Что называют чувствительностью органа чувств
Что называют чувствительностью органа чувств
Общая психопатология
В данной главе рассматриваются только нарушения чувствительности, связанные с психическими расстройствами и не обусловленные патологией органов чувств или поражением первичных корковых анализаторов.
Не всякий раздражитель вызывает ощущение. Минимальная величина (сила) раздражителя, при котором впервые возникает ощущение, называется порогом ощущения (точнее нижним абсолютным порогом ощущения), или порогом чувствительности. В норме ощущение обычных раздражителей располагается в зоне физиологического и психологического комфорта, подпороговые раздражители не вызывают никаких ощущений, но в то же время человек обладает достаточной чувствительностью, чтобы воспринимать более сильные раздражители, которые позволяют ему получать информацию о внешнем и внутреннем мире.
Гиперестезия — повышенная чувствительность к раздражителям (снижен порог ощущений).
Ощущения обычной силы приобретают неестественно резкий характер, например свет становится нестерпимо ярким, звуки — оглушительными громкими, запахи — невыносимо резкими. Кроме того, внимание больных начинают привлекать чрезвычайно слабые раздражители, которые прежде не воспринимались (были подпороговыми). К примеру, при безуспешных попытках заснуть человека начинает беспокоить звук работающего холодильника, шум капающей воды, ходьба соседей сверху, неудобная одежда, постельное белье. В некоторых случаях в большей степени беспокоят течение собственных физиологических процессов: стук собственного сердца, перистальтика кишечника и пр. Люди с гиперестезией тяготятся такими усиленными ощущениями, иногда реагируют на них с раздражением.
Гиперестезии могут быть общими и частичными (обнаруживающимися в одном или нескольких органах чувств). Гипералгезия — усиление болевой чувствительности.
Гиперестезия наиболее часто наблюдается:
Непереносимость каких-либо неудобств, являющаяся следствием гиперестезии, часто отмечается у многих людей с различными соматическими заболеваниями (гиперестезия формируется в рамках астенического синдрома, возникающего из-за истощения сил при соматической болезни). Такие пациенты высказывают много жалоб, в том числе на условия пребывания в медицинском учреждении, соседей по палате, «грубых», невнимательных врачей, медсестер и пр. При неправильном понимании этих состояний у медперсонала формируется негативная реакция на подобные жалобы («капризы») пациентов, которая еще больше травмирует пациентов и вызывает недовольство качеством лечения.
Во время проведения врачебных манипуляций необходимо учитывать, что уровень чувствительности у людей может в достаточной степени варьировать, и то, что один пациент «выдержит не моргнув глазом», у другого пациента, или у того же пациента в другое время и в другом состоянии, может вызвать достаточно сильные болевые ощущения. Повышает чувствительность к раздражителям тревожное ожидание неприятных манипуляций, а снижает — успокаивающая беседа с врачом, в которой пациенту будут разъяснены все этапы предстоящего лечения и сняты лишние опасения (т.к. в подобных ситуациях тревогу пациента в наибольшей степени вызывает недостаток информации, подобно тому, как нам может быть боязно идти ночью по незнакомому темному парку: мы прислушиваемся к шороху листьев, рассматриваем каждую тень (не притаился ли там преступник?); тогда как при дневном освещении прогулка по тому же самому парку, скорее всего, доставила бы нам совсем другие эмоциональные переживания).
Болевые ощущения, обусловленные какой-либо соматической патологией, переживаются пациентами с разной интенсивностью еще и в зависимости от внешних условий. Так, часто в течение дня пациент, например с начинающимся аппендицитом или пульпитом, выполняет свои повседневные дела, общается с окружающими его людьми, все это отвлекает его от болевых ощущений, но вечером или ночью, оставшись один на один со своей болью, он наконец «замечает» ее выраженность. Кроме того, зачастую присоединяется тревога за свое состояние, которая дополнительно усиливает переживание боли. Все это приводит к тому, что значимая часть пациентов обращаются за медицинской помощью именно в вечерние и ночные часы, когда в лечебных учреждениях есть только дежурная смена, а не в дневное время, когда присутствует полный штат врачей.
Гипестезия — пониженная чувствительность к раздражителям (порог ощущений повышен).
Обычные раздражители ощущаются менее яркими (горячее ощущается теплым, яркий свет — тусклым, громкий звук — тихим, пища — безвкусной и т.д.), слабые раздражители вообще не воспринимаются, в определенных случаях только раздражители большой силы могут проникать в сознание.
Анестезия — отсутствие чувствительности к раздражителям. Анальгезия — нечувствительность к боли.
Психопатологические состояния, при которых может наблюдаться гипестезия или анестезия:
Чувствительность наших органов чувств
Тема 3. Количественные характеристики органов чувств организма человека
Для наших анализаторов характерна чрезвычайно высокая чувствительность к адекватным раздражителям. Эта чувствительность близка к теоретическому пределу, и по существу такой уровень чувствительности в технике во многих случаях пока еще не достижим. Если бы чувствительность наших органов чувств оказалась на порядок выше, то это бы только затруднило нашу жизнь. В этом случае мы бы в буквальном смысле слышали, как растут деревья, как бежит кровь по сосудам, броуновское движение молекул и т.п.
Количественной мерой чувствительности является пороговая интенсивность энергетического воздействия, т.е. та наименьшая интенсивность раздражителя, действие которого дает ощущение. Чем ниже пороговая интенсивность или просто “порог”, тем выше чувствительность, и наоборот.
Рассмотрим в качестве примеров, какова же чувствительность некоторых наших анализаторов.
Световая чувствительность наших глаз связана с чувствительностью рецепторных элементов сетчатки и приближается к теоретически возможному максимуму. Для возникновения зрительного ощущения достаточно, чтобы палочкой был поглощен 1-2 кванта света, а для колбочек необходимо 5-10 квантов.
Приведем некоторые количественные характеристики органа зрения.
Порог световой чувствительности характеризуется минимальной интенсивностью светового воздействия, вызывающий ощущение света. Порог световой чувствительности изменяется в очень широких пределах в процессе адаптации зрительного анализатора к внешнему световому воздействию.
Абсолютный порог световой чувствительности зрительного анализатора характеризует наиболее высокую чувствительность, достигаемую в ходе темновой адаптации в течение нескольких часов (до 3-4 часов). При одном и том же световом потоке пороговая яркость зависит от площади объекта:
Площадь объекта, мм 2 4 = 2х2, 100 = 10х10, 14400 = 120х120
Дифференциальный порог световой чувствительности (иногда называют порогом контрастной чувствительности) – минимальное воспринимаемое различие между двумя яркостями, разделенными в пространстве или во времени. Для практических целей используется только относительный порог (порог контрастной чувствительности).
При прямом контрасте (темный объект на светлом фоне) расчетная формула имеет вид:
При обратном контрасте (светлый объект на темном фоне).
Дифференциальный порог зависит от угловых размеров объекта, яркость поля адаптации (фона), четкости границ между объектом и фоном (при одновременном восприятии). Значения дифференциальных порогов при четкой границе между сравниваемыми яркостями и одновременном восприятии приведем в следующей таблице.
| Яркость, кд/м 2 | Контрастная чувствительность, % |
| при угловых размерах | |
| 40 / | 4 0 |
| 4,9 | 1,5 |
Воздействия посторонних источников света, попадающих в поле зрения, вызывают повышение порога, что эквивалентно снижению контраста.
Рассмотренные выше абсолютный и дифференциальный пороги световой чувствительности характеризуют работу палочкового зрения, обеспечивающего восприятие ахроматического света.
Однако чувствительность зрительного анализатора к световым лучам с разной длиной волны (разной цветности) неодинакова. В условиях обычного дневного освещения (В = 9,56 кд/м 2 ) она достигает максимума при длине волны 554 нм (в зеленой области спектра) и убывает в обе стороны от этого значения.
Например, днем в саду самыми яркими кажутся плоды, имеющие желтую, оранжевую или красноватую окраску, ночью же зеленые. Днем в поле выделяются яркие маки, по сравнению с которыми голубые васильки кажутся неприметными. После захода солнца в сумерках картина меняется.
Частотные границы цветовой чувствительности составляют 396 – 760 нм, при особо благоприятных условиях в частных случаях 302 – 950 нм.
Приведем соотношение субъективной оценки цвета с длиной волны: фиолетовый – 390 – 420 нм; синий – 450 – 480 нм; голубой – 480 – 510 нм; зеленый – 510 – 550 нм; желтый – 575 – 585 нм; оранжевый – 585 – 620 нм; красный – 620 – 800 нм.
Чувствительность различных участков сетчатки к свету неодинакова. Самую низкую абсолютную чувствительность имеет область центральной ямки, где палочки почти совсем отсутствуют, а есть только колбочки.
Цветовой контраст характеризуется чувствительностью к изменению длины волны (оттенка). Минимально различимая разностьдлин волн (оттенков) зависит от яркости и угловых размеров объектов. При больших размерах рядом расположенных объектов глаз способенразличать до 10 7 световых оттенков. Различение ухудшается с уменьшением размеров, и при размерах объектов меньше 10 / хроматичность излучения перестает замечаться глазом. При средних размерах объектов и яркостях больше 10 кд/м 2 общее число различаемых оттенков составляет несколько сот. Увеличение и уменьшение яркости снижает чувствительность к цветовым тонам. Приведем наиболее контрастирующие соотношения сигнал-фон (в порядке убывания цветового контраста): синий на белом, черный на желтом (и наоборот), зеленый на белом, черный на белом, зеленый на красном, красный на желтом, красный на белом, оранжевый на черном, черный на пурпурном, оранжевый на белом, красный на зеленом.
Острота зрения (порог разрешения, характеризующий разрешающую способность) – минимальный угол, при котором две равноудаленные точки видны как раздельные (зависит от освещенности и контрастности объекта, его положения в поле зрения, формы). Минимальный порог разрешения составляет несколько десятых угловой минуты.
Особые проявления пространственно – различительной способности: черные линии на белом фоне могут различаться при их толщине до 0,7 – 1 // ; одиночный светлый объект на темном фоне воспринимается при исчезающе малых угловых размерах (например, звезды). Острота зрения зависит от длительности экспозиции объекта.
Восприятие мелькающего света имеет специфические особенности. Серия световых импульсов воспринимается как непрерывный сигнал, если интервалы между импульсами соизмеримы с временем инерции зрения. Пороговая частота fпор называется критической частотой слияния мельканий (КЧСМ).
КЧСМ изменяется от 14 до 70 Гц в зависимости от скважности импульсов, их формы, яркости угловых размеров объекта, место проекции на сетчатку, уровня адаптации, функционального состояния зрительного анализатора.
Субъективное ощущение яркости прерывистого света, воспринимаемого как непрерывный, равно тому, какое имелось бы, если бы интенсивность прерывистого света была равномерно распределена на весь период смены раздражения и темноты, т.е. определяется общей световой энергией, попадающей в глаз.
При частотах ниже КЧСМ субъективное ощущение яркости при скважности 0,5 зависит от частоты мельканий:
f, Гц. 0 1 2 4 8 16 32 64
Точное восприятие зрительных сигналов возможно только в центральной части поля зрения (фовеальная зона размером 3 0 от оси во все стороны).
Восприятие движения характеризуется следующими особенностями. Нижний абсолютный порог восприятия скорости составляет:
— при наличии в поле зрения неподвижного ориентира 1-2 угл. мин/c;
— без ориентира 15-30 угл. мин/c.
Равномерное движение с малыми скоростями (до 10 угл. мин/c) при отсутствии в поле неподвижных ориентиров может восприниматься как прерывистое.
Слуховая чувствительность. Воздействие звуковых сигналов на звуковой анализатор определяется звуковым давлением (па). Интенсивность (сила) звука (вт/м 2 ) определяется плотностью потока звуковой энергии (плотностью мощности).
Для характеристики величин, определяющих восприятие звука, существенными являются не столько абсолютные значения интенсивности звука и звукового давления, сколько их отношение к пороговым значениям (I=10 – 12 Вт/м 2 или
Р0=2*10 – 5 Па ). В качестве таких относительныхединицизмеренияиспользуют децибелы (дБ):
где I и Р – соответственно интенсивность и уровень звукового давления;
Чувствительность слухового анализатора к сигналам разных частот неодинакова. Частотный диапазон слышимых звуков приблизительно от 20 Гц до 20кГц. Максимальная чувствительность органа слуха лежит в области 1000-3000 Гц.
С возрастом людей пороги чувствительности, особенно на высоких частотах, возрастают. Выше порогового уровня интенсивности лежит область слухового восприятия звуковых сигналов (рис.3.1.)
При уровне 120 дБ (1 Вт/м 2 ) звук становится дискомфортным, при 130 дБ
(10 Вт/м 2 ) вызывает неприятное ощущение. Верхней границей слухового поля является порог болевого ощущения, мало зависящей от частоты и близкий к 140 дБ (100 Вт/м 2 ). Диапазон слышимых звуков от 0 дБ до 140 дБ (от 120 ¸140 дБ).
Р и с.3.1. Область слухового восприятия человека:
1-порог слышимости; 2-порог болевого ощущения; 3-область восприятия речи.
Громкость –субъективное впечатление от воздействия звуковых колебаний на орган слуха, зависящее прежде всего от интенсивности звука (или звукового давления). Вторым фактором, определяющим субъективное ощущение громкости, является частота. Экспериментально удается подобрать звуки разных частот и интенсивностей, оцениваемые субъективно как равные по громкости, т.е. построить кривые равной громкости (рис. 3.2). За единицу уровня громкости принят фон. Уровень громкости в фонах какого-либо звука определяется путем субъективного сравнения громкости данного звука с громкостью стандартного тона (f=1000 Гц), для которого уровень интенсивности в децибелах условно принят за уровень громкости в фонах.
Различие между уровнем громкости (фон) и уровнем интенсивности звука (дБ) тем больше, чем ниже его частота (начиная с 500 Гц) и слабее звук. По мере повышения интенсивности звука кривые равной громкости выравниваются, приближаясь к горизонтальным. Поэтому при уровнях громкости 80 фон и выше громкость звука определяется главным образом его интенсивностью и мало зависит от частотной характеристики.
Шкала уровней громкости в фонах является шкалой сравнения с эталонами. По ней можно определять условия, при которых звуки разных частот будут слышны как равногромкие, однако нельзя количественно сравнивать разные громкости. Для этой цели используют натуральную (субъективную) шкалу громкости в сонах. 1 сон – это громкость звука, равная громкости тона 1000 Гц при уровне интенсивности 40 дБ над порогом (примерно соответствует громкости шепота на расстоянии 0,3 м.). Отношение громкостей двух звуков в сонах показывает, во сколько раз один из них субъективно воспринимается громче другого.
Р и с.3.2. Кривые равных громкостей
Зависимость громкости в сонах от уровня громкости в фонах имеет нелинейный характер (рис.3.3). Участок кривой для уровней громкости выше 40 фон близок к линейному. В этом случае увеличение уровня на 10 фон независимо от исходного уровня дает ощущение удвоения громкости. Кривая приближенно аппроксимируется формулой Стивенса:
где S – громкость, сон;
P – уровень громкости, фон.
Для приближенной ориентировки в оценке громкости звуковможноиспользовать
Что называют чувствительностью органа чувств
Сенсорные системы человека являются частью его нервной системы, способной воспринимать внешнюю для мозга информацию, передавать ее в мозг и анализировать. Получение информации от окружающей среды и собственного тела является обязательным и необходимым условием существования человека. Термин «сенсорные (лат. sensus — чувство) системы» сменил название «органы чувств», сохранившееся только для обозначения анатомически обособленных периферических отделов некоторых сенсорных систем (как, например, глаз или ухо). В отечественной литературе в качестве синонима сенсорной системы применяется предложенное И. П. Павловым понятие «анализатор», указывающее на функцию сенсорной системы.
Все сенсорные системы состоят из периферических рецепторов, проводящих путей и переключательных ядер, первичных проекционных областей коры и вторичной сенсорной коры. Сенсорные системы организованы иерархически, т. е. включают несколько уровней последовательной переработки информации. Низший уровень такой переработки обеспечивают первичные сенсорные нейроны, которые расположены в специализированных органах чувств или в чувствительных ганглиях и предназначены для проведения возбуждения от периферических рецепторов в центральную нервную систему. Периферические рецепторы — это чувствительные высокоспециализированные образования, способные воспринять, трансформировать и передать энергию внешнего стимула первичным сенсорным нейронам.
Центральные отростки первичных сенсорных нейронов оканчиваются в головном или спинном мозге на нейронах второго порядка, тела которых расположены в переключательном ядре. В нем имеются не только возбуждающие, но и тормозные нейроны, участвующие в переработке передаваемой информации. Представляя более высокий иерархический уровень, нейроны переключательного ядра могут регулировать передачу информации путем усиления одних и торможения или подавления других сигналов. Аксоны нейронов второго порядка образуют проводящие пути к следующему переключательному ядру, общее число которых обусловлено специфическими особенностями разных сенсорных систем. Окончательная переработка информации о действующем стимуле происходит в сенсорных областях коры.
Сенсорные системы человека обеспечивают:
1) формирование ощущений и восприятие действующих стимулов;
2) контроль произвольных движений;
3) контроль деятельности внутренних органов;
4) необходимый для бодрствования человека уровень активности мозга.
Ощущение представляет собой субъективную чувственную реакцию на действующий сенсорный стимул (например, ощущение света, тепла или холода, прикосновения и т. п.). Однородные сенсорные стимулы активируют одну из сенсорных систем и вызывают субъективно одинаковые ощущения, совокупность которых обозначается термином модальность. Самостоятельными модальностями являются осязание, зрение, слух, обоняние, вкус, чувство холода или тепла, боли, вибрации, ощущение положения конечностей и мышечной нагрузки. Внутри модальностей могут существовать разные качества, или субмодальности; например, во вкусовой модальности различают сладкий, соленый, кислый и горький вкус. На основе совокупности ощущений формируется чувственное восприятие, т. е. осмысление ощущений и готовность их описать. Восприятие не является простым отражением действующего стимула, оно зависит от распределения внимания в момент его действия, памяти о прошлом сенсорном опыте и субъективного отношения к происходящему, выражающегося в эмоциональных переживаниях.
Сенсорное восприятие включает следующие этапы:
1) действие раздражителя на периферические рецепторы;
2) преобразование энергии стимула в электрические сигналы — потенциалы действия, возникающие в первичном сенсорном нейроне;
3) последующую переработку передаваемых сигналов на всех иерархических уровнях сенсорной системы;
4) возникновение субъективной реакции на раздражитель, представляющей собой восприятие или внутреннее представительство действующего стимула в виде образов или словесных символов.
Указанная последовательность соблюдается во всех сенсорных системах, отражая иерархический принцип их организации.
Что называют чувствительностью органа чувств
Каждый анализатор состоит из трех частей: 1) рецептор — трансформатор энергии раздражения в нервный процесс; 2) кондуктор — проводник нервного возбуждения и 3) корковый конец анализатора, где возбуждение воспринимается как ощущение.
Различают две группы ощущений:
1. Ощущения, отражающие свойства предметов и явлений окружающего материального мира: осязание, т. е. ощущение прикосновения и давления, температурное чувство (тепла, холода) и боль; затем ощущения слуховые, зрительные, вкусовые, обонятельные и земного притяжения.
2. Ощущения, отражающие движения отдельных частей тела и состояние внутренних органов (двигательные ощущения, ощущение равновесия тела, ощущения органов).
Соответственно этому все органы чувств делят на две группы:
1. Органы внешних чувств, получающие нервные импульсы из экстероцептивного поля, — экстероцепторы.Их шесть: органы кожного чувства, чувства земного тяготения (гравитации), слуха, зрения, вкуса и обоняния.
2. Органы внутренних ощущений: а) получающие импульсы из проприоцептивного поля (мышечно-суставное чувство, тесно связанное с чувством земного притяжения) — проприоцепторы; б) органы, воспринимающие нервные импульсы из интероцептивного поля (внутренностей и сосудов), — интероцепторы.
Ощущения, идущие из внутренних органов, обычно неопределенны и при нормальном состоянии этих органов не достигают сознания, сказываясь только «общим самочувствием». Вообще все внутренние процессы, регулируемые вегетативной нервной системой, протекают без нашего ведома и только при болезненных расстройствах дают о себе знать обычно более или менее сильной болью.
Подробно об интероцептивном анализаторе было изложено в специальной главе. Из возбуждений, идущих от проприоцептивного поля, надо упомянуть только мышечно-суставное чувство, благодаря которому воспринимается ощущение положения частей тела и происходит координация движений. С одной стороны, это чувство комбинируется с кожной чувствительностью (чувство стереогноза), а с другой, стоит в связи с органом гравитации, дающим ориентацию по отношению к гравитационному полю, который может быть рассмотрен также как статокинетический аппарат, обеспечивающий равновесие тела. Нервные окончания (в мышцах, костях, сухожилиях и суставах) и проводники мышечно-суставного чувства были описаны при изложении двигательного анализатора. В данном разделе будут рассмотрены только органы, воспринимающие ощущения, получаемые из внешнего мира,— экстероцепторы.
Общий план воспринимающих приборов у всех классов животных более или менее одинаков, несмотря на последующие значительные усложнения в деталях. Основным элементом, за исключением органов кожного чувства, у наземных животных являются особые чувствительные клетки, которые в процессе развития всегда происходят из эпителия наружного листка (эктодермы), который уже по своему положению находится в соприкосновении с окружающим миром. Каждая такая клетка на одном конце, обращенном к наружной поверхности, несет штифтик или воспринимающие волоски, а с другой стороны отдает (в органе обоняния и зрения) отросток, идущий на соединение с отростками нервных клеток проводящих нейронов.
В других органах (вкуса и слуха) чувствительная клетка, не давая центрального отростка, оплетается концевыми разветвлениями подходящего к ней афферентного нерва. Первый тип чувствительных клеток сравнительно со вторым видом нужно считать первичным. У водных животных такая форма воспринимающих элементов встречается и в кожных покровах, где эти элементы подвергаются увлажнению окружающей жидкостью. В коже наземных животных чувствительных клеток не бывает, и рецепторные нервные волокна оканчиваются или свободно между клетками эпителиального покрова, или же имеют на своих концах особого рода концевые тельца. В образовании органов чувств принимает также участие мезодерма, но только вторичным порядком, образуя для них защитные, поддерживающие и вспомогательные приспособления. Эти приспособления, обрастающие и дополняющие чувствительные клетки, т. е. рецепторы, образуют вместе с ними периферические отделы органов чувств: кожа, ухо, глаз, язык, нос. Например, зрительным рецептором являются чувствительные клетки сетчатки (палочки и колбочки), а периферическим отделом — весь глаз.