Человек осуществляет непосредственную связь с окружающей средой с помощью своих анализаторов. Характеристики анализаторов надо учитывать при создании безопасных систем. Любой анализатор состоит из рецептора, проводящих нервных путей и мозгового центра.

Принцип работы анализаторов: Рецептор превращает энергию раздражителя в нервный процесс. Проводящие передают нервные импульсы в кору головного мозга. Мозговой конец анализатора состоит из ядра и рассеянных по коре головного мозга элементов. Рассеянные элементы обеспечивают нервную связь между различными анализаторами. Особенностью анализаторов является парность, это обеспечивает высокую надежность их работы за счет частичного дублирования сигналов. Основной характеристикой анализатора является чувствительность. Интенсивность раздражителя должна достигать некоторой пороговой величины. С увеличением интенсивности раздражителя наступает момент, когда анализатор прекращает работать адекватно. Интервал от минимальной до максимальной адекватно ощущаемой величины  определяет диапазон чувствительности анализатора. Минимальная величина – нижний порог чувствительности анализатора, а максимальная – верхний.

Абсолютные пороги чувствительности измеряют в абсолютных величинах раздражителя. Минимальная разность между интенсивностями двух раздражителей, которая вызывает едва заметные различия ощущений, называется дифференциальным порогом (порогом различия). Психофизическими опытами установлено, что величина ощущений измеряется медленней, чем сила раздражителя.

Основной психофизический закон Веббера-Фехнера, имеющий приближенные значения, выражается формулой:E=k*Lg(I)+c ,

где E- интенсивность ощущений, I- интенсивность раздражителя, k, c = const (индивидуальны для каждого человека).

Порог рассматривается как статистическое понятие, область на кривой психометрической функции. Время, проходящее от начала воздействия раздражителя до появления ощущений – латентный период.

Зрительный анализатор.

Обладает наибольшей величиной адаптации. При темповой адаптации чувствительность достигает оптимального уровня через 40-50 мин. Световая адаптация (понижение чувствительности) длится 8-10 мин. Глаз непосредственно реагирует на яркость. Яркость измеряется в нитах (нт):1 Кд  (Кд – канделла).

При очень больших яркостях (более 30000 нт) возникает эффект ослепления. Гигиенически приемлема яркость до 5000 нт. При оценке восприятия пространственных характеристик основным понятием является острота зрения. Она характеризуется минимальным углом, под которым 2 точки видны как раздельные. Острота зрения зависит от освещенности, контрастности, формы объекта и др. факторов. С увеличением освещенности острота зрения возрастает. При уменьшении контрастности она понижается.

Оптический рецептор включает 2 вида рецепторов – колбочки и палочки. Колбочки – аппарат хроматического (цветного) зрения; палочки – ахроматического.

Зрительный анализатор обладает спектральной чувствительностью, которая характеризуется относительной видностью монохроматического излучения. Наибольшая видность днем соответствует желтому цвету, а ночью/в сумерках – зелено-голубому. Инерция зрения находится в пределах 0,1-0,3 с. При резком действии прерывистого раздражителя возникает ощущение мельканий, которые при определенной частоте сливаются в ровный немигающий свет. Оптимальная частота сигнала в случае миганий – 3*10 Гц. При восприятии объектов в двухмерном в трехмерном пространстве различают поле зрения и глубинное зрение.

Бинокулярное поле зрения охватывает в горизонтальном направлении 120-160⁰, по вертикали вверх – 55-60⁰, вниз – 65-72⁰. При восприятии цвета размеры поля зрения сужаются. Зона оптимальной видимости ограничена полем: вверх – 25⁰, вниз – 35⁰, вправо-влево – 32⁰.

Глубинное зрение связано с восприятием пространства. Ошибка оценки удаленности на расстоянии до 30 м равна, в среднем, 12% общего расстояния.

Слуховой анализатор.

Звуковые сигналы доставляют человеку значительную часть информации. Они могут служить для передачи сигналов опасности. Акустическая обстановка во многом определяет условия безопасности. Основными параметрами звуковых волн являются уровень интенсивности и частота, которая субъективно воспринимается как громкость и высота.

По частоте человек слышит от 16-20 до 20-22000 Гц. Величина порога слышимости зависит от частоты ощущаемых звуков. Верхняя граница – порог болевого ощущения, который лежит в пределах 130-140 дБ. Соотношение уровня интенсивности и частоты определяет ощущение громкости звука. В реальных условиях человек воспринимает звуковые сигналы на акустическом фоне. Фон может маскировать полезный сигнал. Эффект маскировки можно использовать для улучшения акустической обстановки. Например, можно маскировать высокочастотный фон низкочастотным, который менее вреден для человека.

Тактильный анализатор.

Он воспринимает ощущения, возникающие при действии на каждую поверхность различных механических стимулов – прикосновение, давление. Абсолютный порог каждой чувствительности определяется по минимальному давлению предмета на кожную поверхность, которая производит едва заметные ощущения прикосновения. Примерные пороги ощущения: для кончиков пальцев руки – 3г/мм³; на тыльной стороне пальца – 5 г/мм³; на тыльной стороне кисти – 12 г/мм³; на животе – 26 г/мм³; на пятке – 250 г/мм³. Временной порог тактильной чувствительности – менее 0,1 с.

Температурная чувствительность.

Она свойственна организмам, имеющим постоянную температуру тела, которая обеспечивается терморегуляцией. Средняя температура свободных от одежды участков кожи равна 30-32⁰ С.

В коже человека 2 рода рецепторов: одни реагируют только на холод, другие – только на тепло. Пространственные пороги зависят от стимулирующих факторов. При контактном воздействии ощущения возникают уже на площади 1 мм², а при лучевом – начиная с 700 мм². Порог различной чувствительности – около 1⁰С.

Болевая чувствительность.

В эпителиальном слое кожи есть свободные нервные окончания, которые и являются специализированными болевыми рецепторами. Биологический смысл боли в том, что она, являясь сигналом опасности, мобилизует организм на борьбу за самосохранение. Под влиянием болевого сигнала перестаивается работа всех систем организма и повышается его реактивность. Порог болевой чувствительности кожи живота – 20 г/мм²; кончиков пальцев – 300 г/мм². Критическая частота слияния дискретных болевых раздражителей – 3 Гц.

Обоняние и вкус.

Абсолютный порог обоняния измеряется мг/литр воздуха. Запахи могут сигнализировать человеку о нарушениях в ходе технологического процесса и опасностях. Классификации обонятельных ощущений пока нет.

В физиологии и психологии распространена четырехкомпонентная теория вкуса. Согласно ей есть 4 вида элементарных вкусовых ощущений: сладкий, горький, кислый, соленый. Все остальные вкусовые ощущения – это их комбинация. Под влиянием практической деятельности и специальных значений чувствительность обонятельного и вкусового анализаторов может быть существенно развита.

Двигательный анализатор.

Возможности двигательного аппарата представляют интерес при конструировании защитных устройств и органов управления. Сила сокращения мышц колеблется в широких пределах. Номинальная сила кисти 450-600 Н (Ньютонов), при тренировке может быть увеличена до 900 Н, сила сжатия, равная 500 Н, может быть увеличена в 2 раза и более. Диапазон скоростей рук находится в пределах от 0,01 до 8000 см/сек. Наиболее часто используются скорости от 5 до 800 см/сек.