Физиологические индикаторы функциональных состояний

Выделяют три основные группы физиологических реакций, по которым судят об изменении ФС человека: двигательные, вегетативные и электроэнцефалографические.

Среди двигательных показателей часто используют уровень двигательной активности. Он может быть измерен количеством и интенсивностью различных фазических двигательных реакций, приходящихся на определенный интервал времени. Важным показателем является также уровень фонового мышечного напряжения (тонуса), при котором удерживается определенная поза или выполняются различные движения.

В качестве вегетативных показателей широко используются характеристики дыхательной системы (частота и глубина дыхания); кожногальванический рефлекс, его тоническая и фазическая форма, или изменение проводимости кожных покровов; гистограмма желудка, отражающая ее тонический и фазический компоненты; артериальное давление; расширение и сужение сосудов головы и конечностей. Для измерения мозгового кровотока получили распространение методы реографии и томографии. Среди показателей сердечно-сосудистой системы используют среднюю частоту пульса и ее дисперсию, систолический (ударный) объем пульса, а также минутный объем сердца.

Систолический объем сердца измеряется количеством крови, которое сердце выбрасывает в сосуды при каждом сокращении. У взрослого человека в состоянии относительного покоя систолический объем каждого желудочка составляет 70-80 мл. Минутный объем сердца — количество крови, которое сердце выбрасывает в легочный ствол и аорту за 1 мин. Он измеряется как произведение величины систолического объема на частоту сердечных сокращений в 1 мин. В среднем минутный объем составляет 3-5 л. При интенсивной работе он увеличивается до 30 л и более. При менее тяжелой работе минутный объем сердца растет за счет повышения величины систолического объема и частоты сердечных сокращений, а при большой мощности только за счет учащения сердечного ритма. При больших нагрузках систолический объем может увеличиваться до 150-200 мл, ЧСС до 200 уд/мин, а АД в плечевой артерии возрастать до 200 мм рт. ст.

ЧСС, которая часто используется в качестве объективного показателя функционального состояния и его сдвигов под влиянием той или другой нагрузки, является результатом взаимодействия симпатического и парасимпатического отделов автономной нервной системы. При этом возрастание ЧСС может возникать не только в результате роста симпатических влияний, но и за счет снижения парасимпатической активности. Поэтому данные о частоте пульса должны быть дополнены информацией об активности симпатической и парасимпатической систем. Таким показателем, более полно характеризующим состояние сердечнососудистой системы, является индекс напряжения (ИН), предложенный P.M. Баевским:

МО — мода, наиболее вероятное значение случайной величины (центр гистограммы Р-Р интервалов); АМО — амплитуда моды (вероятность доминирующего Р-Р интервала); Δ х — вариационный размах Р-Р интервалов;

Индекс напряжения пропорционален средней частоте сердечных ударов и обратно пропорционален величине разброса интервала между Р-Р зубцами ЭКГ (вариационному размаху). Величина АМО пропорциональна активности симпатической регуляции ритма сердца, Ах увеличивается параллельно активности парасимпатической (вагусной) регуляции. Индекс напряжения наиболее полно описывает гистограмму распределения Р-Р интервалов. Показано, что с ростом тренировки у спортсменов независимо от возраста и пола достоверно увеличивается мода и средняя величина вариационного размаха, уменьшается средняя величина амплитуды моды, т. е. уменьшается индекс напряжения. Для тренированного спортсмена высокой квалификации характерна низкая частота пульса в покое (брадикардия) и резкое возрастание ЧСС на физическую нагрузку. Это говорит о широком рабочем диапазоне, в котором функционирует его сердце.

Построение частотных спектров ритмограммы сердца на базе ЭВМ существенно расширило возможности оценки ФС по этому показателю. В работах Д.Н. Жемайтите в спектрах ритмограммы выделены частотные зоны, характеризующие активность симпатического, парасимпатического и эндогенного механизмов регуляции сердечно-сосудистой системы.

Для диагностики ФС, особенно в клинике, широко используют различные ЭЭГ-реакции. При визуальном анализе ЭЭГ обращают внимание на выраженность альфа-ритма, так как при малейшем привлечении внимания к любому стимулу развивается его депрессия или реакция блокады, альфа-ритма (рис. 45). Хорошо выраженный альфа-ритм — показатель покоя, релаксации. Более сильная реакция активации выражается не только в блокаде альфа-ритма, но и в усилении высокочастотных составляющих ЭЭГ: бета-и гамма-активности. Падение уровня ФС выражается в уменьшении доли высокочастотных составляющих и росте амплитуды у более медленных ритмов: тета- и дельта-колебаний.

Количественно оценивать динамику изменения ЭЭГ помогают ее частотные спектры, которые у каждого человека являются его устойчивой индивидуальной характеристикой. Выделяют несколько типов частотных спектров фоновой ЭЭГ бодрствования: ЭЭГ

Рис. 45. ЭЭГ бодрствующего человека при восьми отведениях с поверхности черепа.

Рис. 45. ЭЭГ бодрствующего человека при восьми отведениях с поверхности черепа. Локализация активных электродов указана на схеме слева. Индифферентный электрод на мочках ушей. Когда испытуемый открывает глаза, возникает депрессия альфа-ритма

с альфа-ритмом (1) и без альфа-ритма (2), а также с преобладанием бета-активности (3) и спектра ЭЭГ десинхронизированного типа, когда ни один из ритмов не доминирует (4).

Реакция перестройки биотоков мозга более чувствительно реагирует на изменение ФС, чем фоновая ЭЭГ. Она состоит в следовании колебаний ЭЭГ за частотой ритмической сенсорной стимуляции. Так, биотоки мозга особенно легко воспроизводят ритм световых мельканий. В тех случаях, когда частота световых мельканий не соответствует ФС, в ответе появляются гармоники: высокие (вторая, третья и т. д.), когда на фоне возбуждения на каждую вспышку мозг реагирует

появлением не одного, а двух или трех колебаний. Со снижением ФС в биотоках воспроизводятся субгармоники — частоты, в два-три раза более редкие, чем световые мелькания. Количественно реакция перестройки биотоков мозга также может быть измерена с помощью ее частотного спектра.

Об изменении ФС можно также судить по изменению реактивных потенциалов (последовательности колебаний) на одиночный стимул. Их выделение из ЭЭГ стало возможным благодаря технике когерентного накопления. Среди реактивных потенциалов различают вызванные потенциалы (ВП) или усредненные вызванные потенциалы (УВП). Их получают в результате усреднения реактивных потенциалов относительно вызывающих их сенсорных стимулов. Усреднение ЭЭГ относительно начала двигательной реакции привело к выделению другой группы реактивных потенциалов, которые получили название «с событиями, связанные потенциалы».

Изменения ФС отражаются в ранних компонентах ВП с латенцией пика менее 100 мс. С привлечением внимания к стимулу, под влиянием инструкции или в результате действия экстрараздражителя, который, как известно, усиливает ориентировочные реакции и сдвигает ФС в сторону возбуждения, амплитуда их растет, латенция уменьшается. Многие исследователи связывают с ориентировочным рефлексом поздний компонент вызванного потенциала — П300, так как его амплитуда увеличивается при предъявлении редкого, неожиданного стимула или на изменение многократно повторявшегося стимула. Однако, по другим данным, амплитуда волны П300 зависит и от других факторов. Увеличение амплитуды П300 связано с процессами, развивающимися при обучении, и является хорошим прогностическим признаком успешности запоминания. Другой причиной роста П300 может быть моторный потенциал — положительное отклонение, сменяющее негативный потенциал готовности. По своим временным параметрам он совпадает с П300.

В составе ВП выделяют несколько негативных потенциалов. Среди них Р.Наатаненом выделена негативность рассогласования — негативный потенциал с пиковой латенцией около 100 мс и длительностью около 200 мс. Его получают в результате процедуры вычитания УВП на стандартный (наиболее часто повторяющийся) стимул из УВП на стимул, который отличается от стандарта и редко применяется. Чем больше различие между стимулами, тем больше негативность рассогласования. Этот показатель рассматривается как выражение рассогласования возбуждения от редко предъявляемого стимула с нервной моделью стандартного, повторяющегося стимула. За негативностью рассогласования часто следует двухфазное негативно-позитивное колебание, которое усиливается с новизной и субъективной значимостью стимула. Негативный компонент этого колебания получил название процессорной негативности. Выделяют также негативность с латенцией пика около 150 мс в затылочных областях и латенцией 100 мс в вертексе, которая обнаруживает связь с эмоциональной напряженностью. У тревожных лиц его амплитуда увеличена. Усиление H150 положительно коррелирует с числом ложных тревог и трудностями при выполнении задания (плохим опознанием эталонного стимула). Компонент H150 используют в диагностических целях при определении ФС с повышенной эмоциональной напряженностью.

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: