Биологические науки/8.Физиология человека
и животных
К.м.н.
Сорокина М.А.
Карагандинская
государственная медицинская академия, Казахстан
Реакция регуляторных
систем на психофизиологическую коррекцию в зависимости от состояния резервов психофизиологической
адаптации
В настоящее время с
целью профилактики развития дезадаптационных состояний и нормализации ряда
физиологических функций организма, измененных стрессирующими воздействиями, используют
различные методики психофизиологической коррекции [1]. В данном направлении немаловажным является оценка эффективности вышеупомянутых методов и изучение особенностей стратегий поведения различных
систем организма во время «антистрессовой терапии». До сих
пор остаются не достаточно изученными вопросы, касающиеся
особенностей реакций систем организма на психофизиологическую коррекцию в
зависимоти от исходного психофизиологического состояния. Хотя известно, что
именно исходный психофизиологический статус индивида определяет
риск развития
дезадаптационных расстройств [2].
Воздействие различных нагрузок (информационных,
сенсорных, эмоциональных) вызывает реакцию со стороны регуляторных систем
организма [3]. При этом сердце является чувствительным индикатором
всех происходящих в организме событий. Ритм сердца, а также сила его
сокращений, регулируемые через симпатические и парасимпатические отделы
вегетативной нервной системы, очень чутко реагируют на любые воздействия. Следовательно,
степень напряжения регуляторных систем (в том числе регулирующих ритм сердца) -
это интегральный ответ организма на весь комплекс воздействующих на него
факторов, независимо от того, с чем они связаны [4].
На основании всего выше
сказанного целью данного исследования
стало изучение особенностей реакций систем, регулирующих ритм сердца на релаксационный
аутотренинг, как один из методов психофизиологической коррекции, в зависимости
от состояния функциональных психофизиологических резервов адаптации
обследуемых.
Материалы и методы. В исследовании приняли участие 137 преподавателей (102 женщины и 35 мужчин)
и 219 студентов (135 девушек и 84 юношей) 1-6 курсов медицинской академии.
Для оценки психофизиологических адаптационных
резервов (в качестве которых выбрали: функциональное состояние центральной
нервной системы, произвольное внимание и рабочую память) в исследовании
использовали компьютерную психодиагностическую систему «PDS», разработанную в
Межотраслевом научно-техническом комплексе "Надежность"
(Россия, г. Москва). Функциональное состояние центральной нервной системы определяли
с использованием простой и сложной зрительно-моторной реакции [5]. Оценку уровня
произвольного внимания проводили с помощью модификации методики «Числовой
квадрат». Оценку уровня рабочей памяти проводили с помощью
теста "Оперативная память" [6]. Оценка осуществляется по
трем показателям: количеству ошибок, среднему времени и среднему квадратичному
отклонению времени ответов.
В качестве методики
психофизиологической коррекции в исследовании использовали - метод
видеокомпьютерного релаксационного аутотренинга, в основе которого лежит
принцип адаптивного биоуправления. Участникам предъявляли важные для них
мотивационные стимулы, синхронизированные с изменениями регулируемой функции. Так,
использовали показ интересного видеофильма, просмотр которого возможен лишь при
условии положительного тренда регистрируемого физиологического параметра. Если
динамика физиологического процесса оценивалась как негативная (избыточное психоэмоциональное
возбуждение), экран выключался вплоть до появления позитивных изменений регистрируемого
параметра (снижение уровня возбуждения). Используемая процедура «антистрессовой
терапии» включала несколько этапов работы с участниками. Каждый этап состоял из
5 сеансов, с длительностью по 20 минут. Всего было проведено 15 ежедневных сеансов.
Данный метод реализован в приборе «АмблиокорТМ-01»Р, ООО
«Научно-Производственный ЦЕНТР «ИН ВИТРО» (Россия, г. Санкт-Петербург).
Для оценки общей активности
регуляторных механизмов использовали математический анализ вариабельности
сердечного ритма. С этой целью до релаксационного аутотренинга и после
каждого его этапа (т.е. после каждых 5 сеансов) регистрировалась кардиоинтервалограмма во
II стандартном отведении, в
положении лежа, при температуре комфорта и отсутствии эмоциональных, сенсорных
и других дестабилизирующих факторов. Анализ вариабельности сердечного ритма проводили
с помощью программы Puls.kz, разработанной на кафедре
медицинской биофизики и информатики Карагандинской государственной медицинской
академии (Казахстан, Караганда). Рассчитывали геометрические (вариационные)
характеристики вариабельности сердечного ритма: Mo
(Моду), AMo (амплитуду моды), MxDMn (вариационный размах), SI (стресс-индекс) [7].
Статистическая обработка данных проводилась с
использованием табличного процесса «Microsoft Excel»
и пакета программ статистической обработки данных «STATISTICA 6.0».
Результаты и их
обсуждение.
На основании результатов, полученных в ходе психофизиологического тестирования,
весь контингент, принявший участие в исследовании, разбили на три группы, достоверно
отличающиеся друг от друга по состоянию психофизиологических резервов
адаптации.
Наиболее оптимальное психофизиологическое
состояние по выбранным параметрам (функциональному состоянию центральной
нервной системы, уровню произвольного внимания и рабочей памяти) имели лица,
отнесенные к первой группе. Они показали достоверно наилучшие результаты при
выполнении предложенных психофизиологических тестов (таблица 1).
Таблица
1 – Различия в значениях исследуемых психофизиологических характеристик, у
выделенных групп (M±m)
|
Показатели |
Группы |
|||
|
1 |
2 |
3 |
||
|
ПЗМР |
доля
точных реакций, % |
98,5±0,2 |
98,5±0,1 |
97,6±0,2***### |
|
доля
реакций опережения (преждевременное нажатие), % |
1,5±0,2 |
1,5±0,1 |
2,4±0,2***### |
|
|
среднее время реакции, с |
0,257±0,003 |
0,281±0,002*** |
0,261±0,003### |
|
|
среднее
квадратичное отклонение, с |
0,052±0,002 |
0,069±0,002*** |
0,065±0,003*** |
|
|
СЗМР |
доля
точных реакций, % |
97,1±0,3 |
98,2±0,1*** |
92,3±0,4***### |
|
доля
неправильных ответов (нажата не та клавиша), % |
2,5±0,2 |
1,6±0,1*** |
5,8±0,3***### |
|
|
доля
реакций опережения(преждевременное нажатие), % |
0,4±0,1 |
0,1±0,0** |
1,5±0,2***### |
|
|
среднее время реакции, с |
0,549±0,008 |
0,600±0,006*** |
0,598±0,010*** |
|
|
среднее
квадратичное отклонение, с |
0,132±0,004 |
0,139±0,003 |
0,173±0,006***### |
|
|
ПВ |
доля
точных реакций, % |
93,8±0,4 |
92,2±0,4** |
88,4±0,6***### |
|
доля
неправильных ответов, % |
6,2±0,4 |
7,8±0,4** |
11,6±0,6***### |
|
|
среднее время реакции, с |
3,172±0,073 |
3,759±0,067*** |
3,470±0,082**## |
|
|
среднее
квадратичное отклонение, с |
1,029±0,027 |
1,228±0,029*** |
1,229±0,032*** |
|
|
РП |
доля
точных реакций, % |
92,4±0,5 |
81,7±0,8*** |
81,0±1,1*** |
|
доля
неправильных ответов, % |
7,7±0,5 |
18,3±0,8*** |
19,0±1,1*** |
|
|
среднее время реакции, с |
3,962±0,062 |
5,466±0,080*** |
5,012±0,101***### |
|
|
среднее
квадратичное отклонение, с |
1,213±0,029 |
2,060±0,055*** |
1,892±0,058***# |
|
|
Примечание: ПЗМР – простая зрительно-моторная реакция, СЗМР –
сложная зрительно-моторная реакция, ПВ – произвольное внимание, РП – рабочая
память, *
- достоверное различие между 1 и 2, 3 группами; # - достоверное различие
между 2 и 3 группами; * - р<0,05, ** - p<0,01, *** - p<0,001. |
||||
Обследуемые, отнесенные ко второй группе,
характеризовались некоторым смещением баланса между
возбуждением и торможением в сторону преобладания процессов торможения (по
результатам тестов «Простая зрительно-моторная реакция» и «Оперативная
память»), являющимся признаком функционального утомления. Вместе с тем, лица
данной группы отличались от других обследованных наибольшей
стрессоустойчивостью (по результатам теста «Сложная зрительно-моторная
реакция»).
Обследуемые третьей группы на фоне достаточно
высокого уровня функциональных возможностей центральной нервной системы (по
тесту «Простая зрительно-моторная реакция») характеризовались выраженным эмоциональным
напряжением (при выполнении предложенных тестов совершали наибольшее количество
ошибочных действий).
На следующем этапе
исследования с
целью оценки направленности вегетативного тонуса и характера
симпатико-парасимпатических соотношений в регуляции сердечного ритма в процессе
релаксационного аутотренинга анализировали вариационную кривую или гистограмму
распределения RR- интервалов.
Известно, что амплитуда моды – это число
кардиоинтервалов в процентах, соответствующих диапазону моды (мода - наиболее
часто встречающееся значение RR- интервала). Данный
показатель отражает меру мобилизирующего влияния симпатического отдела вегетативной
нервной системы на сердечный ритм. До сеансов адаптивного биоуправления все
группы обследованных, вне зависимости от их психофизиологического состояния, по
значениям амплитуды моды, не отличались друг от друга и находились в пределах
вегетативного гомеостаза. Разнонаправленные изменения изучаемого показателя
произошли в ходе биоуправления (рисунок 1).
Рисунок
1 – Динамика амплитуды моды у обследуемых, с разным психофизиологическим
состоянием до и после сеансов биоуправления
У обследованных первой группы после первых пяти
сеансов биоуправления была выявлена тенденция к увеличению амплитуды моды,
после десяти сеансов данный показатель наоборот достоверно уменьшился. В конце
сеансов биоуправления, т.е. после 15 сеансов происходило повышение амплитуды
моды, таким образом, что его значения достоверно не отличались от значений,
зафиксированных во всех предыдущих наблюдениях. Следует отметить, что
выявленные изменения данного показателя, у обследованных лиц первой группы,
происходили в диапазоне вегетативного гомеостаза, т.е. находились в пределах от
31% до 49%.
У обследованных второй группы в ходе сеансов
биоуправления наблюдалось постепенное увеличение амплитуды моды, наиболее
выраженное после 10 сеанса биоуправления. В данном случае происходило
уменьшение разброса длительности кардиоинтервалов и соответственно увеличение
количества однотипных по длительности RR-интервалов. При этом
значения исследуемого показателя превысили 50%, что являлось признаком умеренной
симпатикотонии. К концу биоуправления произошло снижение амплитуды моды и ее
значения вернулись к диапазону вегетативного равновесия.
Наиболее выраженные изменения прослеживались в
динамике данного показателя у лиц третьей группы. В результате адаптивного
биоуправления происходило постепенное снижение его значений, наиболее
выраженное, после 10-го и 15-го сеанса. Таким образом, у лиц этой группы
реакция систем, регулирующих ритм сердца на биоуправление, сопровождалась
смещением вегетативного баланса в сторону выраженной ваготонии.
Для того чтобы сделать более убедительный вывод
о состоянии вегетативного гомеостаза в ходе биоуправления рассмотрим динамику
другого показателя вариационной пульсометрии – вариационного размаха.
Вариационный размах – это разница между максимальным и минимальным значениями RR-интервалов.
Он отражает степень вариабельности, или размах колебаний значений
кардиоинтервалов. Известно, что основной разброс приносит дыхательная аритмия,
связанная с влиянием блуждающих нервов. Поэтому в отличие от амплитуды моды
вариационный размах рассматривается как парасимпатический показатель.
До сеансов биоуправления значения данного
показателя во всех группах находились в пределах, соответствующих вегетативному
равновесию, т.е. от 0,16 с. до 0,29 с.
У лиц первой группы в ходе адаптивного
биоуправления наблюдалась тенденция к росту данного показателя, но его значения
не выходили за пределы диапазона вегетативного баланса (рисунок 2).
Рисунок
2 – Динамика вариационного размаха у обследуемых, с разным психофизиологическим
состоянием до и после сеансов биоуправления
У обследованных второй
группы характер изменений исследуемого параметра носил совершенно другой
характер. Незначительный рост вариационного размаха после первых пяти сеансов
биоуправления сменялся его падением после 10 сеансов. При этом его значения
находились у нижней границы диапазона вегетативного равновесия, что косвенно
указывало на некоторой тенденции к смещению в регуляции в сторону симпатикотонии.
Вместе с тем к концу биоуправления, т.е. после 15 сеансов произошло увеличени
вариационного размаха, и его значения достоверно не отличалась от исходных.
Наиболее
значительные изменения исследуемого показателя имели место быть в третьей группе.
В ходе биоуправления происходил рост вегетативного размаха, таким образом, что
его значения уже после первых пяти сеансов выходили за пределы, соответствующие
вегетативному балансу. Максимальные значения исследуемого показателя
наблюдались у лиц данной группы по окончанию сеансов биоуправления и
соответствовали состоянию выраженной ваготонии.
Чрезвычайно
чувствительным к усилению тонуса симпатической нервной системы в регуляции
сердечного ритма является показатель вариационной пулсьсометрии – стресс индекс.
Этот показатель вычисляется на основании анализа графика распределения
кардиоинтервалов – вариационной пульсограммы. Вегетативный гомеостаз
характеризуется колебаниями данного показателя в пределах 51-199 условных
единиц. Анализ значений индекса напряжения показал, что до сеансов
биоуправления во всех группах в регуляции сердечного ритма наблюдался баланс
симпатической и парасимпатической систем (рисунок 3).
Рисунок 3 – Динамика стресс
индекса у обследуемых, с разным психофизиологическим состоянием до и после
сеансов биоуправления
В ходе адаптивного
биоуправления у лиц первой группы произошли достоверные изменения данного
показателя после 10 сеансов биоуправления, когда наблюдалось его снижение до
нижней границы предела вегетативного гомеостаза. По окончанию сеансов выявлен
рост стресс индекса и его значения в итоге достоверно не отличались от
зафиксированных перед биоуправлением.
Анализ динамики
стресс индекса у обследованных второй группы выявил тенденцию увеличения активности
центрального контура управления, увеличения симпатической регуляции после 10
сеансов адаптивного биоуправления. На это указывал рост стресс индекса, до
значений превышающих верхнюю границу диапазона вегетативного равновесия. Однако
после завершения биоуправления, т.е. после 15 сеанса напряжение систем
регулирующих ритм сердца снизилось.
У лиц третьей группы
в процессе адаптивного биоуправления происходило постепенное снижение
стресс-индекса. Уже после 10 сеанса его значения соответствовали состоянию
умеренной ваготонии, которое сохранилось и по окончанию всего биоуправления.
На основании
изменения совокупности параметров вариационной пульсометрии (амплитуды моды,
вариационного размаха, индекса напряжения) у обследуемых, определяли
качественную оценку динамики вегетативной нрвной системы в процессе
биоуправления.
Как видно из данных
представленных в таблице 1, у лиц отнесенных к первой и второй группам ответная
реакция систем регулирующих ритм сердца на адаптивное биоуправление носила
разнонаправленный характер. Различия проявились после 10 сеансов биоуправления.
Так по совокупности параметров вариационной пульсометрии (амплитуды моды,
вариационного размаха, стресс индекса) у лиц первой группы наблюдалось
повышение активности автономного контура управления, усиление парасимпатической
регуляции.
Одновременно у лиц второй группы
происходило повышение активности центрального контура управления, усиление
симпатической регуляции. Переход к преобладанию симпатикотонии является скорее
всего результатом активной смены адаптивных психофизиологических программ. Что
характерно для лиц второй группы, поскольку известно, что данная группа
отличается толерантностью к стрессу.
Таблица 1 – Качественная оценка
вегетативного тонуса по совокупности параметров вариационной пульсометрии у
обследуемых, различающихся псхофизиологическим состоянием, в процессе
биоуправления
|
Период Группа |
До биоуправления |
После ауторелаксации (адаптивного биоуправления) |
||
|
5 сеансов |
10 сеансов |
15 сеансов |
||
|
1 |
вегетативный баланс |
вегетативный баланс |
тенденция к умеренной ваготонии |
вегетативный баланс |
|
2 |
тенденция к умеренной симпатикотонии |
|||
|
3 |
умеренная ваготония |
выраженная ваготония |
||
|
Примечание: умеренная
симпатикотония – амплитуда моды: > 50%, вегетативный размах: < 0,15 с.,
стресс-индекс: >200 усл.ед.; вегетативный баланс – амплитуда моды:
(31-49)%, вегетативный размах: (0,16-0,29) с., стресс-индекс: (51-199)
усл.ед.; умеренная ваготония – амплитуда моды: < 30%, вегетативный размах:
> 0,3 с., стресс-индекс: <50 усл.ед.; выраженная ваготония – амплитуда
моды: < 15%, вегетативный размах: >0,5 с., стресс-индекс: <25
усл.ед. (Нормативные данные для оценки вегетативного гомеостаза по
вариационным пульсограммам, согласно Баевского Р.М., Кириллова О.И., Клецкина
С.З., 1984.) |
||||
Изменения выявленные
у обследуемых третьей группы носили наиболее выраженный характер. Адаптивное
биоуправление в этой группе сопровождалось смещением вегетативного баланса в
регуляции сердечного ритма в сторону выраженной ваготонии. В целом ваготония
характеризуется медленным развертыванием психофизиологических адаптивных
механизмов, стремлением к сохранению старых адаптационных программ.
Выводы:
1. Группы обследованных,
отличающиеся состоянием психофизиологических резервов адаптации, в целом различаются
между собой физиологическими механизмами развертывания
компенсаторно-приспособительных реакций.
2. Исходное состояние
резервов психофизиологической адаптации непосредственно определяет стратегию поиска
оптимальных способов регуляции в процессе релаксационного аутотренинга.
3. Можно рекомендовать
оценивать эффективность методов психофизиологической коррекции, по реакциям
систем регулирующим ритм сердца с учетом исходного состояния резервов
психофизиологической адаптации обследуемых.
Литература:
1.
Trends in alternative
medicine use in the United States, 1990-1997: results of a follow-up national
survey / D.M. Eisenberg, R.B. Davis, S.L. Ettner et al.// J. Am. Med. Assoc.–
1998.– Vol. 280.– P. 1569-1575.
2. Березин Ф.Б. Психическая
и психофизиологическая адаптация человека. – Л.: Наука. – 1988. – 270 с.
3. Филиппов М.М.
Психофизиология функциональных состояний. – К.: МАУП. – 2006. – 240 с.
6.
Энциклопедия психологических тестов. Темперамент, характер,
познавательные процессы. М.: ООО "Издательство АСТ". – 1997. – 256 с.
7.
Баевский
Р.М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных
электрокардиографических систем // Вестник аритмологии. – 2001. – №24. – С. 65-87.