Лекция по "Безопасности жизнедеятельности"

      Уровень интенсивности

                                                   L_J = lg ,                                               

      где J₀ - нижний порог чувствительности по интенсивности звука.

      Бел – довольно крупная единица. Весь воспринимаемый диапазон звуков укладывается всего в 13-14 Б, поэтому на практике используется в 10 раз меньшая единица - «децибел» [дБ].

                                       ,                                            

        Можно записать подобное выражение  и для звукового давления, подставив в формулу   выражение для интенсивности.    Тогда мы получим величину, которую называют уровнем звукового давления:

                                       ,                                             (1.4.9)

      где Р₀  - порог слышимости, равный 2×10^-5 Па (на частоте 1000 Гц). 

       Кожная  чувствительность.

       Кожная  чувствительность как средство защиты имеет огромное значение, она обычно разделяется на три вида:

• Ощущение прикосновения и давления (тактильная чувствительность);
• ощущение тепла и холода;

         ощущение боли.

       Тактильный  анализатор. Тактильный анализатор воспринимает ощущения, возникающие при действии на кожную поверхность различных механических стимулов (прикосновение, давление). Абсолютный порог тактильной чувствительности определяется по тому минимальному давлению предмета на кожную поверхность, которое производит едва заметное ощущение прикосновения. 

       Пороги  ощущения приблизительно составляют:

       - для кончиков пальцев руки 3 г/мм², на тыльной стороне пальца - 5 г/мм², на тыльной стороне кисти - 12 г/мм², на животе - 26 г/мм² и на пятке - 250 г/мм². Порог различения  в среднем равен примерно 0,07 от исходной величины давления.

       Тактильный  анализатор обладает высокой способностью к пространственной локализации. Временный  порог тактильной чувствительности менее 0,1 с. Характерной особенностью тактильного анализатора является быстрое развитие адаптации, т.е. исчезновение чувства прикосновения или давления. Время адаптации зависит от силы раздражителя для различных участков тела изменяется в пределах от 2 до 20 с.

     Температурная чувствительность. Температурная чувствительность свойственна всем организмам, обладающим постоянной температурой тела.  Температура кожи несколько ниже температуры тела и различна для отдельных участков на лбу, например, 34-35°С; на стопах ног 25 - 27°С. Средняя температура свободных от одежды участков кожи равна 30 – 32.

       В коже человека обнаружено два рода рецепторов. Одни реагируют только на  холод, другие - только на тепло. Пространственные пороги зависят от стимулирующих факторов при контактном воздействии, например, ощущение возникает уже на площади в 1 мм², лучевом - начиная с 700 мм². Латентный, т.е. скрытый период температурного ощущения (инерция ощущения) равен примерно 250 мс. Абсолютный порог температурной области чувствительности определяется по минимальному ощущаемому изменению температуры участков кожи относительно логического нуля, т.е. собственной температуры данной области кожи. Для тепловых рецепторов он равен примерно 0,2°С, для холодных 0,4°С. Порог различения, или дифференциальный порог составляет примерно 1°С.

       Болевая чувствительность. Боль часто является единственным сигналом, предупреждающим о внешней опасности или неблагополучии в состоянии какого-либо органа человека. Обычно случайное прикосновение к острым, горячим или холодным предметам, способным разрушить кожный покров сопровождается непроизвольным рефлекторным движением - «от опасности». Благодаря такой защите, являющейся предохранительной реакцией на получаемое извне раздражение, человек во многих случаях своевременно оценивает грозящую ему опасность ожога, ранения и т.д. и принимает соответствующие меры безопасности.

       Ранее считалось, что не существует специальных  рецепторов болевой чувствительности, поскольку в любом анализаторе  возникают болевые ощущения, если величина раздражителя превысит верхний  абсолютный порог. Однако впоследствии были обнаружены свободные нервные  окончания в эпителиальном слое кожи, которые оказались специализированными болевыми рецепторами. Между тактильными и болевыми рецепторами существуют противоречивые отношения. Проявляются они в том, что наименьшая плотность болевых рецепторов приходится на те участки кожи, которые наиболее богаты тактильными рецепторами, и наоборот. Противоречие обусловлено различием функций рецепторов в жизни организма. Болевые ощущения вызывают оборонительные рефлексы, в частности, рефлекс удаления от раздражителя. Тактильная чувствительность связана с ориентировочными рефлексами.

       Биологический смысл боли в том, что она, являясь сигналом опасности, мобилизует организм на борьбу за самосохранение. Под влиянием болевого сигнала перестраивается работа всех систем организма и повышается его реактивность.

       Порог болевой чувствительности кожи живота 20 г/мм², кончиков пальцев - 300 г/мм², латентный период ощущения боли - около 370 мс. Критическая частота слияния дискретных болевых раздражителей 3 Гц. В области боли наблюдается почти прямая зависимость между ощущением и раздражителем.

      Следует иметь в виду, что защитная роль боли кончается после того, как она отмечена сознанием. В дальнейшем, например, при тяжелой множественной травме боль лишь осложняет деятельность организма по самовосстановлению повреждения, а в некоторых случаях является опасной в отношении так называемого «болевого шока».

       Обоняние. Запахи воспринимаются человеком при помощи специальных рецепторов (клеток, находящихся в слизистой оболочке носовых раковин). У человека около 60 миллионов обонятельных клеток, размещенных в слизистой оболочке средней части носовых раковин поверхности всего на пяти квадратных сантиметров. Однако в связи с тем, что обонятельные клетки покрыты огромным количеством ресничек, площадь их соприкосновения с пахнущими веществами составляет 5 - 7 квадратных метров.

       Ощущение  запаха возникает, когда частицы  вещества попадают на слизистую оболочку обонятельной области и возбуждают обонятельные клетки. Отростки этих клеток, образующие обонятельный нерв, передают возбуждение в центральную нервную  систему. Защита  от проникновения  в организм пахнущих веществ, опасных  для жизни и здоровья (эфир, хлороформ, нашатырный спирт и др.), осуществляется рефлекторным замедлением дыхания  и его кратковременной остановкой. Характерно, что многие безвредные для организма запахи рефлекторной остановки дыхания не вызывают.

       Обоняние  является исключительно тонким чувством. По данным физиологических исследований человек ощущает запах некоторых  веществ (сероводород, мускус и другие), содержащихся в воздухе, даже тогда, когда химический и спектральный анализы их не обнаруживают.

       Особенности обонятельного анализатора, включая  его высокую чувствительность к  некоторым пахнущим веществам, содержащимся в воздухе, могут служить сигналом, предупреждающим об опасности проникновения  различных веществ в производственные помещения, например, в связи с неожиданным нарушением герметичности оборудования, различных газопроводов и т.д. Практически особенности обонятельного анализатора уже используются, например, для предупреждения об опасности отравления и взрыва природного газа, применяемого в качестве топлива на производстве и в быту. С этой целью газ без запаха, но обладающий потенциальной опасностью отравления или взрыва, одорируют (т.е. придают запах) особо пахнущими безвредными веществами. В данном случае восприятие запаха сигнализирует об опасности и необходимости принятия соответствующих мер безопасности.

      В перспективе одорация может применяться и для насыщения воздуха производственных помещений тонкими ароматами, например, леса, полей и т.п. Это поможет создать на производстве «эмоциональный климат», способствующий наивысшей производительности труда.

       Абсолютный  порог обоняния у человека измеряется долями миллиграмма вещества на литр воздуха. Но дифференциальный порог высок, в среднем 38%. Общепризнанной классификации обонятельных ощущений в настоящее время нет.

       Вкус. В физиологии и психологии распространена четырехкомпонентная теория вкуса, согласно которой существует четыре вида элементарных вкусовых ощущений: сладкого, горького, кислого и соленого. Все остальные вкусовые ощущения представляют их комбинации. Абсолютные пороги вкусового анализатора, выраженные в величинах концентраций раствора, примерно в 10000 раз выше, чем обонятельного.

     Вкусовые  и обонятельные ощущения отражают не только свойства веществ, но и состояние  самого организма. Различительная чувствительность вкусового анализатора довольно груба, в среднем она составляет 20%.

      Под влиянием практической деятельности и  специальных знаний чувствительность вкусового и обонятельного анализатора  может быть существенно развита.

     Обоняние  и вкус вместе составляют так называемую органолептическую чувствительность. 

       Вибрационная  чувствительность. Вибрация высокой интенсивности при продолжительном воздействии приводит к серьезным изменениям деятельности всех систем организма и при определенных условиях может вызвать тяжелое заболевание. При небольшой интенсивности и длительности воздействия вибрация может быть полезна, уменьшает утомляемость, повышает обмен веществ, увеличивает мышечную силу.

       Специальные анализаторы, воспринимающие вибрацию, неизвестны. Существует несколько гипотез  о природе вибрационной чувствительности. Диапазон ощущений вибрации высок от 1 до 10000 Гц. Наиболее высока чувствительность к частоте 200-250 Гц. При их увеличении и уменьшении вибрационная чувствительность снижается. Пороги вибрационной чувствительности различны для различных участков тела. Наибольшей чувствительностью  обладают дистальные (удаленные) участки  тела человека (например, кисти рук).

       Органическая  чувствительность. Мозг человека получает информацию не только от окружающей среды, но и от самого организма. Чувствительные нервные аппараты имеются во всех внутренних органах. Во внутренних органах под влиянием внешних условий возникают определенные ощущения, которые порождают сигналы. Эти сигналы являются необходимым условием регуляции деятельности внутренних органов. Пороги органической чувствительности изучены недостаточно.

       Перечисленные анализаторы функционируют в  сложном взаимодействии. Ядром всего  механизма взаимодействия анализаторов является рефлекторный путь: постоянные и временные нервные связи  между их мозговыми концами. В  процессе развития человека на основе взаимодействия анализаторов формируются  функциональные системы, являющиеся механизмом перцептивных (воспринимающих) действий.

       Структура этих систем определяется условиями  деятельности и жизни человека. Если человек попадает в необычные  для него условия, то возможно возникновение  конфликта между сложившимися функциональными  системами и новыми требованиями. Чтобы предотвратить подобные нарушения, необходимо перестроить сложившиеся  функциональные системы. Процесс такой  перестройки у разных людей может  протекать несколько по-разному  в зависимости от особенностей их нервной системы.