Характеристики основных видов ощущений

   У каждого вида ощущений имеются свои, специфические характеристики.

Кожные ощущения

   Кожные ощущения получаются от непосредственного воздействия разнообразных раздражителей на рецепторы, находящиеся на поверхности кожи человека. Все такого рода ощущения имеют общее название кожных, хотя, строго говоря, к категории этих ощущений относят и те ощущения, которые возникают при воздействии раздражителей на слизистую оболочку рта и носа, роговую оболочку глаз.

Кожные ощущения относятся к контактному виду ощущений. Это связано с тем, что они возникают при непосредственном контакте рецептора с предметом реального мира. При этом могут возникать ощущения четырех основных видов:

- ощущения прикосновения (тактильные),

- ощущения холода,

- ощущения тепла,

- ощущения боли.

Хотя и сказано, что кожные ощущения возникают лишь при непосредственном контакте с предметом реального мира, существуют исключения. Если держать руку в некоторой близости от горячего предмета, можно ощутить тепло, исходящее от него. Это теплый воздух передается от горячего предмета к вашей руке. В данном случае можно сказать, что, мы ощущаем предмет-посредник (теплый воздух). Однако, если поставить стеклянную перегородку, полностью отделяющую горячий предмет, ощущение тепла все равно можно почувствовать. Дело в том, что горячие предметы испускают инфракрасные лучи, которые нагревают нашу кожу.

Интересно и другое. Знакомые с электроникой люди, могли бы предположить, что для восприятия тепла и холода достаточно одного вида рецепторов. Подавляющее большинство температурных датчиков (как и обычных градусников), измеряют температуру в довольно широком диапазоне: от холодного до горячего. Однако природа оснастила нас двумя видами рецепторов: для ощущения холода и для ощущения тепла. При нормальной температуре рецепторы обоих видов "молчат". Прикосновение к теплым предметам заставляет "заговорить" рецепторы тепла. Прикосновение к холодному - рецепторы холода.

Каждый из четырех указанных выше видов кожных ощущений имеет специфические рецепторы. В экспериментах было показано, что одни точки кожи дают только ощущения прикосновения (тактильные точки), другие - ощущения холода (точки холода), третьи - ощущения тепла (точки тепла), четвертые - ощущения боли (точки боли). Тактильные рецепторы так устроены, что реагируют на прикосновения, вызывающие деформацию кожи. Тепловые устроены так, что реагируют на холод или тепло. А болевые реагируют и на деформацию, и на тепло, и на холод, но только при высокой интенсивности воздействия.

Для определения местонахождения рецепторных точек и порогов чувствительности используется специальный прибор, эстезиометр. Простейший эстезиометр состоит из конского волоса и датчика, позволяющего измерять давление, оказываемое этим волосом. При слабом прикосновении волоса к коже ощущения возникают только при непосредственном попадании в тактильную точку. Аналогично определяют местонахождение холодовых и тепловых точек. Только в данном случае вместо волоса используют тонкое металлическое острие, наполненное водой, температура которой может меняться.

До сих пор не известно общее количество кожных рецепторов у человека. Приблизительно установлено, что точек прикосновения - около одного миллиона, точек боли - около четырех миллионов, точек холода - около 500 тысяч, точек тепла - около 30 тысяч.

По поверхности тела плотность рецепторов не является величиной постоянной. Пропорции рецепторов разных видов тоже меняются. Так на кончиках пальцев количество рецепторов прикосновения вдвое больше, чем точек боли, хотя общее количество последних значительно больше (см. выше). На роговице глаза, наоборот, точек прикосновения вообще нет, а есть только точки боли, так что любое прикосновение к роговице вызывает ощущение боли и защитный рефлекс закрытия глаз.

Плотность тех или иных рецепторов в том или ином месте обусловлена значением соответствующих сигналов. Если для ручных операций очень важно иметь точное представление о предмете, который держится в руках, то и плотность тактильных рецепторов здесь будет выше. Спина, живот и внешняя сторона предплечья содержат значительно меньше рецепторов прикосновения. Наиболее чувствительны к боли спина, щеки и наименее чувствительны кончики пальцев. Интересно, что по отношению к температуре наиболее чувствительны те части тела, которые обычно прикрыты одеждой: поясница, грудь.

Чем больше плотность рецепторов в том или ином участке тела, тем с большей точностью мы можем определить координаты источника нового ощущения. В экспериментах часто исследуют пространственный порог между местами прикосновения, которое позволяет различить прикосновение двух (или более) пространственно раздельных предметов.

Для определения пространственного порога тактильных ощущений используется циркулярный эстезиометр, представляющий собой циркуль с раздвижными ножками. Наименьший порог пространственных различий кожных ощущений наблюдается на более чувствительных к прикосновению участках тела. На спине пространственный порог тактильных ощущений составляет 67 мм, на предплечье - 45 мм, на тыльной стороне кисти - 30 мм, на ладони - 9 мм, на кончиках пальцев 2,2 мм. Самый низкий пространственный порог тактильных ощущений находится на кончике языка - 1,1 мм. Именно здесь наиболее плотно расположены рецепторы прикосновений. Очевидно, это связано с особенностью пережевывания пищи.

Вкусовые и обонятельные ощущения

   Рецепторами вкусовых ощущений являются так называемые вкусовые луковицы, состоящие из чувствительных вкусовых клеток, соединенных с нервными волокнами. У взрослого человека вкусовые луковицы расположены главным образом на кончике, по краям и на задней части верхней поверхности языка. У детей область распространения вкусовых луковиц гораздо шире, чем у взрослых. Вкусовые луковицы имеются на нёбе, миндалинах и задней стенке глотки (у детей в большей степени).

Середина верхней поверхности и вся нижняя поверхность языка не чувствительна к вкусу.

Раздражителями для вкусовых рецепторов служат растворенные в воде химические вещества. В ходе эволюции природа одарила нас способностью различать наиболее значимые классы химических веществ (кислоты, соли, сахара и др.)

Рецепторами обонятельных ощущений являются обонятельные клетки, погруженные в слизистую оболочку так называемой обонятельной области. Раздражителями для рецепторов обоняния служат различные пахучие химические вещества, проникающие в нос вместе с воздухом. У взрослого человека площадь обонятельной области приблизительно равна пятистам квадратных миллиметров.

У новорожденных обонятельная площадь значительно больше, что связано с тем, что у новорожденных ведущими ощущениями являются вкусовые и обонятельные ощущения. Именно благодаря им ребенок получает максимальное количество информации об окружающем мире, они же обеспечивают новорожденному удовлетворение его основных потребностей.

В процессе дальнейшего онтогенетического развития обонятельные вкусовые ощущения уступают ведущее место другим, более информативным ощущениям, и в первую очередь зрению.

Вкусовые ощущения тесно связаны с обонятельными. Поэтому в большинстве случаев они смешиваются между собой. Многие люди, например, замечают, что во время сильного насморка, когда обонятельные ощущения отключены в силу понятных причин, пища становится менее вкусной, одно блюдо по вкусу начинает походить на другое.

Также к вкусовым ощущениям примешиваются тактильные и температурные ощущения от рецепторов, находящихся в области слизистой оболочки рта. Восприятие "острой" или "вяжущей" пищи главным образом связано с тактильными ощущениями. Характерный вкус мяты "с холодком" в значительной степени зависит от раздражения холодовых рецепторов.

Если исключить из вкусовых ощущений примеси тактильных, температурных и обонятельных ощущений, то собственно вкусовые ощущения сведутся к комбинации четырех основных типов:

- сладкое,

- кислое,

- горькое,

- соленое.

В 1997 году японскими учеными было показано, что существуют еще и рецепторы, отвечающие за восприятие липидов, то есть распознающие жирный вкус. Таким образом, получается, что любой вкус - это комбинация из пяти отдельных вкусов.

В экспериментах также было установлено, что различные части языка имеют различную чувствительность к отдельным вкусовым качествам. Например, чувствительность к сладкому максимальна на кончике языка и минимальна у задней части его, а чувствительность к горькому, наоборот, максимальна сзади и минимальна на кончике языка.

Хотя вкус и обоняние весьма похожи, между ними существует колоссальная разница. Если вкусовые ощущения можно свести к сочетанию четырех-пяти основных вкусов, обонятельные ощущения не являются комбинацией некоторых "базовых запахов". Поэтому строгой классификации запахов и не существует. И даже сложно представить, в каком виде такая классификация могла бы существовать.

Каждый запах привязывается к конкретному предмету или классам предметов, которые обладают им. Примеры:

- цветочный запах,

- запах розы,

- запах животного,

- запах крысы,

- бензиновый запах,

- запах новой машины,

- запах тухлых яиц,

- запах жареных пирожков.

В большинстве случаев уникальный запах состоит из множества химических веществ. В некоторых случаях запах состоит преимущественно из одного вещества (доминирующего). Так, например, запах тухлых яиц состоит в основном из сероводорода. На протяжении всей жизни мы узнаем новые запахи, учимся отличать их от других, иногда этим запахам даем словесные названия ("запах моих любимых духов") или перенимаем общеупотребительные названия ("запах пота").

В получении и распознании запаха тоже имеют значение примеси других ощущений:

- вкусовых (особенно от раздражения вкусовых рецепторов, находящихся в задней части глотки - рядом с каналом движения воздуха),

- тактильных,

- болевых,

- температурных.

Запах свежих булочек нам кажется вкусным не только потому, что он ассоциируется со вкусными булочками - своим источником. Но и потому, что он непосредственно раздражает вкусовые рецепторы (химические вещества растворяются во влаге ротовой полости и раздражают вкусовые рецепторы). Некоторые острые запахи, например горчицы, содержат в себе и тактильные, и болевые ощущения. Запах ментола включает в себя "холодок" из-за того, что раздражает рецепторы холода.

Интересно, что чувствительность обонятельных и вкусовых рецепторов повышается при состоянии голода. После нескольких часов голодания значительно усиливается абсолютная чувствительность к сладкому, увеличивается, но в меньшей степени, чувствительность к кислому. Это дает основание предполагать, что обонятельные и вкусовые ощущения в значительной мере связаны с необходимостью удовлетворения такой биологической потребности, как потребность в пище. Природа наградила нас вкусовыми ощущениями (в большей степени) и обонятельными (в меньшей) в основном для того, чтобы мы имели возможность обнаружить потенциальную пищу и опробовать ее, проверив на съедобность. Логично предположить, что голод активизирует эту способность.

Также вкусовые и обонятельные ощущения включают механизм получения удовольствия от поедания пищи (особенно в состоянии голода). Тем самым природа позаботилась, чтобы мы получили удовольствие не от отдаленного результата поедания пищи (когда она вся проглочена и переварена), а "в режиме реального времени". Подкреплять свои силы необходимо ежедневно, и поэтому природа придумала такой весомый стимул.

Слуховые ощущения

   Для органа слуха раздражителем являются звуковые волны, то есть продольные волнообразные колебания частиц воздуха. Источником такого волнообразного движения воздуха является колеблющееся тело (и обычно твердое). Звук распространяется от этого тела во все стороны. Стоит отметить, что звук способен распространяться не только по воздуху, но и по всякой материи: жидкой, газообразной, твердой. В вакууме, где нет материи, звук не распространяется.

Все звуки можно поделить на две категории:

- шумы (хаотическое чередование звуковых волн),

- упорядоченные звуки.

С некоторой условностью упорядоченные звуки можно разделить на четыре вида:

- звуки неживой природы (вой ветра, капающая вода, хруст снега),

- сигнальные звуки живых существ (мяуканье, чириканье, человеческая речь),

- техногенные звуки (писк динамика, жужжание сервопривода, лязг гусеницы),

- музыка.

Чем более упорядочены звуки, тем меньше в них случайных элементов. Наименее хаотичные звуки - звуки музыки, в типичном музыкальном произведении каждая нота, каждый обертон, каждая последовательность - совсем не случайный элемент.

Звуковые волны различаются:

- по форме волны,

- частоте,

- амплитуде,

- тембру (окраске дополнительными элементами).

Звуковые волны не всегда имеют форму синусоиды. Звук колокола, например, не имеет форму синусоиды. Тем не менее, по умолчанию, когда говорят о звуковой волне, то имеют в виду синусоиду.

Высота звука измеряется в герцах, т. е. в количестве колебаний в секунду. Если мембрана источника или приемника качнулась в одну-другую сторону 100 раз, то высота звука составит 100 Гц. Звук не всякой частоты мы в состоянии воспринимать. Самый высокий звук, который воспринимает взрослый человек, - 20000 Гц. У детей - 22000 Гц, у пожилых - 15000 Гц. Нижняя граница слуха составляет 16-20 герц. Более низкочастотные звуки мы тоже можем воспринимать, но уже не ухом, а кожным покровом.

Человеческое ухо наиболее чувствительно к звукам частотой 1000-3000 Гц. Точность восприятия высоты звука развивается с опытом.

Громкость звука определяет субъективную интенсивность слухового ощущения. Можно было бы предположить, что для нашего восприятия громкость слухового ощущения будет пропорциональна давлению, оказываемом на барабанную перепонку. Оказалось, однако, что слуховое ощущение пропорционально лишь логарифму интенсивности давления.

Единицами измерения слухового ощущения являются децибелы. За одну единицу измерения взята интенсивность звука, исходящего от тиканья часов, на расстоянии 0,5 метра от человеческого уха. Так, громкость обычной человеческой речи на расстоянии 1 метра составит 16-22 дБ, шум на улице (без трамвая) - до 30 дБ, шум в котельной - 87 дБ, шум взлетающего самолета - 130 дБ (болевой порог).

Тембром - специфическое качество, которое отличает друг от друга звуки одной и той же высоты и интенсивности, издаваемые разными источниками. И наоборот - качество, которое может объединять звуки разной высоты и интенсивности. Тембр можно назвать окраской звука.

В музыке форма звукового колебания, особенно у струнных инструментов, соответствует синусоиде. Такие звуки получили название "гармоничных". Сами по себе они уже вызывают приятные ощущения.

Но дело в том, что в звуковой волне может быть наложение нескольких синусоид. Даже простая струна помимо основной синусоиды выдает еще и сопутствующие (обертона). Если основная частота колебания равна 100 Гц, то частота обертонов будет: 200 Гц, 300 Гц, 400 Гц, 500 Гц и т.д.

С помощью камертона или специальных электронных приборов, компьютера можно получить простой звук - он состоит из одной синусоиды, имеет постоянную частоту звучания. Но в повседневной жизни мы не встречаем простые звуки. Окружающие нас звуки состоят из различных звуковых элементов, поэтому форма их звучания, как правило, не соответствует синусоиде.

Сочетание простых звуков в одном сложном придает своеобразие форме звукового колебания и определяет тембр звучания. Этот тембр зависит и от степени слияния звуков. Чем проще форма звукового колебания, тем приятнее звучание. Поэтому принято выделять приятное звучание - консонанс и неприятное звучание - диссонанс.

В современной науке для объяснения слуховых ощущений используется резонансная теория Гельмгольца. Концевым аппаратом слухового нерва является орган Корти, покоящийся на основной перепонке, идущей вдоль всего спирального костного канала, называемого улиткой. Основная перепонка состоит из примерно 24 000 поперечных волокон. Длина этих волокон постепенно уменьшается от вершины улитки к ее основанию.

Каждое такое волокно настроено, подобно струне, на определенную частоту колебаний. Когда до улитки доходят звуковые колебания, состоящие как правила из совокупности разных частот, то резонируют определенные группы волокон основной перепонки. Возбуждаются после этого только те клетки органа Корти, которые покоятся па этих волокнах. Более короткие волокна, лежащие у основания улитки, реагируют на более высокие звуки, более длинные волокна, лежащие у ее вершины, - на низкие.

В дальнейшем звук проходит через сложную обработку в специализированных мозговых центрах. В процессе этой обработки: вычленяются отдельные самостоятельные последовательности в звуках (например голос человека отделяется от шумов города), выискиваются повторяющиеся элементы, идентифицируются.

Зрительные ощущения

   Для органа зрения раздражителем является свет, а точнее - электромагнитные волны, имеющие длину от 390 до 800 нанометров (одна миллиардная метра). Если электромагнитная волна "энергичная", то есть имеет большую амплитуду колебания, мы воспринимаем яркий свет, в противном случае - слабый свет.

Природа одарила нас способностью различать свет не только по интенсивности, но и по качеству. Точнее - по длине волны. Свет длиной 500 нм мы воспринимаем иначе, чем 700 нм. К сожалению (или радости) наше сознание не воспринимаем свет именно в таком порядке: "Я вижу световое пятно с длиной волны 539 нм". Вместо этого мы воспринимаем свет по шкале наименований, то есть по цвету.

Ощущения красного света вызываются волнами длиной в 630-800 нм, желтого - 570-590 нм, зеленого - 500-570 нм, синего - 430-480 нм.

Зрительные ощущения - это ощущения цвета. Все, что мы видим, мы воспринимаем в цвете. Но при этом цвета делят на:

- ахроматические ("бесцветные" цвета - белый, серый и черный),

- хроматические (все остальные).

Серый цвет включает в себя волны разной длины. Яркий серый цвет это белый. Темный серый цвет - черный. Но это как бы в теории. На самом деле любой хроматический цвет (например синий или красный) будучи очень темным воспринимается как черный (низкая интенсивность), а будучи очень светлым (высокая интенсивность) воспринимается как белый.

Хроматический цветовой тон зависит от того, какие именно длины волн преобладают в световом потоке, отражаемом данным предметом.

Глаз обладает неодинаковой чувствительностью к световым волнам различной длины. В результате цвета спектра при объективном равенстве интенсивности кажутся нами неодинаковыми по светлоте. Самым светлым нам кажется желтый цвет, а наиболее темным - синий, потому что чувствительность глаза к волнам этой длины в 40 раз ниже, чем чувствительность глаза к желтому цвету.

Цветовое зрение у человека развито превосходно. Например, между черным и белым цветом человек может различить около 200 переходных цветов. Можно различить десятки оттенков красного или синего, многие из которых имеют даже собственные названия ("кроваво-красный", "рубиновый", "алый" и т.д.).

Острота зрения - способность различать мелкие и удаленные предметы. Чем мельче объекты, которые глаз в состоянии видеть в конкретных условиях, тем выше его острота зрения. Острота зрения характеризуется минимальным промежутком между двумя точками, которые с данного расстояния воспринимаются отдельно друг от друга, а не сливаются в одну. Эту величину можно назвать пространственным порогом зрения.

В повседневной жизни воспринимаемые нами цвета, даже те, которые кажутся однотонными, являются результатом сложения множества световых волн различной длины. В наш глаз одновременно попадают волны различной длины, при этом происходит смешивание волн, в результате чего мы видим один определенный цвет. И это весьма характерная особенность нашего зрения. Для сравнения - наш слух анализирует звуковые волны, раскладывает их "по полочкам". Если бы слух работал как зрение, то любой звук мы бы воспринимали как простой - не важно, тикает метроном или голосит стадион, в обоих случаях мы бы слышали одно и тоже, лишь несколько различающееся в интенсивности.

Ньютон и Гельмгольц установили законы смешивания цветов. Во-первых, для каждого хроматического цвета можно подобрать другой хроматический цвет, который при смешении с первым дает ахроматический цвет (серый). Такие два цвета принято называть дополнительными. Во-вторых, смешение двух не дополнительных цветов получается третий - промежуточный между двумя первыми цвет. Из приведенных выше законов вытекает одно очень важное положение: все цветовые тона можно получить путем смешения трех соответственно выбранных хроматических цветов.

Если опять-таки сравнить зрение и слух, то может показаться забавной нелепицей, что зеленый цвет это не только определенная и довольно узкая часть спектра, но еще и (в другом варианте) смесь синего и желтого частей спектра. И совсем других частей спектра: не воспринимая "зеленых волн", мы тем не менее все-таки видим зеленый цвет. Это все равно, что одновременно слушать игру на балалайке и рев слона, а в итоге воспринимать журчание ручья. Однако довольно очевидно, что природа просто не придумала способа сделать такой же эффективный спектрометр, как в случае со слухом. В основном проблема в том, что для каждой воспринимаемой точки пространства пришлось бы иметь не три рецептора, а десятки или сотни.

Сетчатка глаза - самый важный и характерный элемент нашего зрения. Она представляет собой разветвление зрительного нерва, входящего сзади в глазное яблоко. В сетчатке имеются рецепторы двух типов:

- колбочки,

- палочки.

Свое название эти рецепторы получили из-за своей формы.

Палочки и колбочки являются концевыми аппаратами нервных волокон зрительного нерва. В сетчатке человеческого глаза насчитывается около 130 миллионов палочек и 7 миллионов колбочек, которые неравномерно распределены по сетчатке. Колбочки заполняют центральную ямку сетчатки, т.е. то место, куда падает изображение предмета, на который обращено наше внимание. К краям сетчатки количество колбочек уменьшается.

Палочек же больше как раз на краях сетчатки, в середине они практически отсутствуют.

Колбочки обладают малой светочувствительностью. Чтобы вызвать их реакцию, нужен достаточно сильный свет. Поэтому с помощью колбочек мы видим лишь при ярком свете или искусственном освещении. Иногда поэтому колбочки называют аппаратом дневного зрения.

Палочки обладают большей чувствительностью, и с их помощью мы видим ночью, поэтому их называют аппаратом ночного зрения.

Самое главное отличие палочек и колбочек состоит в том, что мы с помощью колбочек различаем цвета. Колбочки бывают трех видов. Каждый вид отвечает за свою часть спектра.

Есть болезнь, при которой полностью не работает колбочковый аппарат. Больные все видят лишь в оттенках серого. Прямо перед собой они видят плохо. При другой болезни - "куриной слепоте" - не работает наоборот палочковый аппарат, и тогда больной почти ничего не воспринимает в темноте.

Зрительное возбуждение обладает определенной инерцией. Такое продолжение ощущения в течение некоторого времени называется положительным последовательным образом. Его можно наблюдать, просто закрыв глаза.

Проприоцептивные ощущения

   Проприоцептивные ощущения - ощущения движения и равновесия. Рецепторы ощущений равновесия находятся во внутреннем ухе. Рецепторы кинестетических (двигательных) ощущений находятся в мышцах, сухожилиях и суставных поверхностях. Эти ощущения дают нам представления о величине и скорости нашего движения, а также о положении, в котором находится та или иная часть нашего тела.

Дело в том, что двигательные ощущения играют очень важную роль в координации наших движений. Природа не смогла удовлетвориться остальными органами чувств. Если бы не было проприоцептивных ощущений, нам бы пришлось постоянно смотреть на наши руки и ноги, чтобы с их помощью чего-то добиться. В процессе выполнения того или иного движения наш мозг постоянно получает сигналы от рецепторов, находящихся в мышцах и на поверхности суставов. Это помогает скорректировать движение. Без проприоцептивных ощущений было бы сложно и двигаться, и поддерживать равновесие в движении. Человеческое тело состоит из огромного количества подвижных элементов и мышц, проприоцептивная чувствительность позволяет управлять всем этим огромным "оркестром".

Литература

Маклаков А. Г. Общая психология. СПб: Питер, 2001.

 

См. также

Ощущения

 

Рейтинг@Mail.ru    RSS RSS    azps@azps.ru 

 

Заглавная страница

 

Тесты, описания
Тесты on-line
Тренинги
Статьи
Словарь

 

Популярные страницы