Различные органы чувств, дающие нам сведения о состоянии окружающего внешнего мира, могут быть более или менее чувствительны к отображаемым ими явлениям, т.е. могут отражать эти явления с большей или меньшей точностью. Чувствительность органов чувств определяется минимальным раздражителем, который в данных условиях оказывается способным вызвать ощущение.
Минимальная сила раздражителя, вызывающая едва заметное ощущение, называется нижним абсолютным порогом чувствительности. Раздражители меньшей силы, так называемые подпороговые, не вызывают ощущений. Нижний порог ощущений определяет уровень абсолютной чувствительности данного анализатора. Между абсолютной чувствительностью и величиной порога существует обратная зависимость: чем меньше величина порога, тем выше чувствительность данного анализатора. Это отношение можно выразить формулой Е- 1/Р, где ^-чувствительность, Р- пороговая величина.
Анализаторы обладают различной чувствительностью. У человека очень высокой чувствительностью обладают зрительный и слуховой анализаторы. Как показали опыты С. И. Вавилова (1891-1951), человеческий глаз способен видеть свет при попадании всего 2-8 квантов лучистой энергии. Это позволяет видеть темной ночью горящую свечу на расстоянии до 27 км от глаза.
Слуховые клетки внутреннего уха обнаруживают движения, амплитуда которых менее 1% диаметра молекулы водорода. Что позволяет нам слышать тиканье часов в полной тишине на расстоянии до 6 м. Порог одной обонятельной клетки человека для соответствующих пахучих веществ не превышает восьми молекул. Что позволяет ощущать наличие духов при лишь одной их капле в помещении, состоящем из шести комнат. Чтобы вызвать вкусовое ощущение, требуется по крайней мере в 25 тыс. раз больше молекул, чем для создания обонятельного ощущения.
Абсолютная чувствительность анализатора ограничивается не только нижним, но и верхним порогом чувствительности. Это максимальная сила раздражителя, при которой еще возникает адекватное действующему раздражителю ощущение. Дальнейшее увеличение силы раздражителей, действующих на рецепторы, вызываете них лишь болевые ощущения, например сверхгромкий звук или слепящая яркость.
Величина абсолютных порогов зависит от характера деятельности, возраста, функционального состояния организма, силы и длительности раздражения.
Кроме величины абсолютного порога ощущения характеризуются относительным, или дифференциальным, порогом. Минимальное различие между двумя раздражителями, вызывающее едва заметное различие ощущений, называется порогом различения, или разностным порогом. Немецкий физиолог Э. Вебер (1795-1878), проверяя способность человека определять более тяжелый из двух предметов в правой и левой руке, установил, что дифференциальная чувствительность относительна, а не абсолютна. Это значит, что отношение едва заметного различия к величине исходного стимула есть величина постоянная. Чем сильнее интенсивность исходного стимула, тем больше следует его увеличить, чтобы заметить разницу, т.е. тем больше величина едва заметного различия.
Дифференциальный порог ощущений для одного и того же органа представляет собой постоянную величину и выражается следующей формулой: dJ/J = С, где У - исходная величина раздражителя, adJ - его прирост, вызывающий едва заметное ощущение изменения величины раздражителя, С - константа. Величина дифференциального порога для разных модальностей разная: для зрения она примерно 1/100, для слуха - 1/10, для тактильных ощущений - 1/30. Этот закон называется законом Вебера-Бугера, и он справедлив только для средних диапазонов.
Основываясь на экспериментальных данных Вебера, немецкий физик Г. Фехнер (1801-1887) выразил зависимость интенсивности ощущений от силы раздражителя следующей формулой: E=klogJ+ С, где Е- величина ощущений, /-сила раздражителя, ки С - константы, определяемые данной сенсорной системой. Согласно закону Вебера-Фехнера величина ощущений прямо пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя. Иначе говоря, ощущение изменяется гораздо медленнее, чем растет сила раздражения. Возрастанию силы раздражения в геометрической прогрессии соответствует рост ощущения в арифметической прогрессии.
Чувствительность анализаторов, определяемая величиной абсолютных порогов, непостоянна и изменяется под влиянием физиологических и психологических условий. Изменение чувствительности органов чувств под влиянием действия раздражителя называется сенсорной адаптацией. Выделяют три вида этого явления.
Адаптация имеет огромное биологическое значение: она позволяет улавливать слабые раздражители и предохранять органы чувств от чрезмерного раздражения в случае сильных раздражителей.
Интенсивность ощущений зависит не только от силы раздражителя и уровня адаптации рецептора, но и от раздражений, воздействующих в данный момент на другие органы чувств. Изменение чувствительности анализатора под влиянием других органов чувств называется взаимодействием ощущений, при этом мы можем наблюдать как повышение, так и понижение чувствительности. Общая закономерность состоит в том, что слабые раздражители, воздействующие на один анализатор, повышают чувствительность другого, и наоборот - сильные раздражители понижают чувствительность других анализаторов при их взаимодействии. Например, сопровождая чтение книги тихой, спокойной музыкой, мы повышаем чувствительность и восприимчивость зрительного анализатора, однако при слишком громкой музыке реакция будет обратной.
Взаимодействие ощущений мы можем наблюдать в явлении, которое называется синестезия, при этом происходит слияние свойств различных сенсорных систем, что позволяет человеку слышать "цветовую музыку", видеть "теплые краски" и т.д.
Повышение чувствительности в результате взаимодействия анализаторов и упражнений называется сенсибилизацией. Возможности тренировки органов чувств и их совершенствования очень велики. Можно выделить две сферы, определяющие повышение чувствительности органов чувств:
сенсибилизация, к которой стихийно приводит необходимость компенсации сенсорных дефектов: слепота, глухота. Например, у некоторых людей, лишенных слуха, настолько сильно развивается вибрационная чувствительность, что они даже могут слушать музыку;
сенсибилизация, вызванная деятельностью, специфическими требованиями профессии. Например, высокой степени совершенства достигают обонятельные и вкусовые ощущения у дегустаторов чая, сыра, вина, табака и т.д.
Таким образом, ощущения развиваются под влиянием условий жизни и требований практической деятельности.
Наблюдая за творческими личностями, нельзя не отметить их повышенной чувствительности. Чувствительность зарождает душевные переживания, она порождает бурю эмоций, именно она позволяет художнику проникать в тайны мира и являть их отражение в своих произведениях.
В научной литературе такое тонкое устройство души называют сенситивностью.
Сенситивность
– особенность личности, выражающаяся в повышенной чувствительности и ранимости, неуверенности в себе, повышенной совестливости и склонности к сомнениям, фиксации на своих переживаниях.
Большой медицинский словарь
Наши чувства – наиболее важная и сложная сторона духовной жизни. Это не просто мимолетные ощущения. Это опыт, накопленный благодаря нашей наблюдательности, внимательности и восприимчивости. Чувствительность к искусству, объектам вокруг нас, людям, с которыми мы общаемся, несомненно, обогащает наш внутренний мир, делая нас духовно наполненными и открытыми.
Чувствительность в повседневной жизни может проявляться в абсолютно разных ситуациях и зачастую она способна вызывать еще большие добродетели.
Конечно, мы будем говорить о балансе и золотой середине. Сверхчувствительность подразумевает слишком активное переосмысление происходящего вокруг. В мире, полном стресса, потрясений и эгоизма, чрезмерная сенситивность может угрожать нашей внутренней гармонии. Поэтому, воспитывая в себе чувствительность, необходимо найти и философский подход к жизни.
Развивать чувствительность лучше всего с помощью произведений искусства – живописи, музыки, литературы. Попытайтесь понять героя произведения, перенести его чувства на себя и представить, что бы чувствовали вы, оказавшись в подобной ситуации. В мировой классической литературе поступкам героев часто дается подробное объяснение, поэтому их можно использовать в качестве «практического пособия» по детальному разбору эмоций других людей.
Будьте более внимательны к окружающим вас людям. Во время разговора с ними постарайтесь с помощью вопросов понять, почему они поступили так или иначе, что они чувствовали в тот момент.
Чувствительность развивать непросто, однако она поможет вам легче находить общий язык с другими людьми и выстраивать ваши с ними отношения на совершенно ином, более высоком уровне.
Черствость
Чувствительность
Чрезмерная сенситивность
Чувствительность-способность организма реагировать на сигналы из внешней среды, собственных органов и тканей. Раздражение воспринимается рецепторами. Рецептор-это датчик, расположенный в коже, сл.оболочках, мышцах, связках, внутрен. орг. и системах.3 вида рецепторов:1)экстерорецепторы-воспринимают болевые, температурные и тактильные раздражения кожи и слизистых; 2)проприорецепторы-дают информацию о взаиморасположении частей тела. Расположены в апорно-двигательном аппарате.;3)интерорецепторы-реагируют на давление и хим. с-в крови и содержимого ЖКТ. Распол. во внутренних органах и системах. Виды общей чувствительности:1)поверхностная(болевая, температурная, тактильная); 2)глубокая(мышечно-суставная, вибрационная, давления, массы);3)сложные виды чувствительности(двухмерно-пространственная);4)интероцептивная(сосудов и внутренних органов).
Строение проводящих путей чувствительности: чувсвительные импульсы проводятся переферическими нервами. Эти нервы за исключением межреберных образуют сплетения: шейно-плечевое, пояснично-кресцовое. Клетки первых нейронов всех видов чувствительности расположены межпозвоночном узле. Их дендриты в составе переферических нервов следуют к рецепторам туловища и конечностей. Аксоны первых нейронов идут к спинному мозгу в составе заднего корешка. В спином мозге волокна различных видов чувствительности расходятся. Проводники глубокой чувствительности входят в задний канатик спинного мозга своей стороной, поднимаются до продолговатого мозга и заканчиваются на клетках второго нейрона. Аксон второго нейрона переходит на противоположную сторону и поднимается к таламусу, где расположен третий нейрон. Проводники поверхностной чувствительности в составе заднего корешка вступают в задний рог спинного мозга, где расположен второй нейрон. Аксон второго нейрона переходит на противоположную сторону и поднимается в боковом канатике до таламуса. Начиная с таламуса проводящие пути глубокой поверхностной чувствительности общие- аксон их 3 нейрона оканчивается в задней центральной извилине. Проекционные зоны задней центральной извилины по локализации и занимаемой площади соответствуют передней центральной извилине: в ее верхней части- нога и туловище, в средней- рука, в нижней лицо и голова.
Основные виды расстройств чувствительности:
1)анестезия- полная утрата того или иного вида чувствительности(тактильная, болевая, температурная);
2)гипестезия- снижение чувствительности, уменьшение интенсивности ощущений;
3)гиперестезия- повышение чувствительности к различным видам раздражителей;
4)гиперпатия- извращенная чувствительность, хар-ся повышением порога восприятия;
5)парестезия- ощущения «ползанья мурашек», жжения, онемения, к-ые возникают самопроизвольно без нанесения раздражения;
6)дизестезия- извращенное восприятие раздражения, при котором ощущение не соответствует раздражаемому рецептору;
7)боли- наиболее частое проявление раздражения чувствительных нейронов.
По характеру: ноющие, тупые, стреляющие. Синдромы поражения чувствительных путей:
1)переферический- при поражении переферических нервов и нервных сплетений. Проявляется гипестезией или анестезией всех видов чувствительности в зоне иннервации нерва или сплетения;
2)сегментарный- при поражении задних корешков, задних рогов или чувствительных ядер черепных нервов.
3)проводниковый- возникает ниже очага поражения путей чувствительности в головном и спином мозге.
Естественно, мы заинтересованы в том, чтобы по возможности уменьшить вероятность ошибки II рода, то есть повысить чувствительность критерия. Для этого нужно знать, от чего она зависит. В принципе, эта задача похожа на ту, что решалась применительно к ошибкам I рода, но за одним важным исключением.
Чтобы оценить чувствительность критерия, нужно задать величину различий, которую он должен выявлять. Эта величина определяется задачами исследования. В примере с диуретиком чувствительность была невелика - 55%. Но, может быть, исследователь просто не считал нужным выявлять прирост диуреза с 1200 до 1400 мл/сут, то есть всего на 17%?
С увеличением разброса данных повышается вероятность ошибок обоих типов. Как мы вскоре увидим, величину различий и разброс данных удобнее учитывать совместно, рассчитав отношение величины различий к стандартному отклонению.
Чувствительность диагностической пробы можно повысить, снизив ее специфичность - аналогичное соотношение существует между уровнем значимости и чувствительностью критерия. Чем выше уровень значимости (то есть чем меньше а), тем ниже чувствительность.
Как мы уже говорили, важнейший фактор, который влияет на вероятность ошибок как I, так и II рода, - это объем выборок. С ростом объема выборок вероятность ошибок уменьшается. Практически это очень важно, поскольку прямо связано с планированием эксперимента.
Прежде чем перейти к подробному рассмотрению факторов, влияющих на чувствительность критерия, перечислим их еще раз.
Уровень значимости а. Чем меньше а, тем ниже чувствительность.
Отношение величины различий к стандартному отклонению. Чем больше это отношение, тем чувствительнее критерий.
Объем выборок. Чем больше объем, тем выше чувствительность критерия.
Уровень значимости
Чтобы получить наглядное представление о связи чувствительности критерия с уровнем значимости, вернемся к рис. 6.3. Выбирая уровень значимости а, мы тем самым задаем критическое значение t. Это значение мы выбираем так, чтобы доля превосходящих его значений - при условии, что препарат не оказывает эффекта, - была равна а (рис. 6.3А). Чувствительность критерия есть доля тех значений критерия, которые превосходят критическое при условии, что лечение дает эффект (рис. 6.3Б). Как видно из рисунка, если изменить критическое значение, изменится и эта доля.
Рассмотрим подробнее, как это происходит. На рис. 6.4А изо- бизображено распределение значений критерия Стьюдента. Отличие от рис. 6.3 состоит в том, что теперь это распределение, полученное для всех 1027 возможных пар выборок. Верхний график - это распределение значений t для случая, когда препарат не обладает диуретическим действием. Предположим, мы выбрали уровень значимости 0,05, то есть приняли а = 0,05. В этом случае критическое значение равно 2,101, то есть мы отвергаем нулевую гипотезу и признаем различия статистически значимыми при t > +2,101 или t А теперь взглянем на рис. 6.4Б. На нем изображены те же самые распределения значений t. Отличие в выбранном уровне значимости - а = 0,01. Критическое значение t повысилось до 2,878, пунктирная линия сместилась вправо и отсекает от нижнего графика только 45%. Таким образом, при переходе от 5% к 1% уровню значимости чувствительность снизилась с 55 до 45%. Соответственно, вероятность ошибки II рода повысилась до 1 - 0,45 = 0,55.
Итак, снижая а, мы снижаем риск отвергнуть верную нулевую гипотезу, то есть найти различия (эффект) там, где их нет. Но тем самым мы снижаем и чувствительность - вероятность выявить имеющиеся на самом деле различия.
Величина различий
Рассматривая влияние уровня значимости, мы принимали величину различий постоянной: наш препарат увеличивал суточный диурез с 1200 до 1400 мл, то есть на 200 мл. Теперь примем
постоянным уровень значимости а = 0,05 и посмотрим, как чувствительность критерия зависит от величины различий. Понятно, что большие различия выявить легче, чем маленькие. Рассмотрим следующие примеры. На рис. 6.5А изображено распределение значений t для случая, когда исследуемый препарат не обладает диуретическим действием. Заштрихованы 5% наибольших по абсолютной величине значений t, расположенных левее - 2,101 или правее +2,101. На рис. 6.5Б изображено распределение значений t для случая, когда препарат увеличивает суточный
Увеличение суточного диуреза, мл
диурез в среднем на 200 мл (эту ситуацию мы уже рассматривали). Выше правого критического значения лежит 55% возможных значений t: чувствительность равна 0,55. Далее, на рис. 6.5В представлено распределение значений t для случая, когда препарат увеличивает диурез в среднем на 100 мл. Теперь только 17% значений t превышает 2,101. Тем самым, чувствительность критерия равна лишь 0,17. Иными словами, эффект будет обнаружен менее чем в одном из каждых пяти сравнений контрольной и экспериментальной групп. Наконец, рис. 6.5Г представляет случай увеличения диуреза на 400 мл. В критическую область попало 99% значений t. Чувствительность критерия равна 0,99: различия будут выявлены почти наверняка.
Повторяя этот мысленный эксперимент, можно определить чувствительность критерия для всех возможных значений эффекта, от нулевого до «бесконечного». Нанеся результаты на график, мы получим рис. 6.6, где чувствительность критерия показана как функция от величины различий. По этому графику можно определить, какой будет чувствительность при той или иной величине эффекта. Пользоваться графиком пока что не очень удобно, ведь он годится только для этих численности групп, стандартного отклонения и уровня значимости. Вскоре мы построим другой график, более подходящий для планирования исследования, но сначала нужно подробнее разобраться с ролью разброса значений и численности групп.
Разброс значений
Чувствительность критерия возрастает с ростом наблюдаемых различий; с ростом разброса значений чувствительность, напротив, снижается.
Напомним, что критерий Стьюдента t определяется следующим образом:
где Х1 и Х2 - средние, s - объединенная оценка стандартного
отклонения а, п1 и п2 - объемы выборок. Заметьте, что Х1 и
Х2 - это оценки двух (различных) средних - р и р2. Для простоты допустим, что объемы обеих выборок равны, то есть n1 = n2. Тогда вычисленное значение t есть оценка величины
P1-P2 P -Р
Рассмотрим несколько примеров. Стандартное отклонение в исследуемой нами совокупности составляет 200 мл (см. рис. 6.1). В таком случае увеличение суточного диуреза на 200 или 400 мл равно соответственно одному или двум стандартным отклонениям. Это очень заметные изменения. Если бы стандартное отклонение равнялось 50 мл, то те же самые изменения диуреза были бы еще более значительными, составляя соответственно 4 и 8 стандартных отклонений. Наоборот, если бы стандартное отклонение равнялось, например, 500 мл, то изменение диуреза в 200 мл составило бы 0,4 стандартного отклонения. Обнаружить такой эффект было бы непросто да и вряд ли вообще стоило бы.
Итак, на чувствительность критерия влияет не абсолютная величина эффекта, а ее отношение к стандартному отклонению. Обозначим его ф (греческая «фи»); это отношение ф = 5/а называется параметром нецентральности.
Объем выборки
Мы узнали о двух факторах, которые влияют на чувствительность критерия: уровень значимости а и параметр нецентральности ф. Чем больше а и чем больше ф, тем больше чувстви
тельность. К сожалению, влиять на ф мы не можем вовсе, а что касается а, то его увеличение повышает риск отвергнуть верную нулевую гипотезу, то есть найти различия там, где их нет. Однако есть еще один фактор, который мы можем, в определенных пределах, менять по своему усмотрению, не жертвуя уровнем значимости. Речь идет об объеме выборок (численности групп). С увеличением объема выборки чувствительность критерия увеличивается.
Существуют две причины, в силу которых увеличение объема выборки увеличивает чувствительность критерия. Во-первых, увеличение объема выборки увеличивает число степеней свободы, что, в свою очередь, уменьшает критическое значение. Во-вторых, как видно из только что полученной формулы
значение t растет с ростом объема выборки n (это справедливо и для многих других критериев).
На рис 6.7А воспроизведены распределения с рис. 6.4А. Верхний график соответствует случаю, когда препарат не обладает диуретическим действием, нижний - когда препарат увеличивает суточный диурез на 200 мл. Численность каждой из групп составляет 10 человек. На рис 6.7Б приведены аналогичные распределения. Отличие в том, что теперь в каждую группу входило не 10, а 20 человек. Раз объем каждой из групп равен 20, число степеней свободы равно V = 2(20 - 1) = 38. Из таблицы 4.1 находим, что критическое значение t при 5% уровне значимости равно 2,024 (в случае выборок объемом 10 оно равнялось 2,101). С другой стороны, увеличение объема выборок привело к увеличению значений критерия. В результате уже не 55, а 87% значений t превышают критическое значение. Итак, увеличение численности групп с 10 до 20 человек привело к повышению чувствительности с 0,55 до 0,87.
Перебирая все возможные объемы выборок, можно построить график чувствительности критерия как функции от численности групп (рис. 6.8). С увеличением объема чувствительность
растет. Сначала она растет ускоренно, затем, начиная с некоторого объема выборки, рост замедляется.
Расчет чувствительности - важнейшая составная часть планирования медицинских исследований. Теперь, познакомившись с наиболее важным фактором, определяющим чувствительность, мы готовы решить эту задачу.
Как определить чувствительность критерия?
На рис. 6.9 чувствительность критерия Стьюдента представлена как функция от параметра нецентральности ф = 5/с при уровне значимости а = 0,05. Четыре кривые соответствуют четырем объемам выборок.
Подразумевается, что выборки имеют равный объем. Что делать, если это не так? Если вы обратились к рис. 6.9 при планировании исследования (что весьма разумно), то нужно учесть следующее. При заданной общей численности обследованных именно равная численность групп обеспечивает максимальную чувствительность. Значит, равную численность групп и следует запланировать. Если же вы решили рассчитать чувствительность после проведения исследования, когда, не найдя статис- тически-значимых различий, вы хотите определить, в какой степени это можно считать доказательством отсутствия эффекта, - тогда следует принять численность обеих групп равной меньшей из них. Такой расчет даст несколько заниженную оценку чувствительности, но убережет вас от излишнего оптимизма.
Применим кривые с рис. 6.9 к примеру с диуретиком (см. рис. 6.1). Мы хотим вычислить чувствительность критерия Стьюдента при уровне значимости а = 0,05. Стандартное отклонение равно 200 мл. Какова вероятность выявить увеличение суточного диуреза на 200 мл?
Численность контрольной и экспериментальной групп равна десяти. Выбираем на рис. 6.9 соответствующую кривую и находим, что чувствительность критерия равна 0,55.
До сих пор мы говорили о чувствительности критерия Стью-
Галотан и морфин при операциях на открытом сердце
В гл. 4 мы сравнили сердечный индекс при галотановой и морфиновой анестезии (см. табл. 4.2) и не нашли статистически значимых различий. (Напомним, что сердечный индекс - это отношение минутного объема сердца к площади поверхности тела.) Однако группы были малы - 9 и 16 человек. Средняя величина сердечного индекса в группе галотана равнялась 2,08 л/мин/м2; в группе морфина 1,75 л/мин/м2, то есть на 16% меньше. Даже если бы различия были статистически значимыми, вряд ли столь небольшая разница представляла бы какой-либо практический интерес.
