ПВиПИ конспект

(1000 Гц и более) он составляет всего 1 мс. Однако при уменьшении интенсивности звука той же частоты до 10 дБ временной абсолютный порог уже достигает 50 мс. Аналогичный эффект дает и уменьшение частоты.

Оценка громкости и высоты очень коротких звуков затруднена. При длительности синусоидального тона 2-3 мс человек лишь отмечает его наличие, но не может определить его качества. Любой звук оценивается только как «щелчок». С увеличением длительности звука слуховое ощущение постепенно проясняется: человек начинает различать высоту и громкость. Минимальное время, необходимое для отчетливого ощущения высоты тона, равно примерно 50 мс.

Дифференцировка двух звуков по частоте и интенсивности также зависит от отношения их по длительности и от интервала между ними. Как правило, звуки равные по длительности, различаются точнее, чем неравные.

Акустический анализатор обеспечивает также отражение и положения источника звука в пространстве, а также расстояния до него.

С возрастом звуковая чувствительность понижается. Так для четкого восприятия речи в 30 лет необходима громкость в 40 дБ, а в 70 лет – не менее в 5 дБ.

Пороги чувствительности слухового анализатора зависят также от времени предъявления сигнала, положения головы испытуемого, адаптации и изменяются с течением времени для одного и того же испытуемого

2.10.3 Патологии слуха

К патологиям слуха относятся различные его нарушения, начиная с тех, которые проявляются в систематическом нарушении восприятия звуков, и кончая полной утратой аудиальной системой способности реагировать на какие бы то ни было звуки.

Наиболее распространенными патологиями слуха являются шум в ушах и понижение слуха.

Шум в ушах – это такое состояние человека, когда он при отсутствии звукового стимула постоянно одним ухом или обоими ушами одновременно слышит какой-то звук или шум. Шум в ушах может быть как временным явлением, так и хроническим. Наиболее характерный признак этого недуга – это стойкое ощущение гула или звона в ушах, причем обычно слышат высокие звуки. Шум в ушах может возникать по разным причинам, в том числе и без всяких патологических изменений органов слуха. Установлено, что примерно 1% населения страдает от шума в ушах, который ослабляет и раздражает людей. С возрастом вероятность подобного состояния заметно увеличивается: от периодического шума в ушах страдают более 10% лиц старше 60 лет.

51

Причины возникновения шума в ушах изучены недостаточно и сегодня нет отработанного метода лечения хронических случаев.

Понижение слуха – это поддающееся измерению снижение чувствительности аудиальной системы, не препятствующее аудиальной коммуникации. известно, что понижение слуха, эквивалентное утрате примерно 25 или более дБ, имеют примерно 16% взрослых.

Понижение слуха – это не глухота. Глухотой называется состояние, при котором пороговые уровни восприятия речи превышают 92 дБ. При этих условиях нормальная аудиальная коммуникация практически невозможна.

Наиболее распространенной причиной понижения слуха является старение. Понижение слуха более чем на 25 дБ свойственно 46% пожилых людей (средний возраст примерно 66 лет).

Связанное с возрастом понижение слуха избирательно и специфично: чувствительность к высокочастотным звукам постепенно снижается на протяжении всей жизни. Максимальная частота, воспринимаемая детьми, равна 23000 Гц, с возрастом она уменьшается. Имеются опубликованные результаты исследований, которые показывают, что верхний предел частот, воспринимаемый людьми старше 40 лет, каждые полгода снижается примерно на 80 Гц.

Постепенное понижение слуха часто отражается на социальных связях человека, так и на состоянии его психики. Например, обследование пожилых пациентов, страдающих психическими расстройствами, показало, что среди тех, кому был поставлен диагноз клиническая паранойя, подавляющее большинство глухих людей или лиц со значительно пониженным слухом.

Количественное понижение слуха можно измерить с помощью специального прибора – аудиометра, результаты обследования на котором используются для построения графиков, называемых аудиограммами и отражающими степень понижения слуха.

Понижение слуха и глухота могут быть следствием многих внешних причин и обстоятельств, включая хронические инфекционные заболевания среднего и внутреннего уха (в первую очередь вирусные), акустические травмы, продолжительное воздействие громкого шума и лечение большими дозами таких антибиотиков, как стрептомицин, гентамицин, кеомицин и канамицин, которые губительно действуют на волосковые клетки.

Помимо антибиотиков к временной или необратимой потере слуха могут приводить и другие лекарственные препараты (например, аспирин в больших дозах, Хенин и некоторые диуретики) и такие химические вещества, как оксид углерода, свинец, ртуть, а также табачный дым. Тенденция к понижению слуха проявляется у активных курильщиков, а также у некурящих людей, живущих с ними под одной крышей.

Понижение слуха происходит под воздействием избыточной звуковой стимуляции, т.е. аномально громких звуков или шумов. Продолжительное воздействие шума способно вызвать значительное понижение слуха, которое

52

может оказаться временным или необратимым. Например, в США от этого страдает более 10% населения. Основными опасными источниками шума являются: производственное оборудование, транспорт, рок-музыка и спортивные соревнования.

2.11 Кожные ощущения

Кожная чувствительность имеет большое значение в обеспечении взаимодействия человека с окружающей средой. Кожа реагирует на физические свойства находящихся вокруг нас объектов и поверхностей, и поэтому именно через нее мы получаем информацию о том, с чем она вступает в непосредственный контакт. Мы воспринимаем свойства тех объектов и поверхностей, к которым прикасаемся, мы ощущаем тепло и холод и испытываем боль. Прикасаясь к поверхностям мы испытываем сложные «смешанные» ощущения, определяем на ощупь такие их свойства, как маслянистость, тягучесть, влажность, шероховатость, гладкость, а также способы чувствовать щекотку, зуд, вибрации. При этом играет роль не только тактильная информация, сообщаемая кожей, но и кинестетическая информация, получаемая от мышц, сухожилий и суставов пальцев и кистей рук. Иногда такие «слышанные» ощущения называют общим термином «телесные ощущения».

Источником кожных ощущений является непосредственная механическая стимуляция поверхности тела или ее термическая стимуляция источником тепловой энергии. Человек получает ее преимущественно в результате стимуляции кистей рук и пальцев. При этом «кожная» информация воспринимается не только непосредственно через кожу, но и опосредованно – через такие структуры, как волосы и ногти.

Кожное ощущение отличается от всех остальных ощущений тем, что его рецепторы не сосредоточены в какой-нибудь одной четко определенной структуре. Они распределены едва ли не по всему кожному покрову.

Человеческая кожа – это одновременно и прекрасный защитный орган,

ичувствительная сенсорная структура. Это самый большой из всех органов человека, покрывающий все его тело. Площадь кожи человека среднего роста

исреднего телосложения составляет примерно 1,8 м2, а ее вес – 4-5 ег. Толщина кожного покрова неодинакова и составляет на лице человека примерно 0,5 мм, а на подошве стопы – 4 мм и более.

Кожа обеспечивает защиту внутренних органов от воздействия посторонних предметов и механических травм, удерживает внутри тела важные для него жидкости, защищает внутренние органы от вредных солнечных лучей (их ультрафиолетовой и инфракрасной составляющих), регулирует и стабилизирует температуру тела, помогает регулировать давление и направление кровообращения.

53

В качестве сенсорного органа кожа имеет специальные нервные окончания, чувствительные к стимулам разной природы и участвующие в формировании различных ощущений. Эти нервные окончания сообщают организму о том, что происходит в непосредственной близости от него, включая и информацию о температуре окружающей среды, и – что самое важное – о неприятных, потенциально опасных стимулах.

Кожа имеет сложное строение, показанное на рисунке 2.13.

Рисунок 2.13. Строение кожи Сенсорный эффект стимуляции кожи называется кожной чувствитель-

ностью. Кожные рецепторы реагируют на стимуляцию трех видов: на давление или прикосновение (такая стимуляция также называется осязательной или тактильной), на температуру и на боль.

Чувствительность различных участков кожи неодинакова. Это относится ко всем видам воздействия: и к давлению, и к температуре и к боли. Это значит, что соответствующие рецепторы распределены в коже неравномерно.

Кожными рецепторами являются:

–корзинчатые клетки, охватывающие волосяные луковицы;

–тельца Пачини, реагирующие на давление;

–тельца Мейсснера и тактильные диски, реагирующие на прикоснове-

ние;

–цилиндры Руффини, реагирующие на тепло;

–колбочки Краузе, реагирующие на холод.

Формирование определенных кожных ощущений осуществляется, как отдельными специализированными рецепторами, так и их совместной работой.

54

2.11.1 Тактильные ощущения

Несмотря на то что вся кожа реагирует на тактильную стимуляцию (т.е. прикосновение и давление), наибольшей чувствительностью к ней обладают пальцы, кисти рук, некоторые участки рта и кончик языка. Менее чувствительными являются кожа ног, предплечий и туловища.

Поверхность кожи очень чувствительна к легкому надавливанию, ощущения давления возникают уже при «смещении» кожи менее чем на 0,001 мм. При этом чувствительность разных участков кожи различна: она наибольшая у кожи лица, затем идут некоторые участки туловища (спина, живот), далее пальцы рук и руки (от кисти до плечевого сустава). Вышеизложенное относится к абсолютному энергетическому порогу чувствительности.

Пространственный порог тактильной чувствительности – это мини-

мальное расстояние между двумя точками, одновременная стимуляция которых вызывает два самостоятельных отличимых друг от друга тактильных ощущения. Такой порог состоит от 2 до 13 мм и различается у разных участков тела человека (см. рис. 2.14).

Продолжительное монотонное давление или прикосновение может привести к уменьшению или полной утрате кожной чувствительности

вследствие адаптации. При этом время адаптации прямо пропорционально интенсивности стимулирования и обратно пропорционально площади стимулируемого участка кожи. Чем интенсивнее стимуляция, тем больше времени требуется для того, чтобы кожное ощущение полностью исчезло, однако чем больше стимулируемый участок кожи, тем быстрее наступает адаптация.

Высокая пространственная тактильная чувствительность пальцев помогает слепым читать тексты, где буквы представлены комбинациями рельефных точек (по системе Брайля). Например, взрослый человек, хорошо знакомый с этой системой может читать со скоростью до 200 слов в минуту, в то время как средняя скорость чтения у взрослых людей составляет 250 слов в минуту.

Высокая абсолютная тактильная чувствительность пальцев и кисти рук помогает слепоглухим людям воспринимать речь по методу Тадомы. Этот метод основан на том, что слушатель прикасается пальцами руки к определенным частям губ, лица и шеи говорящего человека, в результате чего его рука воспринимает движения голосового аппарата говорящего и он может понимать его речь.

55

Рисунок 2.14 - Пороги точечной локализации (пространственной тактильной чувствительности).

2.11.2 Температурные ощущения

Кожа является также источником температурных ощущений. Такие ощущения возникают в результате кожной стимуляции температурой той среды, с которой кожа контактирует. При этом на холод и тепло реагируют разные терморецепторы, лежащие под кожей на разной глубине. Рецепторы холода, располагаются довольно близко к поверхности кожи, а тепла – более глубоко.

На характер температурных ощущений влияет теплопроводность поверхности, с которой контактирует человек и термическая адаптация.

Термины «теплый» и «холодный» – это относительные понятия. Так ощущение тепла возникает тогда, когда температура поверхности, с которой контактирует человек, выше температуры кожи и тепловая энергия передается от нее коже (благодаря проводимости или излучению). Ощущение холода возникает в противоположных ситуациях, когда поверхности кажущиеся холодными «забирают» у кожи тепловую энергию. Скорость, с которой объект или поверхность передают тепло участку кожи, с которым соприкасаются, или поглощают излучаемую им тепловую энергию, называется теплопроводностью.

Поэтому поверхности предметов, находящихся в одной комнате и имеющих ее температуру, кажутся теплыми или холодными. Например, поверхность кафельной плитки кажется холодной, а деревянная поверхность – теплой.

56

Вторым важным фактором, влияющим на термоощущения, является термическая адаптация. Она проявляется в том, что продолжительная стимуляция холодом или теплом снижает термическую чувствительность, т.е. повышает пороговые значения холодовой и тепловой чувствительности соответственно. Более того, стимуляция теплом или холодом одновременно воздействует и на чувствительность к холоду, и на чувствительность к теплу. При адаптации к тепловой стимуляции одновременно снижается порог холодовой чувствительности, т.е. возрастает чувствительность к стимуляции холодом. Точно так же продолжительная стимуляция холодом снижает порог тепловой чувствительности, в результате чего ощущение тепла способны вызвать и более низкие температуры, чем обычно.

Уникальной особенностью полной адаптации к термической стимуляции является то, что перестают восприниматься термические свойства того стимула, к которому достигнута адаптация, испытуемый не ощущает ни тепла, ни холода и стимул воспринимается им как нейтральный. Температура адаптации, при которой не возникает термоощущений называется физиологическим нулем. Вокруг точки физиологического нуля есть узкий температурный интервал, в котором не возникает ни тепловых, ни холодовых ощущений – это некая нейтральная зона полной термической адаптации. Ее величина обычно на 2-400 С больше или меньше физиологического нуля. Следовательно, чтобы стимул вызвал термоощущение, он должен лежать за пределами нейтральной зоны, а характер результирующего термоощущения зависит от направления смещения температуры.

Обычно физиологический нуль совпадает с нормальной температурой кожи равной 330 С. Но в случае тепловой или холодовой адаптации физиологический нуль может смещаться вверх или вниз на значительную величину. Более того, при адаптации левой и правой руки к разным температурам оказывается, что физиологические нули для левой и правой руки будут существенно различаться.

Время температурной адаптации существенно зависит от величины температуры, к которой адаптируется человек. Чем ближе температура к экстремальному значению, тем больше времени требуется для полной адаптации к ней. Полная термическая адаптация возможна только в относительно узком температурном интервале, который равен 16-420 С. При этом интервал температур, к которым возможна полная адаптация, зависит от того, какой именно участок кожного покрова стимулируется. Например, кожа предплечья адаптируется только к температурам, лежащим в очень узком интервале

– от 290 С до 370 С, при этом в данном диапазоне быстро достигается физиологический нуль. Если температура ниже нижнего и выше верхнего пределов этого интервала, полной термической адаптации не наступает и человек продолжает испытывать либо холодовое, либо тепловой ощущение.

57

2.11.3 Болевые ощущения

При определенных условиях интенсивная термическая и аудиальная стимуляция, так же как и чрезмерная стимуляция светом, давлением, химикалиями и электрическим током, может причинить организму серьезный вред. Следовательно, способность к болевым ощущениям – важное достижение эволюции, способствующие выживанию биологических видов. Самый очевидный результат подобных ощущений – стремление как можно быстрее освободиться от их источника и тем самым избавить себя от еще больших неприятностей. наблюдения на людьми, у которых вследствии врожденной патологии сенсорной системы, полностью отсутствовали болевые ощущения, показали, что все они имели большое количество серьезных травм и увечий, а также нарушений развития костей и суставов вследствие совершаемых ими плохо контролируемых движений.

Боль – уникальное ощущение. Она не имеет таких отличительных качественных признаков, как, например, ощущения размера, формы, текстуры или температуры. Боль представляет собой сильное и настораживающее ощущение, генерируемое телом в ответ на специфическую стимуляцию. Мы не только способны отличить боль от других ощущений, но и отличить одну разновидность боли от другой.

Болевые ощущения возникают не только в результате определенной стимуляции кожи. Боль может возникнуть в ответ на стимуляцию любого органа, как наружного, так и внутреннего. При этом боль от кожной стимуляции легко локализуется, в то время как болевые ощущения во внутренних органах зачастую плохо локализуются. Например, боль в сердце часто вызывает ощущения, локализованные в левом плече или предплечье, или даже в животе.

Боль может быть острой, тугой, жгучей, тянущей и др. Немецкий физиолог Далленбах составил следующий перечень разновидностей болевых ощущений «... вызывающая дрожь, вызывающая зуд, вызывающая судороги, въедливая, грызущая, давящая, дергающая, жалящая, жгучая, иррадиирущая, колющая, неотчетливая, непереносимая, несильная, нестерпимая, ночная, ноющая, острая, постоянная, пронзительная, пронизывающая, пульсирующая, раздражающая, разрывающая на части, режущая, резкая, сверлящая, свирепая, сжимающая, сильная, сосущая, стойкая, стреляющая, тупая, тянущая, ужасная, умеренная, щиплющая». Этот перечень содержит 38 раз-

новидностей боли.

Особенностью болевых ощущений является их существенная субъективность. Интенсивность и характер ощущения зависит от предшествующего опыта индивидуума, от того, насколько он понимает, что именно является причиной возникновения боли и каков ее характер, а также влияния социальных и культурных факторов.

58

Болевые ощущения уменьшает конкурирующая, не вызывающая боль стимуляция, а также второе болевое ощущение, отвлекающее от первого. Именно поэтому растирание кожи вокруг раны уменьшает причиняемую ею боль. Большинство мазей, используемых для борьбы с мышечной болью, вызывают другое ощущение (например, разогрев), которое отвлекает от боли. Современники утверждали, что Наполеон, чтобы отвлечь себя от боли, которую причиняли ему камни в почках, обжигал руку пламенем свечи.

В настоящее время нет достаточно веских оснований утверждать, что пороги болевой чувствительности мужчин и женщин существенно различаются.

Боль – это сложное субъективное чувство, включающее в себя нечто гораздо большее, нежели простая сенсорная реакция на опасный для организма стимул. Такие, психологические факторы, как настроение и ожидания, внимание и внушение, мотивация, эмоциональное состояние и когнитивные процессы, а также понимание источника боли и приписываемое ей значение, способы заметно влиять как на интенсивность болевого ощущения, так и на его характер. Весьма показательным в этом отношении является так называемый эффект плацебо. Он заключается в том, что врач дает больному вместо болеутоляющего средства нейтральные вещества, например, инъекцию физическим раствором или так называемые «сахарные» пилюли. Если пациенты соответствующим образом настроены на то, что боль должна уменьшиться, примерно 30 % из них после приема плацебо говорят, что испытывают облегчение, хотя никто из них не получал никакого болеутоляющего лекарства.

Иными словами боль – это самое субъективное из всех известных ощущений.

Болевые ощущения в очень незначительной степени подвержены адаптации, к ним невозможно привыкнуть.

Боль – это уникальное ощущение, которое возникает в результате стимуляции специального рецептора – ноцицептора. Возбуждение такого рецептора под воздействием самых разных стимулов, причиняющих организму вред, приводит к неприятным ощущениям. Ноцицепторы – это свободные нервные окончания, которые не только распределены по всему кожному покрову, но присутствуют и во внутренних органах, а также в мышцах, связках, суставах и соединительной ткани.

2.12 Ощущения равновесия и ориентации в пространстве

Все перемещающиеся в пространстве живые существа должны сохранить определенную ориентацию по отношению к окружающим их объектам, следствием чего и стало появление в ходе эволюции специальных механиз-

59

мов – вестибулярных органов, органов чувств, воспринимающих изменения положения головы и тела в пространстве, а также направление движения.

С точки зрения нашего сознательного восприятия, ощущения, вызываемые функционированием ориентационной системы, уникальны. В отличие от других ощущений (визуальных, аудиальных, тактильных и др.), ощущения, связанные с функционированием ориентационной системы и управляющие движениями тела, не воспринимаются и, как правило, не замечаются нами. Это утверждение не абсолютно справедливо, потому что в определенной ситуации мы все-таки осознаем собственные движения. Например, в необычных условиях движения и ориентации могут возникать сильные неприятные ощущения, такие как головокружение и тошнота, но они наступают автоматически, и без контроля со стороны нашего сознания.

Несмотря на то, что мы редко осознаем ориентационную информацию, она очень важна. Ей принадлежит решающая роль при выполнении большинства движений, связанных с изменением положения тела, в частности при поддержании равновесия и положения тела (позы), рефлекторном сохранении направления взгляда при движениях головы и при координации движений тела относительно окружающего пространства.

Сенсорные органы, «ответственные» за слух и общую ориентацию индивидуума в пространстве, имеют общую эволюционную историю и тесную анатомическую связь. Признано, что орган слуха – улитка – образовался в результате эволюции сенсорных структур, обеспечивающих поддержание общего равновесия тела. Причем это характерно не только для человека, но и для животных.

Не исключено, что универсальным взаимодействием между всеми животными и окружающим миром является гравитация. Органы и рецепторы, чувствительные к гравитации, сформировались в ходе эволюции одними из первых. Ни присутствуют у всех биологических видов, и принцип их действия одинаков. Детекторы гравитации активизируются под воздействием механической стимуляции, в связи с чем они и называются механорецептора-

ми.

Детекторы гравитации позвоночных называются отоцистами (от греческого слова oto – ухо), а содержащиеся в полости отоциста подвижные мелкие, реагирующие на прямолинейное движение и на гравитацию – отолитами (буквально – «ушными камными»).

Анализаторы ориентационной системы человека называются вестибу-

лярными органами. Они состоят из сферического мешочка, эллиптического мешочка и полукружных каналов (см. рисунок 2.15 и рисунок 2.16).

Связь вестибулярных органов с внутренним ухом показана на рисунке (см. рисунок 2.11).

Перепончатые сферический и эллиптический мешочки заполнены жидкостью и играют роль отоцистов. Внутри они покрыты чувствительными волосковыми клетками, которые нервными волокнами связаны с разными зо-

60