Полезная чувствительность. Чувствительность: общие понятия

Чувствительность I

способность организма воспринимать различные раздражения, исходящие из внешней и внутренней среды, и реагировать на них.

В основе Ч. лежат процессы рецепции, биологическое значение которых заключается в восприятии действующих на раздражений, трансформации их в процессы возбуждения (Возбуждение), являющиеся источником соответствующих ощущений (болевых, температурных, световых, слуховых и т.п.). Субъективно переживаемое появляется при пороговом раздражении определенных рецепторов (Рецепторы). В тех случаях, когда приходящее рецепторов в ц.н.с. ниже порога ощущения, оно не вызывает того или иного ощущения, однако может приводить к определенным рефлекторным реакциям организма (вегетативно-сосудистым и др.).

Для понимания физиологических механизмов Ч. особое значение имеет учение И.П. Павлова об анализаторах (Анализаторы). В результате деятельности всех звеньев анализатора осуществляются тонкий и синтез действующих на раздражений.При этом происходит не только передача импульсов с рецепторов в центральный анализатора, но и сложный процесс обратной (эфферентной) регуляции чувствительного восприятия (см. Саморегуляция физиологических функций). Возбудимость рецепторного аппарата определяется как абсолютной интенсивностью раздражения, так и количеством одновременно раздражаемых рецепторов или качеством повторных их раздражений - закон суммации рецепторных раздражений. возбудимости рецептора зависит влияния ц.н.с. и симпатической иннервации.

Сенсорные импульсы из периферического рецепторного аппарата достигают коры головного мозга по специфическим проводящим путям и по неспецифическим проводящим системам ретикулярной формации (Ретикулярная формация) Неспецифические афферентные импульсы проходят по спиноретикулярному пути, который на уровне ствола головного мозга (Ствол головного мозга) имеет связи с клетками ретикулярной формации. Активирующая и тормозящая системы ретикулярной формации (см. Функциональные системы) осуществляют регуляцию афферентных импульсов, участвуют в отборе информации, идущей с периферии в высшие отделы системы Ч., пропуская одни импульсы и блокируя другие.

Различают общую и специальную Ч. Общую Ч. разделяют на экстероцептивную, проприоцептивную и интероцептивную. К экстероцептивной (поверхностной, кожной) относятся болевая, температурная (тепловая и холодовая) и тактильная Ч. () с их разновидностями (например, электрокожная - ощущения, вызываемые различными видами электрического тока; чувство влажности - гигрестезия, в ее основе лежит сочетание тактильного ощущения с температурным; чувство зуда - вариант тактильной Ч. и др.).

К проприоцептивной (глубокой) Ч. - батиэстезии относится мышечно-суставная Ч. (чувство положения тела и его частей в пространстве), вибрационная (), чувство давления (). К интероцептивной (вегетативно-висцеральной) относится Ч., связанная с рецепторным аппаратом во внутренних органах и сосудах. Выделяют также сложные виды чувствительности: двухмерно-пространственное чувство, локализационную, дискриминационную Ч., стереогнозис и др.

Общую чувствительность английский невролог Гед (Н. Head) предложил разделять на протопатическую и эпикритическую. Протопатическая Ч. филогенетически более древняя, связана со зрительным бугром, служит для восприятия ноцицептивных раздражении, угрожающих организму разрушением тканей или даже гибелью (например, сильных болевых раздражении, резких температурных воздействий и т.п.). Эпикритическая Ч., филогенетически более молодая, не связана с восприятием повреждающих воздействий. Она дает возможность организму ориентироваться в окружающей среде, воспринимать слабые раздражения, на которые организм может отвечать реакцией выбора (произвольным двигательным актом). К эпикритической Ч. относят тактильную, невысоких колебаний температур (от 27 до 35°), раздражении, их различие (дискриминацию) и мышечно-суставное чувство. Понижение или функции эпикритической Ч. приводит к растормаживанию функции системы протопатической Ч. и делает восприятие ноцицептивных раздражении необычно сильными. При этом болевые и температурные раздражения воспринимают как особенно неприятные, они становятся более диффузными, разлитыми и не поддаются точной локализации, что обозначается термином « ».

Специальная Ч. связана с функцией органов чувств. К ней относят Зрение , Слух, Обоняние, Вкус, Равновесие тела. Вкусовая Ч. связана с контактными рецепторами, остальные виды - с дистантными рецепторами.

Дифференциация Ч. связана со структурно-физиологическими особенностями периферического чувствительного нейрона - его рецептором и дендритом. В норме на 1 см 2 кожи в среднем имеется 100-200 болевых, 20-25 тактильных, 12-15 холодовых и 1-2 тепловых рецептора. Периферические чувствительные нервные волокна (дендриты клеток спинномозгового узла, тройничного узла, яремного узла и др.) проводят импульсы возбуждения с различной скоростью в зависимости от толщины их миелинового слоя. Волокна группы А, покрытые толстым слоем миелина, проводят импульс со скоростью 12-120 м/с ; волокна группы В, имеющие тонкий миелиновый слой, приводят импульсы со скоростью 3-14 м/с ; волокна группы С - безмиелиновые (имеют только один ) - со скоростью 1-2 м/с . Волокна группы А служат для проведения импульсов тактильной и глубокой Ч., однако могут проводить и болевые раздражения. Волокна группы В проводят болевые и тактильные раздражения. Волокна группы С являются проводниками в основном болевых раздражений.

Тела первых нейронов всех видов Ч. находятся в спинномозговых ганглиях (рис. 1 ) и в узлах чувствительных черепных нервов (Черепные нервы). Аксоны этих нейронов в составе задних корешков спинномозговых нервов и чувствительных корешков соответствующих черепных нервов входят в и ствол мозга, образуя две группы волокон. Короткие волокна заканчиваются синапсом у клеток заднего рога спинного мозга (их аналог в стволе мозга - нисходящее спинального тракта тройничного нерва), являющихся вторым чувствительным нейроном. Аксоны большинства этих нейронов, поднявшись на 2-3 сегмента, переходят через переднюю белую спайку в противоположной стороны спинного мозга и идут вверх в составе латерального спиноталамического тракта, заканчиваясь синапсом у клеток специфических вентролатеральных ядер таламуса. По этим волокнам проводятся импульсы болевой и температурной Ч. Другая часть волокон спиноталамического пути, проходящих наиболее простые виды тактильной чувствительности ( , волосковая чувствительность и др.), располагается в переднем канатике спинного мозга и составляет передний спиноталамический тракт, доходящий также до таламуса. клеток ядер таламуса (третьи чувствительные нейроны) аксоны, формируя заднюю треть заднего бедра внутренней капсулы, доходят до чувствительных нейронов коры большого мозга (Кора большого мозга) (задняя центральная и теменная ).

Группа длинных волокон из заднего корешка не прерываясь проходит в той же стороны, образуя тонкий и клиновидный пучки. В составе этих пучков аксоны, не перекрещиваясь, поднимаются до продолговатого мозга, где и заканчиваются в одноименных ядрах - в тонком и клиновидном ядрах. Тонкий (Голля) содержит волокна, проводящие Ч. из нижней половины тела, клиновидный (Бурдаха) - из верхней половины тела. Аксоны клеток тонкого и клиновидного ядер переходят на уровне продолговатого мозга на противоположную сторону - верхний чувствительный медиальных петель. После этого перекреста в шве волокна медиальной петли идут вверх в задней части (покрышке) моста и среднего мозга и вместе с волокнами спиноталамического тракта подходят к вентролатеральному ядру таламуса. Волокна от тонкого ядра подходят к клеткам, расположенным латерально, а из клиновидного ядра - к более медиальным группам клеток. Сюда же подходят и аксоны чувствительных клеток ядер тройничного нерва. нейронов ядер таламуса аксоны проходят через заднюю треть заднего бедра внутренней капсулы и , заканчиваясь у клеток коры постцентральной извилины (поля 1, 2, 3), верхней теменной дольки (поля 5 и 7) полушарий головного мозга. По этим длинным волокнам осуществляется проведение мышечно-суставной, вибрационной, сложных видов тактильной, двухмерно-пространственной, дискриминационной Ч., чувства давления, стереогноза - от рецепторов одноименной половины тела до продолговатого мозга. Выше продолговатого мозга они вновь соединяются с проводниками болевой и температурной чувствительности соответствующей стороны тела.

Методы исследования чувствительности разделяют на субъективные и объективные. Субъективные методы основаны на психофизиологическом изучении ощущения (абсолютные и дифференциальные пороги Ч.). Клиническое исследование Ч. (см. Обследование больного , неврологическое обследование) надо проводить в теплом и тихом помещении. Чтобы лучше сосредоточиться на восприятии и анализе ощущений, должен лежать с закрытыми глазами. Результаты исследования Ч. зависят от реакции больного, его внимания, сохранности сознания и др.

Болевую чувствительность исследуют уколом булавки или другим острым предметом;температурную - прикосновением к коже пробирками, наполненными прохладной (не выше 25°) и горячей (40-50°) водой. Более точно температурную Ч. можно исследовать с помощью термоэстезиометра, а болевую - алгезиметром Рудзита. Пороговую характеристику болевой и тактильной чувствительности можно получить при исследовании градуированными щетинками и волосками по методу Фрея. Тактильную Ч. исследуют легким прикосновением к коже кисточкой, кусочками ваты, мягкой бумажкой и др. Дискриминационную Ч. исследуют циркулем Вебера. В норме два раздельных раздражения на ладонной поверхности пальцев руки воспринимаются при удалении одного от другого на 2 мм , на ладонной поверхности кисти это расстояние достигает 6-10 мм , на предплечье и тыльной поверхности стопы - 40 мм , а на спине и бедрах - 65-67 мм .

Мышечно-суставное чувство исследуют в положении больного лежа, обязательно с закрытыми глазами. производит нерезкое пассивное в отдельных мелких или крупных суставах - , разгибание, приведение и т.п. Обследуемый должен определить направление, объем и этих движений. Можно использовать кинестезиометр. При выраженном нарушении мышечно-суставного чувства появляется сенситивная (Атаксии).

Чувство давления определяют по отличать давление от легкого прикосновения, а также улавливать разницу в степени проводимого давления. Исследование выполняют с помощью барестезиометра - пружинного аппарата со шкалой интенсивности давления, выраженного в граммах. В норме различает увеличение или уменьшение давления на руке на 1 / 10 - 1 / 20 часть первоначального давления.

Вибрационную Ч. исследуют камертоном 64-128 Гц . Ножку звучащего камертона ставят на выступы (лодыжки, предплечья, гребень подвздошной и др.). В норме на лодыжках вибрации продолжается 8-10 с , на предплечье - 11-12 с .

Способность узнавания двухмерных раздражений исследуют, предлагая больному определить при закрытых глазах цифры, буквы и фигуры, которые чертит карандашом или тупым концом булавки на коже исследуемого.

Стереогностическое чувство определяется по возможности узнать монеты, карандаш, ключ и т.п. при их ощупывании с закрытыми глазами. Исследуемый оценивает форму, консистенцию, температуру, поверхности, примерную массу и прочие качества предмета. Сложный акт стереогнозиса связан с ассоциативной деятельностью головного мозга. При поражении общих видов чувствительности такое невозможно - вторичный (псевдоастереогноз). Первичный бывает при расстройстве высших мозговых (корковых) функций - гнозиса (см. Агнозия).

Нарушения чувствительности часто наблюдаются при различных заболеваниях нервной системы и, как правило, используются для уточнения тонического диагноза, а также для контроля за динамикой патологического процесса под влиянием лечения больного. Различают количественные и качественные нарушения Ч. Количественными являются уменьшение интенсивности ощущения - или полная утрата Ч. - . Это относится всем видам Ч., аналгезия - понижение или отсутствие болевой Ч., термоанестезия - понижение или отсутствие температурной Ч., топогипестезия, топанестезия - снижение или утрата локализовать раздражения и др. Повышение Ч. - связана со снижением порога восприятия того или иного раздражения. К качественным нарушениям Ч. относится извращение восприятия внешних раздражений, например: возникновение ощущения боли при холодовом или тепловом раздражении - , ощущение большей величины ощупываемого предмета - макроестезия, ощущение множества предметов вместо одного - полиестезия, ощущение боли в другой зоне по отношению к месту укола - синалгия, ощущение раздражения не в месте его нанесения - аллоестезия, ощущение раздражения в симметричном участке с другой стороны - , неадекватное восприятие различных раздражений - . Особую форму качественного изменения Ч. представляет - своеобразное болезненное восприятие различных резких раздражений. При гиперпатии повышается возбудимости (легкие раздражения воспринимаются в зоне гиперпатии менее ясно, чем в норме, а интенсивные раздражения - резко болезненны, крайне неприятны, мучительны), раздражения плохо локализуются больным, отмечается длительное их .

К расстройствам Ч. относят парестезии - не связанные с каким-либо внешним воздействием разнообразные ощущения - бегание мурашек, онемения, покалывания, одеревенения участков кожи, боли в корнях волос (трихалгия), ощущение влажности кожи, по ней капель жидкости (). Особенно часто разнообразные парестезии наблюдаются при спинной сухотке (Спинная сухотка), фуникулярном миелозе (Фуникулярный миелоз) и других заболеваниях нервной системы, при которых в процесс вовлекаются задние канатики спинного мозга и задние корешки.

В зависимости от локализации патологического процесса в нервной системе наблюдаются различные типы расстройств Ч. При поражении рецепторного аппарата наблюдается локальная вследствие уменьшения количества рецепторных точек, а также изменения пороговых характеристик разных видов Ч. (повышение или понижение порога болевой, тактильной и других видов Ч.).

При поражении чувствительного нерва обнаруживают две зоны нарушения: анестезию в зоне автономной иннервации данного нерва и гипестезию с гиперпатией в зоне смешанной иннервации (перекрытие зон иннервации с другим нервом). Отмечается несовпадение зон нарушения различных видов Ч.: наибольшую поверхность занимает участок с нарушением температурной Ч., затем тактильной и меньше всего - участок нарушения болевой Ч. При восстановлении функции поврежденного нерва имеется определенная последовательность возврата чувствительности: вначале восстанавливается протопатическая Ч., становится возможным различение относительно высокой температуры (выше 37°) и низкой (ниже 20°), уколы воспринимаются как чрезвычайно неприятные, диффузные, долго сохраняющиеся ощущения. Позже (примерно спустя 1 год) восстанавливается тактильная чувствительность, возможность различать температуру от 26 до 37°, в это же время исчезает ошибка локализации и повышенная на болевые раздражения (закон Геда - Шеррена). При поражении периферического нерва нарушаются все виды чувствительности (см. Невриты). Для множественного симметричного поражения периферических нервов конечностей (см. Полиневропатии) характерно нарушение всех видов Ч. по полиневритическому или дистальному типу - в форме перчаток на руках и чулок (носков) на ногах (рис. 2 ).

При поражении задних корешков расстройства всех видов Ч. локализуются в соответствующем дерматоме (рис. 3 ). При вирусном поражении спинномозгового узла и чувствительного корешка парестезии и гипестезия сочетаются с герпетическими высыпаниями в том же дерматоме (см. Ганглионит).

При поражении всего поперечника спинного мозга развивается проводниковая всех видов с верхней границей, которая указывает на уровень спинного мозга (рис. 4 ). При локализации патологического очага выше шейного утолщения спинного мозга возникает верхних и нижних конечностей, туловища. Это сочетается с центральным тетрапарезом, нарушением функции тазовых органов (см. Спинной мозг). Патологический очаг на уровне верхних грудных сегментов проявляется анестезией на и нижних конечностях, центральным нижним парапарезом, расстройством функции тазовых органов. При поражении поясничных сегментов спинного мозга проводниковая анестезия захватывает нижние конечности и аногенитальную зону.

Патология таламуса обусловливает Дежерина - Русси, при котором снижаются или исчезают все виды Ч. на противоположной очагу половине тела, развивается сенситивная и умеренный в этих же конечностях, контралатеральная Гемианопсия . Характерным для поражения таламуса является гиперпатия и центральная на фоне гипестезии на всей половине тела. Таламическая боль всегда очень интенсивная, диффузная, жгучая и резистентная к анальгетическим средствам.

При поражении заднего бедра внутренней капсулы развивается так называемая капсулярная на противоположной очагу половине тела. Для нее характерны более выраженные расстройства Ч. в дистальных отделах конечностей, особенно на руке.

Патологический очаг в лучистом венце или коре головного мозга (постцентральная ) обусловливает моноанестезию на лице или только на руке, либо только на ноге (в зависимости от расположения очага и в соответствии с соматотопическим представительством чувствительности). при корковых патологических очагах более выражена в дистальных отделах конечности, причем мышечно-суставное чувство и вибрационная Ч. нарушаются больше, чем поверхностная Ч.

При локализации патологического процесса в парасагиттальной области одновременно нарушается обеих парацентральных долек и чувствительность нарушается на обеих стопах.

Раздражение чувствительной зоны коры головного мозга (при , рубцово-спаечном процессе и др.) приводит к джексоновским сенситивным приступам (см. Джексоновская эпилепсия): парестезии в лице, руке или ноге, продолжающиеся от нескольких секунд до минут без изменения сознания. При поражении теменной доли развиваются более сложные виды нарушения Ч., ослабление способности к дискриминации, двухмерно-пространственной Ч., стереогнозиса, к определению пространственных отношений (топогнозия).

Библиогр. : Кроль М.Б. и Федорова Е.А. Основные невропатологические синдромы, М,. 1966; Скоромец А.А. заболеваний нервной системы, Л., 1989.

Рис. 4. Схема проводниковой спинальной параанестезии с верхней границей на Th X .

Рис. 1. Схема проводников поверхностной (А) и глубокой (В) чувствительности: 1 - клетка спинномозгового ганглия; 2 - клетка заднего рога спинного мозга; 3 - спиноталамический тракт; 4 - ; 5 - постцентральной извилины (зона ноги); 6 - клетка спинномозгового ганглия; 7 - пучок Голля; 8 - ядро пучка Голля; 9 - бульботаламический тракт ().

II Чувстви́тельность (sensibilitas)

способность организма воспринимать раздражения, исходящие из окружающей среды или от собственных тканей и органов.

Чувстви́тельность висцера́льная (s. visceralis) - Ч. к раздражениям, действующим на внутренних органов.

Чувстви́тельность вкусова́я (s. gustatoria) - Ч. к химическому воздействию, реализующаяся возникновением ощущения вкуса воздействующего вещества.

Чувстви́тельность глубо́кая (s. profunda) - см. Чувствительность проприоцептивная.

Чувстви́тельность дирекцио́нная - Ч. к некоторым свойствам окружающей среды, реализующаяся пространственным ориентированием, выделением в ней определенного направления.

Чувстви́тельность дискриминацио́нная (s. discriminativa) - Ч., заключающаяся в способности различать два одновременных одинаковых раздражения различной локализации, например на различных участках.

Чувстви́тельность дифференциа́льная (s. differentialis; . Ч. разностная) - разновидность Ч., заключающаяся в способности воспринимать изменение интенсивности раздражения.

Чувстви́тельность интероцепти́вная (s. interoceptiva) - Ч. к раздражениям, исходящим из внутренних сред тканей и органов.

Чувстви́тельность ко́жная (s. cutanea) - Ч. к раздражению различных (тактильных, температурных, болевых) рецепторов кожи.

Чувстви́тельность ноцицепти́вная (s. nociceptiva) - см. Чувствительность болевая.

Чувстви́тельность обоня́тельная (s. olfactoria) - Ч. к химическому воздействию, реализующаяся возникновением запаха воздействующего вещества.

Чувстви́тельность пове́рхностная (s. superficialis) - см. Чувствительность экстероцептивная.

Чувстви́тельность проприоцепти́вная (s. proprioceptiva; син.: , чувствительность глубокая) - Ч. к раздражению мышц, сухожилий, связок и других элементов суставов.

Чувстви́тельность протопати́ческая (s. protopathica; греч. prōtos первый, первичный + pathos чувство, страдание, ) - филогенетически древний Ч., характеризующийся ограниченными возможностями дифференциации раздражений по их модальности, интенсивности и локализации.

Чувстви́тельность ра́зностная - см. Чувствительность дифференциальная.

Чувстви́тельность светова́я (s. visualis) - Ч. к воздействию видимого излучения.

Чувстви́тельность сло́жная (s. composita) - Ч., основанная на интеграции деятельности рецепторов различной модальности.

Чувстви́тельность слухова́я (s. auditiva) - Ч. к воздействию звука.

Чувстви́тельность температу́рная (s. thermaesthetica) - Ч. к изменению температуры окружающей среды.

Чувстви́тельность экстероцепти́вная (s. exteroceptiva; син. Ч. поверхностная) - Ч. к раздражениям, исходящим из окружающей среды.

Чувстви́тельность электроко́жная (s. electrocutanea) - разновидность кожной Ч., заключающаяся в способности воспринимать при воздействии электрическим током.

В современном обществе чувствительность человека чаще рассматривается как отрицательная черта характера. Это объясняется тем, что многие точно не знают, что в действительности означает это слово. Как правило, чувствительным людям приписывают нервозность, слабость, неспособность справиться с проблемами. В физиологии и психологии термин «чувствительность» определяется по-разному.

Чувствительность в физиологии - это способность воспринимать раздражения из внешней среды и от собственных тканей. Кожа человека реагирует на раздражение, вызываемое активизацией определенных рецепторов. Основные виды чувствительности: тактильная, болевая, температурная, мышечно-суставная, вибрационная. В зависимости от ощущений, мозг получает необходимую информацию об окружающем нас мире.

Психологи приравнивают чувствительность человека к способности чувствовать, выражать свои эмоции. Чем чувствительнее человек, тем ярче переживаемые им впечатления.

Развитие чувствительности

Чувствительность проявляется при общении с людьми. Психологи утверждают, что определенная врожденная чувствительность характерна и для грудных детей: они ощущают голод, холод, влагу, реагируют на одиночество. Однако сравнивать эти ощущения грудных детей с чувствительностью взрослых нельзя. Со временем человек приобретает опыт, который позволяет ему понимать и воспринимать окружающий мир. Таким образом, чувствительность можно развить.

Почему нужно быть чувствительным человеком?

Чувствительность - это не только повышенная ранимость. Она необходима человеку для развития личности, приобретения опыта и т.п.

Чувствовать самого себя

Современный человек зачастую не понимает, чего он в действительности хочет. Он вынужден постоянно приспосабливаться к изменяющимся обстоятельствам и условиям жизни (часто и одно, и другое не имеет ничего общего с его истинными потребностями). Выход из этой ситуации может быть один - необходимо понять себя. Возможно, тогда человек чаше будет делать не то, что ожидают от него другие, а то, что хочет он сам.

Чувствовать окружающих

В повседневной жизни люди плачут, смеются, проявляют нежность по отношению к окружающим, ссорятся, грустят, радуются и т.д. Выражение эмоций имеет как биологическое, так и социальное значение. Взаимоотношения людей и социальные связи во многом основаны на эмоциях. Каждому из нас в силу различных причин иногда приходится общаться с неприятными людьми - такое общение не приносит радости. Удовольствие доставляет только искреннее общение. На искренние отношения в большей степени способен именно чувствительный человек. С таким человеком всегда приятно общаться.

Стремление быть чувствительным сегодня очень популярно. Люди зачастую стремятся стать чувствительными, чтобы легче общаться и иметь больше друзей. Для психотерапевтов - специалистов по групповой динамике и другим направлениям в психотерапии - чувствительность является целью проводимой ими терапии. Тренировка восприимчивости окружающих (Sensitivity Training) - это составная часть обучения менеджеров. В Западных странах различные учреждения, финансируемые специалистами по проблемам семейной жизни и воспитанию, пропагандировали чувствительность как способ разрешения многих семейных проблем и конфликтов. Некоторые секты завлекают людей обещаниями, что вступление в данную религиозную организацию поможет им стать чувствительнее, лучше понять себя и окружающих.

Сегодня понятие «чувствительность» очень модно в Западном мире. Это говорит о том, что многие люди испытывают большую потребность в общении и уважении со стороны окружающих, пытаются лучше понять чувства и потребности близких, уделяют больше внимания природе и окружающей среде. Многим людям необходимо научиться быть чувствительными.

Если Вы чрезмерно чувствительный и легковерный человек, то Вы можете стать жертвой «доброжелателей», которые могут воспользоваться Вашей доверчивостью и потребностью в человеческом тепле и участии. Поэтому соблюдайте осторожность и не доверяйте свои чувства незнакомым людям, которым зачастую нужны только Ваши деньги.

Чувствительность дефектоскопа, определяемая в общем случае как возможность дефектоскопа выявлять отражатели заданного размера, является важнейшим параметром, определяющим в основном достоверность и воспроизводимость контроля.

Проведение контроля при произвольном уровне чувствительности дефектоскопа может привести к пропуску опасных дефектов или к напрасному забракованию изделий в результате регистрации эхосигналов от мелких неопасных дефектов или даже от структурных неоднородностей. Поэтому обнаружение дефектов, оценка их размеров и отбраковка продукции должны производиться на строго определенных уровнях чувствительности.

Различают несколько видов чувствительности: реальную, абсолютную, предельную, браковочную, поисковую и условную.

Реальная чувствительность определяется минимальными размерами реальных дефектов, которые могут быть обнаружены в изделиях данного вида при выбранной настройке дефектоскопа. В силу различных отражающих свойств реальная чувствительность к трещинам будет отличаться от реальной чувствительности к включениям и т.д. Численное выражение реальной чувствительности определяется на основании статического анализа выявленных дефектов в данном изделии, которые были измерены при вскрытии.

Абсолютная чувствительность характеризует максимально достижимую чувствительность электроакустического и электрического трактов дефектоскопа к акустическим сигналам. Она может измеряться величиной резерва чувствительности до появления шумов при полностью введенных регуляторах усиления и мощности по отношению к опорному донному сигналу от плоскости, расположенной на расстоянии от преобразователя. Эта характеристика необходима для оценки потенциальных возможностей дефектоскопа с данным преобразователем (размеров минимального выявляемого дефекта и глубины прозвучивания). Современные дефектоскопы имеют абсолютную чувствительность порядка 80-100 дБ.

Предельная чувствительность определяется наименьшей площадью плоскодонного отверстия, соосного с акустической осью преобразователя, расположенного в данном испытательном образце на данной глубине и уверенно выявляемого при заданной настройке дефектоскопа. Этот уровень часто называют контрольной чувствительностью, а искусственный отражатель, по которому он настраивается – контрольным отражателем. Предельная чувствительность является основным параметром контроля и обычно регламентируется соответствующими нормативными документами.

Эквивалентной площадью (диаметром) называют площадь (диаметр) плоскодонного отверстия, залегающего на той же глубине, что и реальный дефект, и дающий ту же амплитуду эхо-сигнала.

Предельную чувствительность, распространенную на весь объем контролируемого изделия называют уровнем фиксации (контрольным уровнем) или уровнем браковки . Уровень фиксации определяется эквивалентной площадью дефекта, который должен выявляться во всем объеме контролируемого изделия; уровень браковки – эквивалентной площадью дефекта, недопустимого в данном изделии. Уровни фиксации и браковки установлены в нормах контроля данного изделия.

Браковочная чувствительность характеризуется максимальной площадью плоскодонного отражателя, предельно допустимого по действующим техническим условиям для данного изделия. Обычно ее уровень на 3,5-6 дБ (в 1,5-2 раза) ниже, чем уровень предельной чувствительности.

Поисковая чувствительность определяет уровень усиления дефектоскопа при поиске дефектов. Необходимость ее введения обусловлена тем, что предельная чувствительность дефектоскопа в процессе сканирования значительно ниже, чем при неподвижном положении преобразователя. Поисковая чувствительность обычно на 5-8 дБ превышает уровень предельной чувствительности.

Настройку на предельную чувствительность (на заданной глубине), уровни фиксации и браковки выполняют по искусственным дефектам. Не обязательно изготовление дефектов типа плоскодонного отверстия. Можно воспользоваться другими отражателями или донным сигналом и выполнить пересчет по формулам акустического тракта или АРД-диаграммам.

Условную чувствительность дефектоскопа с преобразователем определяют по максимальной глубине (мм) расположения отражателя – бокового отверстия диаметром 2 мм, уверенно выявляемого дефектоскопом в стандартном образце СО-1 из плексигласа (рис. 4.1,а) или по разности (дБ) между показаниями аттенюатора N x , для которого определяется чувствительность, и показанием N 0 , при котором еще уверенно выявляется отражатель диаметром 6 мм на глубине 44 мм в стандартном образце СО-2 (рис. 4.1,б).

Условные чувствительности по СО-1 и СО-2 могут быть сопоставлены экспериментально.


Некоторому значению предельной чувствительности соответствует определенное значение условной. Предельная чувствительность может быть воспроизведена по условной, если значения f 1 , a 0 , 2а, t преобразователей соответствуют тем значениям, для которых была задана условная чувствительность. Часто настраивают уровень фиксации по искусственным дефектам в лаборатории и там же определяют условную чувствительность, а затем воспроизводят уровень фиксации на месте контроля по небольшим образцам СО-1 или СО-2.

Эталонирование чувствительности по испытательным образцам является самым распространенным способом. При этом способе эталонирование чувствительности производится по испытательному образцу или непосредственно на контролируемом изделии, в котором выполнено плоскодонное отверстие или другой отражатель эквивалентной площадью, регламентируемой соответствующими нормативными документами.

Прямым способом можно эталонировать чувствительность дефектоскопа любого типа. Способ наиболее прост и автоматически учитывает влияние многих факторов на параметры акустического тракта. Но он весьма дорогостоящий, так как требует изготовления большого набора испытательных образцов с различными отражателями. Испытательный образец изготовляют из стали той же марки, что и контролируемое изделие. Обязательными условиями являются соответствие качества поверхности испытательного образца качеству поверхности контролируемого изделия и проведение термообработки, если она предусмотрена для контролируемого изделия. Размеры образца должны быть такими, чтобы на эхо-сигнал от отражателя не накладывались ложные сигналы от стенок и углов образца. Эти ложные сигналы должны быть по развертке значительно дальше опорного эхо-сигнала.

На испытательном образце на расстоянии не менее 20 мм от одного из краев делают искусственные эталонные отражатели, соответствующие требуемой предельной или браковочной чувствительности. Производить настройку чувствительности по образцам с реальными дефектами нельзя. Это объясняется невозможностью точного определения размеров и формы реальных дефектов и воспроизведения их при тиражировании образцов.

Выбор типа отражателя определяется его отражательными свойствами, технологичностью изготовления и возможностью выдерживания заданных размеров: ГОСТы 21397-81, 24507-80 и 14782-86 предусматривают применение следующих эталонных отражателей: плоскодонное отверстие, боковой цилиндрический отражатель, сегментный отражатель и угловой отражатель.

Плоскодонное отверстие изготовляют в испытательном образце так, чтобы его ось совпадала с осью ультразвукового пучка (рис. 4.2,а). При настройке РС-преобразователя ось отверстия должна быть перпендикулярна поверхности образца. У данного эталонного отражателя имеется существенное достоинство – крутая монотонная зависимость приращения амплитуды эхо-сигнала от диаметра отражателя.

Боковой цилиндрический отражатель (боковое отверстие) наиболее легко изготавливаемый тип отражателя (рис. 4.2,б). Основными преимуществами бокового отражателя являются легкость изготовления, хорошая воспроизводимость результатов и возможность использования для преобразователей любых типов.

В химическом машиностроении для настройки чувствительности дефектоскопа при контроле сварных швов широко распространен сегментный отражатель (рис. 4.2,в). Его изготовляют с помощью фрезы на поверхности образца. Отражающая поверхность сегмента радиусом b с должна быть перпендикулярна преломленной акустической оси преобразователя. К сожалению, из-за влияния донной поверхности такой отражатель может использоваться только при a=(52±5)°.

Высота h сегментного отражателя должна быть больше длины ультразвуковой волны; отношение h/b сегментного отражателя должно быть более 0,4.

Угловой отражатель (зарубка) хорошо имитирует выходящие на поверхность трещины и непровары (рис. 4.2,г). Анализ отражения ультразвуковых волн от моделей дефектов в виде угловых отражателей показал, что отраженное от зарубки поле формируется в основном в результате двукратного отражения волн от дефекта и поверхности изделия (углового эффекта).

Предельную чувствительность от плоскодонного отверстия на предельную чувствительность от зарубки перерассчитывают по формуле S з =S п /N, где N– коэффициент, определяемый по графику N=f(e) (рис.4.3). Коэффициент N практически не зависит от материала.

Зарубки выдавливаемые специально заточенным инструментом – бойком.

Ширина b и высота h углового отражателя должна быть больше длины ультразвуковой волны: отношение h/b должно быть более 0,5 и менее 4,0.


Рис. 4.3. Зависимость N = f (e) для стали,

алюминия и его сплавов, титана и его сплавов.

Если производят контроль не всего наплавленного металла за один проход, а по слоям (последовательно верхнего, среднего и нижнего), то отражатель должен находиться на глубине нижней границы соответствующего слоя.

Способ эталонирования по АРД-диаграммам (амплитуда – расстояние - диаметр) состоит в том, что предельную чувствительность, выраженную через эквивалентную площадь отражателя, устанавливают как долю от опорного эхо-сигнала, полученного от двугранного угла, бесконечной плоскости или цилиндрической поверхности и т.п. Его применение не требует набора образцов различной толщины. Кроме того, такое эталонирование можно проводить в нескольких точках изделия, что позволяет усреднить эталонный уровень и избавиться от случайных ошибок.

Используют АРД-диаграммы двух видов. Обобщенная безразмерная АРД-диаграмма представляет собой семейство кривых, отражающих зависимость амплитуды сигнала Р/Р 0 в дБ от диаметра дискового отражателя d, расстояния до него r, диаметра пьезоэлемента D и частоты ультразвука f. Она построена в безразмерных параметрах: . Обобщенная АРД-диаграмма (рис. 4.4) является основой для построения специализированных АРД-диаграмм для конкретного преобразователя с помощью перехода от безразмерных параметров к непосредственно измеряемым d и r.

В качестве примера определим с помощью АРД-диаграммы амплитуду сигнала от дефекта диаметром d=6 мм, расположенного в стальном образце на глубине r = 100 мм перпендикулярно оси нормального искателя диаметром D=12 мм (радиус а=6 мм) на частоту 2,5 МГц.

Длина волны мм.

Длина ближней зоны мм.

Приведенное расстояние .

Приведенный диаметр дефекта .

На пересечении вертикали и кривой находим

Отр. дБ=0,053.

Чтобы учесть затухание ультразвука, нужно умножить полученное значение на . Пусть коэффициент затухания равен 0,00125 непер/мм, тогда, переходя к децибелам, получим:

Отр. дБ .

Таким образом, c учетом затухания отр. дБ = 0,0415.

Рис. 4.4. Обобщенная АРД-диаграмма.

англ. sensitivity).

1. В сравнительной психологии и зоопсихологии, под Ч. понимается способность к элементарной форме психического отражения - ощущению. Именно с Ч., согласно гипотезе А. Н. Леонтьева и А. В. Запорожца, начинается развитие психики в филогенезе. В отличие от раздражимости в понятии "Ч." используется критерий сигнальности: Ч. - отражение организмом таких воздействий, которые непосредственно не являются биологически значимыми (напр., в силу своей энергетической слабости), но могут сигнализировать о наличии (изменении) др. условий среды, которые являются жизненно важными (необходимыми или опасными). Ч. позволяет направить (вести) организм к жизненно необходимым компонентам среды или от неблагоприятных и опасных компонентов окружающей среды. Для обеспечения Ч. требуются специальные органы (рецепторы), которые реагируют на биологически незначимые воздействия; существо, лишенное таких органов, должно утрачивать всякие реакции (в т. ч. метаболические) на сигнальные раздражители. Благодаря Ч. возникают такие поведенческие эффекты, как опережающая реакция (реакция на событие, которое еще не наступило) и непропорциональность энергии реакции по сравнению со слабой мощностью сигнальных, биологически нейтральных раздражителей. (Б.М.)

2. В классической психофизике, Ч. - это величина, обратная порогу. Как и пороги, Ч. м. б. абсолютной, разностной (дифференциальной) и т. д.

Психофизические теории, отрицающие пороговый принцип работы сенсорных систем (см. Классическая теория непрерывности сенсорного ряда), используют в качестве меры Ч. не порог, а некоторые др. показатели (см. Коэффициент dr, Порог сенсорный, Психофизическая модель теории обнаружения сигнала).

3. Ч. (в биологическом смысле) - способность живого организма "воспринимать" адекватные и неадекватные раздражения, отвечая на них к.-л. образом: движением, осознанным ощущением, вегетативной реакцией и т. п.; в узком смысле - способность органов чувств и анализаторов реагировать на появление раздражителя или его изменение.

Различают абсолютную и дифференциальную Ч. 1-ю понимают как способность к "восприятию" раздражителей минимальной величины {обнаружение); 2-ю - как способность к "восприятию" изменений раздражителя или различению близких раздражителей. (К. В. Бардин.)

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

способность организма запоминать и реагировать на воздействия среды, не имеющие непосредственного биологического значения, но вызывающие психологическую реакцию в форме ощущений.

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

1. В психофизике - величина, обратно пропорциональная порогу ощущения. Соответственно различаются чувствительность абсолютная и дифференциальная (разностная). 2. В психологии дифференциальной и характерологии - повышенная готовность к реакциям аффективным. 3. Общая способность к ощущению - способность организмов активно реагировать на раздражения, отражать воздействия, биологически нейтральные, но объективно связанные с биотическими свойствами. Появляется в филогенезе, когда организмы начинают реагировать на факторы среды, выполняющие сигнальную функцию в отношении к имеющим прямое биологическое значение воздействиям. Здесь отражение, согласно А. Н. Леонтьеву, имеет два аспекта: в объективном смысле - реагирование на данный агент, прежде всего двигательное; в субъективном - внутреннее переживание, ощущение данного объекта. Чувствительность как способность иметь ощущения составляет основу личности. Уровни развития разного рода чувствительности - это задатки для развития способностей. Классификация видов чувствительности совпадает с существующими классификациями ощущений. Так, выделяются виды чувствительность, отличающиеся по степени детальности проводимого сенсорного анализа. Учитывая характер раздражителя, можно говорить о чувствительности к действию механических, оптических, химических, температурных и прочих стимулов. Чувствительность организма можно оценить не только на основе ощущений, но и по изменению протекания различных процессов психофизиологических. В результате обычно получаются несколько различные показатели; например, чувствительность зрительная, определяемая по реакции изменения интегральных ритмов мозга, оказывается выше чувствительности, оцениваемой на основании словесного отчета испытуемого. Появление новых теоретических представлений (теория обнаружения сигнала) в психофизике позволило создать обобщенные определения чувствительности, независимые от понятия порога ощущения.

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

Способность организма воспринимать раздражения, исходящие из внешней среды или от внутренних органов и тканей. Физиологической основой Ч. является деятельность анализаторов, то есть процесс передачи импульсов, возникших в связи с воздействием раздражителей, в ЦНС. В основе классификации видов Ч. лежит систематика видов рецепции и связанных с ними субъективных переживаний. В связи с этим различают экстероцепторы, воспринимающие раздражения извне, и интероцепторы, воспринимающие раздражения, возникающие в самом организме. При более дифференцированном различении выделяют Ч. болевую (ноцицептивную), висцеральную, вкусовую, глубокую (проприоцептивиую), дирекционную (по некоторым свойствам окружающей среды формируется ориентировка в пространстве, выделяется определенное направление), дискриминационную (различительную), дифференциальную (способность воспринимать различие в интенсивности раздражителей), интероцептивную, кожную, обонятельную, проприоцептивную, световую, слуховую, температурную, экстероцептивную, электрокожную, сложную (интегративное восприятие раздражителей рецепторами различной модальности).

По H. Head , различают также филогенетически более древнюю протопатическую (греч. protos - первый, первичный, pathos - болезнь, страдание) и филогенетически новую эпикритическую (греч. epikrisis - суждение, решение) Ч. Первая характеризуется повышением порога восприятия, качественным отличием восприятия от нормального, диффузным характером ощущений, вызываемых внешними раздражителями; качество раздражения дифференцируется недостаточно ясно, но при известной интенсивности раздражений они вызывают резкое чувство неприятного. Эпикритическая Ч. характеризуется более низким порогом раздражения, способностью восприятия легкого прикосновения, точной локализацией внешнего раздражения, более совершенным распознаванием качества внешнего раздражителя. Указанные виды Ч., по М.И. Аствацатурову , лежат в основе форм эмоций (см. Эмоций формы по Аствацатурову).

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

sensibility) - способность различать раздражители, восприимчивость (см. Стимул). Все клетки нервной системы обладают той или иной чувствительностью - это является их отличительным признаком от других клеток.

Чувствительность

Абсолютная чувствительность,

Дифференциальная чувствительность.

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

способность живого организма воспринимать адекватные и неадекватные раздражения, отвечая на них каким-либо образом: движением, осознанным ощущением, вегетативной реакцией и т. п.; в узком смысле - способность органов чувств (анализаторов) реагировать на появление раздражителя или его изменение. Различают абсолютную и дифференциальную Ч. Первую понимают как способность к восприятию раздражителей минимальной величины; она оценивается величиной Е, обратной нижнему абсолютному порогу I, т. е. Е = 1/1. Вторая понимается как способность к восприятию изменений раздражителя или различению близких раздражителей и определяется по величине дифференциального порога. Классификация видов Ч. совпадает с существующими классификациями ощущений. В этом плане говорят о зрительнойслуховой, тактильной, температурной, вибрационной и др. видах Ч. Ч. организма может быть оценена не только на основе ощущений, но и по изменению протекания различных психофизиологических процессов. В результате, как правило, получаются различные показатели. Так, зрительная Ч., определяемая по реакции изменения интегральных ритмов мозга, оказывается выше Ч., оцениваемой на основании словесного отчета В последние годы благодаря появлению новых теоретических представлений (теория обнаружения сигнала) появились более обобщенные определения Ч., не зависимые от понятия порога ощущения.

Из всех характеристик динамиков и акустических систем понятие «чувствительность», пожалуй, самое интересное и привлекательное (в этом оно соперничает с характеристикой мощности). Так и хочется, чтобы это понятие имело прямую зависимость к качеству динамика, т.е. чем больше этот параметр, тем лучше звучит динамик. Ведь, акустическая система — это устройство для воспроизведения музыки, а ее качество, зачастую определяется только субъективным образом, и чувствительность — от слова чувствовать, хорошо чувствующий, подсознательно, сливается со словом качество. Однако, мы знаем, что это так и не так. Прежде всего, это понятие — чисто техническое, отражающее КПД динамика. Согласно ГОСТ 16122-78 характеристическая чувствительность АС — отношение среднего звукового давления, развиваемого АС в заданном диапазоне частот (обычно 100… 8000 Гц) на рабочей оси, приведенное к расстоянию 1 м и подводимой электрической мощности 1 Вт. Конечно, если мы имеем динамик с более высокой чувствительностью, то подводя 1 Вт мы получим большее звуковое давление, чем от динамика с низкой чувствительностью, меньше нелинейных искажений и, наверно, более высокое качество звучания. Однако, стоит задуматься как получена эта чувствительность?

Мы имеем несколько способов легального (реального) и нелегального (маркетингового) способов повышения чувствительности.

Реальные способы борьбы за чувствительность

Акустические системы с большим количеством динамиков

При подключении нескольких динамиков (акустических систем) параллельно (последовательно) возрастает уровень громкости (растет и мощность). Применяется, для систем озвучивания и в связи с неодинаковостью характеристик широкополосных динамиков качество звучания остается низким. Часто способ используется в акустических системах, где применяется 2 или более низкочастотных динамиков на один высокочастотный. В этом случае основная проблема — особенности характеристики направленности такой системы.

Повышение чувствительности систем с одним динамиком

Динамик, акустическая система является электро-механо-акустическим преобразователем и, как следствие, есть возможность повышать КПД системы на каждом из этапов этого преобразования.

Коэффициент электро-механической связи (BL) динамика

Первый этап — электро-механическое преобразование. Для этого введен коэффициент «BL». Он зависит от «B»- индукции в зазоре и «L» — длинны проводников в этом зазоре (или то количество проводников, на которых действует магнитное поле). «B» можно увеличивать повышая объем и силу магнитов, уменьшая магнитный зазор как по высоте, так и по ширине. «L» — увеличивая диаметр катушки и кол-во витков по высоте в зазоре. Если увеличивать значение «BL», без изменения прочих характеристик динамика то будет расти чувствительность в области выше основного резонанса динамика, а низкочастотные возможности останутся без изменений.

Масса подвижной системы

При уменьшении массы подвижной системы мы можем создавать давление больше, чем с большей массой. Это улучшает в импульсные и переходных характеристики, но понижает прочность (мощность), жесткость (могут повышаться нелинейные искажения) и потребует применения новых материалов и технологий. Получение низких частот, особенно глубоких требует больших усилий.

Площадь излучения

Увеличение площади диффузора ведет к возрастанию уровня чувствительности, но возникают проблемы с воспроизведением высоких частот и прочностью конструкции.

Акустическая трансформация - рупор

Этот способ позволяет получить низкие частоты от небольшого и легкого динамика за счет согласования его с окружающей средой. Требует очень больших усилий в плане строительства корпусов. Самый грамотный, но и самый дорогостоящий способ.

Качественно спроектированные акустические системы с реально высокой чувствительностью используют четыре последние способа, а иногда и первый. Как показано, это требуют траты больших средств, повышения себестоимости системы и увеличения ее габаритов, однако, можно поступить проще.

Нелегальный способ

Напомним, что чувствительность измеряют на оси, на расстоянии 1 метр при подведении 1 Вт мощности. Как получить этот 1 Вт? Для этого надо определиться с номинальным сопротивлением. Оно выбирается из ряда 2, 4, (6), 8, 16, 25 и 50 Ом. Так как динамик представляет собой комплексное сопротивление со сложной зависимостью модуля полного электрического сопротивления от частоты, определение этого сопротивления подчиняется закону. Например, это записано в ГОСТ 9010-84 «Измеренное минимальное значение модуля полного электрического сопротивления в диапазоне, лежащем выше частоты основного резонанса, не должно отличаться от номинального электрического сопротивления более чем на минус 20%». Таким образом, значение модуля полного электрического сопротивления 4-х омной системы не может быть меньше 3.2 Ома, а 8-ми омной — 6.4 Ома и т.д. Тогда, согласно закона Ома для измерения динамика с номинальным сопротивлением 4 Ома мы должны подвести к нему 2 Вольта (корень из 4), 8 Ом — 2.82В, а для 16 Ом — 4 В.

В западных описаниях и паспортах часто встречается графа «чувствительность», с характеристикой 1м/2.8В, в сочетании с «сопротивлением», например, 6 Ом. При измерении оказывается, что минимальное сопротивление такого изделия 3.4 Ома. Значит система оказывается реально 4 Омная, а мы подаем на нее 2 Вт (По закону Ома 2.8В2/4=2Вт) и получаем прирост чувствительности 3 дБ. Дополнительно к этому, частотная характеристика, особенно динамиков в отдельности имеет области провалов и подъемов, что позволяет зафиксировать чувствительность именно в области этого подъема. Не говоря уже о возможности простой приписки. В результате мы легко получаем прирост значения чувствительности 4-8 дБ. Проведение измерения акустических систем западных производителей, в том числе и именитых, к сожалению, показал, что данная практика является обычной и применяется, за редким исключением, повсеместно.

Для чего это делается?

Все дело в низких частотах, т.к. уровень низких частот при указании частотного диапазона в паспорте, и при прослушивании отсчитывается именно от среднего уровня звукового давления — чувствительности и, следовательно, системы с реальной низкой чувствительностью имеют выигрыш в количестве и глубине низких частот. А получить при определенном размере динамиков и акустических систем глубокие низкие частоты и высокую чувствительность очень непросто. Ведь нельзя же в паспорте написать чувствительность 80дБ, ее же никто не купит! Значительно проще написать нормальный уровень чувствительности и при прослушивании предоставить клиенту могучий басс.

Данный текст написан не для того, чтобы обвинить кого-то в фальсификации, а для того чтобы предоставить потребителю более полную информацию.