Під впливом змін умов навколишнього середовища в організмі людини формується інформація про необхідність зміни організації життєвих процесів з метою запобігання ушкодженню та загибелі організму. Зв'язок людини з навколишнім середовищем здійснюється за допомогою аналізаторів, котрі сприймають та передають інформацію в кору великих півкуль головного мозку.
Аналізатор складається з рецептора, провідних нервових шляхів та мозкового закінчення. Рецептор перетворює енергію подразника в нервовий процес. Провідні шляхи передають нервові імпульси в кору головного мозку. До складу мозкового кінця аналізатора входять ядро та розсіяні по корі головного мозку елементи, котрі забезпечують нервові зв'язки між різними аналізаторами. Двосторонній зв'язок між рецепторами та мозковим закінченням забезпечує саморегуляцію аналізатора. Парність аналізаторів забезпечує високу надійність їх роботи за рахунок дублювання їх сигналів.
У людини є рецептори, налаштовані на сприйняття електромагнітних коливань (фоторецептори, розташовані в сітківці ока), механічних коливань повітря (фоторецептори вуха), дотику (тактильні рецептори), змін гідростатичного та осмотичного тиску крові (баро- та осморецептори), змін положення тіла відносно вектора гравітації (рецептори вестибулярного апарата) або частин тіла одна відносно іншої та тонусу м'язів (пропріорецептори м'язів та сухожиль). Хеморецептори реагують на вплив хімічних речовин. Терморецептори реагують на зміну температури всередині організму та в навколишньому середовищі. Больові рецептори збуджуються механічними, хімічними та температурними подразнювачами.
Організм людини має важливі спеціалізовані периферійні утворення — органи чуттів, які забезпечують сприйняття зовнішніх подразнювачів, що діють на організм: зір, слух, нюх, смак, дотик. Існує різниця між органом відчуття та рецептором, на котрий діє подразнювач. Наприклад, око є органом зору, а сітківка — це рецептор, котрий входить до складу органа відчуттів, однак є лише одним з його елементів. Крім того, саме поняття „орган відчуттів" є умовним, оскільки він сам не забезпечує відчуття. Для того, щоб виникло суб'єктивне відчуття, необхідно, щоб збудження, котре виникло в рецепторах, надійшло від них до центральної нервової системи в спеціальні відділення кори великих півкуль головного мозку. Саме діяльність вищих ділянок мозку зумовлює виникнення суб'єктивних відчуттів.
ЗОРОВИЙ АНАЛІЗАТОР
Зоровий аналізатор має виняткове значення в житті людини та у її відносинах з навколишнім світом. Завдяки зору людина розрізняє форму, розміри, колір предмета, відстань, на котрій він знаходиться. Зоровий аналізатор складається з ока, зорового нерва та зорового центру, розташованого в потиличній частині кори головного мозку.
Око є складною оптичною системою. Воно має форму кулі з трьома оболонками. Зовнішня товста білкова оболонка називається склерою, а її передня прозора частина — рогівкою. За склерою розташована друга, судинна оболонка. Передня частина судинної оболонки, котра лежить за рогівкою, називається райдужною, в центрі якої є отвір, що називається зіницею. Райдужна оболонка виконує функцію діафрагми.
За райдужною оболонкою, навпроти зіниці, розташований кришталик, котрий можна порівняти з двоопуклою оптичною лінзою. За кришталиком, заповнюючи всю порожнину ока, розташоване скловидне тіло.
Промені світла, проникаючи в око, проходять через рогівку, кришталик та внутрішню оболонку ока — сітківку. Вона вистилає задню половину ока. В ній знаходяться світлочутливі рецептори — палички та колбочки. Палички є апаратом ахроматичного зору, а колбочки — хроматичного. Від кожної колбочки та від декількох паличок відходить одне нервове зорове волокно, котре в складі зорового нерва досягає зорового центру головного мозку.
Світло, котре проникло в око, впливає на фотохімічну речовину елементів сітківки і розкладає її. Продукти розкладу подразнюють нервові закінчення, які містяться в паличках та колбочках. Імпульси, які при цьому виникають, надходять по волокнах зорового нерва в нервові клітини зорового центру, і ми можемо бачити колір, форму та величину предметів.
Для того, щоб бачити предмети, необхідно чітко розрізняти їх контури. Така здатність ока називається гостротою зору. Гострота зору вимірюється мінімальним кутом (від 0,5 до 10°), при котрому дві точки ще сприймаються окремо на відстані 5 м.
Узгоджений рух очей здійснюється за допомогою трьох пар м'язів, котрі повертають очне яблуко, внаслідок чого осі обох очей завжди скеровані на одну точку фіксації.
Око розрізняє сім основних кольорів та близько сотні їх відтінків. Кольорові відчуття викликаються впливом світлових хвиль довжиною 380—780 нм. Межі довжин хвиль, що відповідають певним кольорам, наступні:
— 380—455 нм — фіолетовий;
— 455—470 нм — синій;
— 470—500 нм — блакитний;
— 500—550 нм — зелений;
— 540—590 нм — жовтий;
— 590—610 нм — оранжевий;
— 610—780 нм — червоний.
Зоровий аналізатор характеризується спектральною чутливістю, котра проявляється через відносну видність монохроматичного випромінювання. Найбільша видність вдень відповідає жовтому кольору, а вночі або в сутінках — зелено-блакитному. Гама переходів від білого кольору до чорного утворює ахроматичний ряд.
Відчуття, викликане світловим сигналом, зберігається протягом певного часу після зникнення сигналу. Інерція зору складає 0,1—0,3 с.
При дії переривчастого подразнювача виникає відчуття блимань, котрі, при певній частоті зливаються, в рівне неблимаюче світло. У випадку, коли блимання світла використовуються в якості сигналу, то оптимальна частота у цьому випадку — 3-10 Гц. Інерційність зору зумовлює стробоскопічний ефект. Він виникає тоді, коли час, який розділяє дискретні фази спостереження, менший, ніж час гасіння зорового образу. В цьому випадку спостереження суб'єктивно відчувається як неперервне. Може виникнути ілюзія руху при переривчастому спостереженні окремих об'єктів або ілюзія нерухомості, чи сповільненості руху, коли рухомий об'єкт періодично опиняється в попередньому положенні.
Сприйняття об'єктів у двовимірному та тривимірному просторах характеризується полем зору та глибинним зором.
Бінокулярне поле зору охоплює в горизонтальному напрямку 120-160°, вертикально вгору — 55-60°, вниз — 65-72°. При сприйнятті кольору розміри поля зору звужуються. Зона оптимальної видимості має такі параметри: вгору — 25°, вниз — 35°, вправо та вліво — по 32°. Глибинний зір має велике значення при сприйнятті простору. Встановлено, що похибка оцінки абсолютної віддаленості на відстані до 30 м складає в середньому 12% загальної відстані.
СЛУХОВИЙ АНАЛІЗАТОР
Слух — здатність організму сприймати та розрізняти звукові коливання за допомогою слухового аналізатора. Людське вухо здатне сприймати звуки з частотами від 16 до 20 000 Гц.
Сприймальною частиною звукового аналізатора є вухо. Воно поділяється на три відділи: зовнішнє, середнє і внутрішнє.
Звукові хвилі з навколишнього середовища надходять до зовнішнього слухового проходу і надають коливного руху барабанній перетинці, далі через ланку слухових кісточок передаються в порожнину равлика внутрішнього вуха. Коливання волокон равлика передаються, розташованим в них, клітинам кортієвого органа. Внаслідок цього виникає нервовий імпульс, котрий передається до відповідного відділу кори великих півкуль головного мозку, де виникає відповідна слухова уява.
НЮХОВИЙ АНАЛІЗАТОР
Нюх —це здатність сприймати запахи. Ця здатність здійснюється через нюховий аналізатор. Рецептором нюхового аналізатора є нервові клітини, розташовані в слизовій оболонці верхнього та частково середнього носових ходів.
Абсолютний поріг нюхових відчуттів у людини вимірюється частками міліграма речовини на літр повітря.
Приємні запахи сприяють покращенню самопочуття людини, а неприємні можуть пригнічувати, викликаючи негативні реакції. Вони здатні змінювати температуру шкіри, викликати відразу до їжі, підвищувати чутливість нервової системи, викликати пригніченість, дратівливість. Виявлено, що запах бензолу покращує слух, запах толуолу підвищує гостроту зору в сутінках, запах камфори підвищує чутливість очей до зеленого кольору і знижує до червоного.
СМАКОВИЙ АНАЛІЗАТОР
Смак — відчуття, котре виникає під впливом певних хімічних речовин, розчинних у воді, на смакові рецептори, розташовані на різних ділянках язика. У фізіології та психології поширена чотирикомпонентна теорія смаку, згідно з котрою існує чотири елементарні смакові відчуття: солодкого, гіркого, кислого, солоного. Всі інші смакові відчуття є їх комбінацією. Різні ділянки язика мають різну чутливість до смакових відчуттів. Кінчик язика найбільш чутливий до солодкого, краї язика — до кислого га солоного. Корінь язика найбільш чутливий до гіркого. Сприйняття смакових речовин викликається хімічними реакціями в місці контакту речовини та смакового рецептора. Встановлено, що кожний рецептор містить високочутливі білкові речовини, котрі розпадаються під впливом певних смакових речовин. Збудження від смакових рецепторів передається в центральну нервову систему провідними шляхами.
Абсолютний поріг смакового аналізатора, виражений величинами концентрації розчину, в 10 000 разів вищий, ніж нюхового.
ДОТИК
Дотик — складне відчуття, яке виникає при подразненні рецепторів шкіри, зовнішніх поверхонь слизових оболонок та м'язево-суглобового апарату. Зовнішні механічні, температурні, хімічні та інші подразники сприймаються перш за все шкірним аналізатором.
Шкірний аналізатор складається з тактильних, температурних, больових та рухових відчуттів.
Основна роль у відчуттях належить тактильним відчуттям — дотику та тиску.