 400 до 700 нм. Обычно попадающий в наши глаза свет состоит из сравнительно однородной смеси лучей с различными длинами волн; такую смесь называют белым светом (хотя это весьма нестрогое понятие). Для оценки волнового состава световых лучей измеряют световую энергию, заключенную в каждом из последовательных небольших интервалов, например от 400 до 410 нм, от 410 до 420 нм и т. д., после чего рисуют график распределения энергии по длинам волн. Для света, приходящего от солнца, этот график похож на левую кривую на рис. 8.1. Это кривая без резких подъемов и спадов с пологим максимумом в области 600 нм. Такая кривая типична для излучения раскаленного объекта. Положение максимума зависит от температуры источника: для Солнца это будет область около 600 нм, а для звезды более горячей, чем наше Солнце, максимум сдвинется к более коротким волнам - к голубому концу спектра, т. е. на нашем графике - влево. (Представление художников о том, что красные, оранжевые и желтые цвета - теплые, а синие и зеленые - холодные, связано только с нашими эмоциями и ассоциациями и не имеет никакого отношения к спектральному составу света от раскаленного тела, зависящему от его температуры, - к тому, что физики называют цветовой температурой.)

Если мы будем каким-то способом фильтровать белый свет, удаляя все, кроме узкой спектральной полосы, то получим свет, который называют монохроматическим (см. график на рис. 8.1 справа).

Зрение основано на обнаружении электромагнитного излучения. Электромагнитный спектр имеет широкий диапазон, и видимая часть составляет лишь очень малую долю.

Энергия электромагнитного излучения обратно пропорциональна длине волны. Длинные волны несут слишком мало энергии, чтобы активировать фотохимические реакции, лежащие в основе фоторецепции. Энергия коротких волн так велика, что они повреждают живую ткань.

Рис. 8.1. Слева: энергия света (например, солнечного) распределена в широком диапазоне длин волн - примерно от 400 до 700 нанометров. Слабо выраженный пик определяется температурой источника: чем горячее источник, тем больше смещение пика к синему (коротковолновому) концу. Справа: монохроматический свет - это свет, энергия которого сосредоточена в основном в области какой-то одной длины волны. Его можно создать при помощи разнообразных фильтров, лазера или спектроскопа с призмой или дифракционной решеткой.

Большая часть коротковолнового излучения Солнца поглощается озоновым слоем атмосферы (в узком участке спектра - от 250 до 270 нм): если бы этого не было, жизнь на Земле вряд ли могла возникнуть. Все фотобиологиче- ские реакции ограничены узким участком спектра между двумя этими областями.

Большая часть информации, получаемая водителем от дороги, среды движения и автомобиля, представляет собой условные сигналы. Дорожные знаки, разметка, показания контрольных приборов являются условными сигналами, несущими информацию, необходимую для выполнения целенаправленных управляющих действий или их прекращения. Нервная система в процессе всей деятельности непрерывно расчленяет сложные раздражители, действующие на наши органы чувств, на более простые составные элементы (анализ) и тут же объединяет их соответствующие обстановке системы (синтез).

Любой рефлекторный акт связан с определённой областью коры головного мозга. Все процессы, протекающие в головном мозге, материальны (в их основе лежат материальные процессы, протекающие в определённых частях нервной системы).

Всю информацию, необходимую для управления автомобилем, водитель получает с помощью анализаторов. Каждый анализатор состоит из трех отделов. Первый отдел - наружный, воспринимающий аппарат, в котором происходит превращение энергии воздействующего раздражителя в нервный процесс. Эти наружные анатомические образования и есть органы чувств. Второй отдел - это чувствительные нервы. Третий отдел - центр, который представляет собой специализированный участок коры головного мозга, превращающий нервные раздражения в соответствующее ощущение. Так, в зрительном анализаторе первым, наружным отделом является внутренняя оболочка глазного яблока, состоящая из светочувствительных клеток - колбочек и палочек. Раздражение этих клеток, передаваемое по зрительному нерву в центр зрительного анализатора, дает ощущение света, цвета и зрительное восприятие предметов внешнего мира. Центр зрительного анализатора находится в затылочной области головного мозга .

Кроме специфических свойств анализаторы имеют и общие свойства. Общим свойством анализатора является их высокая возбудимость, выражающаяся в возникновении очага возбуждения в коре головного мозга даже при небольшой силе раздражителя. Всем анализаторам присуща иррадиация возбуждения, при которой возбуждение из центра анализатора распространяется на соседние участки коры головного мозга. Следующей особенностью анализаторов является адаптация, т.е. способность в большом диапазоне воспринимать раздражители различной силы. Фоторецепторы - это один из видов сенсорных органов (систем), отвечающие за зрение. Именно возможностями фоторецепторов определяется оптическая ориентация.

Фоторецепторные клетки содержат пигмент (обычно это родопсин), который под действием света обесцвечивается. При этом изменяется форма молекул пигмента, причем в отличие от выцветания, с каким мы встречаемся в повседневной жизни, такой процесс обратим. Он ведет к еще не совсем понятным электрическим изменениям в рецепторной мембране.

Человеческого глаз окружен плотной оболочкой - склерой, прозрачной в передней части глаза, где она называется роговицей. Непосредственно изнутри роговица покрыта черной выстилкой - сосудистой оболочкой, которая снижает пропускающую и отражающую способность боковых частей глаза. Сосудистая оболочка выстлана изнутри светочувствительной сетчаткой. Спереди сосудистая оболочка и сетчатка отсутствуют. Здесь находится крупный хрусталик, делящий глаз на переднюю и заднюю камеры, заполненные соответственно водянистой влагой и стекловидным телом. Перед хрусталиком расположена радужка - мышечная диафрагма с отверстием, называемым зрачком. Радужка регулирует размеры зрачка и тем самым количество света, попадающее в глаз. Хрусталик окружен ресничной мышцей, которая изменяет его форму. При сокращении мышцы хрусталик становится более выпуклым, фокусируя на сетчатке изображение предметов, рассматриваемых вблизи. При расслаблении мышцы хрусталик уплощается, и в фокус попадают более отдаленные предметы.

Фоторецепторы делятся на два типа - палочки и колбочки. Палочки, более вытянутые по сравнению с колбочками, очень чувствительны к слабому освещению и обладают только одним типом фотопигмента -родопсином. Поэтому палочковое зрение бесцветное. Оно также отличается малой разрешающей способностью (остротой), поскольку много палочек соединено только с одной ганглиозной клеткой. То, что одно волокно зрительного нерва получает информацию от многих палочек, повышает чувствительность в ущерб остроте. Палочки преобладают у ночных видов, для которых важнее первое свойство.

Колбочки наиболее чувствительны к сильному освещению и обеспечивают острое зрение, так как с каждой ганглиозной клеткой связано лишь небольшое их число. Они могут быть разных типов, обладая специализированными фотопигментами, поглощающими свет в различных частях спектра. Таким образом, колбочки служат основой цветового зрения. Они наиболее чувствительны к тем длинам волн, которые сильнее всего поглощаются их фотопигментами. Зрение называют монохроматическим, если активен лишь один фотопигмент, например, в сумерках у человека, когда работают только палочки.

В 1825 г. чешский физиолог Ян Пуркинье заметил, что красные цвета кажутся ярче синих днем, но с наступлением сумерек их окраска блекнет раньше, чем у синих. Как показал в 1866 г. Щульц, это изменение спектральной чувствительности глаза, названное сдвигом Пуркинъе, объясняется переходом от колбочкового зрения к палочковому во время темповой адаптации. Это изменение чувствительности при темповой адаптации можно измерить у человека, определяя порог обнаружения едва видимого света через разные промежутки времени пребывания в темной комнате. По мере адаптации этот порог постепенно снижается.

Долю колбочкового зрения можно определить, направляя очень слабый свет на центральную ямку на сетчатке, в которой палочки отсутствуют. Долю участия в восприятии палочек определяют у «палочковых монохроматов», т. е. у редких индивидуумов, лишенных колбочек. Палочки гораздо чувствительнее к свету, чем колбочки, но содержат только один фотопигмент-родопсин, максимальная чувствительность которого лежит в синей части спектра. Поэтому синие предметы кажутся в сумерках ярче предметов других цветов. Для нескольких миллионов людей на земле нет почти никакой разницы между красным сигналом и зеленым. Это дальтоники - люди с нарушенным цветным зрением. Среди мужчин дальтоники составляют - 4 - 6%, а среди женщин 0,5%.

Раздражителем зрительного анализатора является свет, и рецептором является позитивная энергия. Зрение позволяет воспринимать цвет, форму, яркость и движение предмета. Возможности зрительного восприятия определяются следующие характеристики:

• 1) энергетическими;
• 2) пространственными;
• 3) временными;
• 4) информационными.

Энергетические характеристики зрительного анализатора определяются мощностью или интенсивностью светового тока (диапазон яркости, контраст). Яркость предмета - это величина (3

где J - сила света;

S - величина светящейся поверхности;

а - угол, под которым рассматривается поверхность.

В общем случае яркость определяется двумя составляющими:

• 1) яркость излучения;
• 2) яркость отражения.

Яркость излучения определяется мощностью источника света, а яркость отражения уравнением освещенностью данной поверхности.

Коэффициент отражения определяется цветом поверхности: белый-0,9; желтый - 0,75; зеленый - 0,52; синий - 0,40; коричневый-0,10; черный-0,05.

Под адаптирующей яркостью понимают ту яркость, на которую настроен в данное время зрительный анализатор.

Видимость предметов определяется также контрастностью, которая бывает:

• - прямая (предмет темнее фона);
• - обратная (предмет ярче фона).

Для обеспечения необходимого контраста вводится понятие порогового контраста, т.е. min разница яркости предмета и фона впервые, обнаруживаемая глазом.

Для получения оперативного порога (нормальная видимость) необходимо, чтобы фактическая разница в яркости предмета и фона была выше пороговой в 10 - 15 раз. Большое влияние на условие видимости оказывает величина внешней освещенности.

Для создания оптимальных условий зрение необходимо обеспечивать:

• 1. Требуемую яркость;
• 2. Контраст;
• 3. Равномерное распределение яркости в поле зрения.

Глаз человека воспринимает электромагнитные волны в диапазоне от 380 до 760 Нм.

Самую нужную от 500 до 600 Нм (желто-зеленое излучение).

Важнейшей характеристикой глаза является относительная характеристика

S - ощущение, вызываемое источником мощности для 550 длины.

Sx - ощущение, вызывающие источником той же мощности данной х.

Кривая относительной видимости показывает, что для обеспечения одинакового зрительного ощущения необходимо, чтобы мощность синего излучения была в 16 раз, а красного в 9 раз больше мощности желто-зеленого.

Восприятие цвета в действительности водителем важно по 2 причинам:

• 1) цвет может использоваться как один из способов кодирования информации;
• 2) эстетическое оформление для улучшения зрительного восприятия.

Основной информационной характеристикой зрительного анализатора

является его пропускная способность (количество информации, которую он способен воспринять в единицу времени) - воронка.

Реторецепторы способны воспринимать 5,6-109 движения в секунду.

В подобном принципе работы зрительного восприятия заложен глубокий биологический смысл. «Информационная воронка» повышает надежность смены передач и резко сокращает вероятность ошибочного финала.

Пространственные и временные характеристики зрительного анализатора.

• 1) острота зрения;
• 2) поле зрения;
• 3) объем зрительного восприятия.

Острота зрения - способность глаза различать мелкие детали предмета, она зависит от уровня освещенности, от расстояния до предмета, его положения относительно наблюдателя, от возраста.

Пороговый уровень восприятия составляет 15 смен. Для простых предметов 30-40 смен для сложных форм.

Каждый характер зрительного восприятия является его объем, т.е. количество предметов, который может охватить человек во время одного взгляда.

Поле зрение человека можно разделить на 3 зоны

• 1 зона: 4 градуса.
• 2 зона: 40 градусов.
• 3 зона: 90 градусов.
• 1 зона - зона центрального видения (наиболее четкое различение деталей);
• 2 зона - зона ясного видения;
• 3 зона - зона переферийного видения.

Большую роль в зрении играет движение глаз, которое подразделяются:

• 1) гностические (познавательные);
• 2) поисковые (установочные).

Время, в течение которого глаз познает предмет, составляет от 0,2 до 0,4 секунды.

Время, в течение которого переносится взгляд - 0,025 - 0,03 секунды.

Временные характеристики зрительного анализатора определяются временем, необходимым для возникновения зрительного оснащения.

• 1) латентный (скрытый) период зрительной реакции.
• 2) длительность инерции ощущению;
• 3) критическая частота мелькания.

Латентным периодом называют промежуток времени от момента подачи сигнала до возникновения ощущения. Этот период зависит от интенсивности сигнала; от его значимости; от сложности работы оператора. Для большинства людей от 160 до 240.

Если возникает необходимость в последовательном реагировании на появляющиеся сигналы, то период их следования должен быть не меньше времени сохранения ощущения 0,2-0,5 секунды.

Критической частотой мелькания называется та min частота проблесков, при которой возникает слитное восприятие. Она зависит от яркости, размеров, и конфигурации от 15 до 25 Герц.

Вопрос о частоте мелькания имеет значение при решении 2 задач:

• 1) в тех случаях, чтобы эта частота мелькания не замечалась.
• 2) для привлечения внимания операторов (аварийная ситуации) 8 Герц - оптимальная частота.

К временным характеристикам зрительного анализа относится - время при переходе от света к темноте.