Средства влияющие на психофизиологические реакции. Вегето-соматические и психофизиологические реакции

Человечеству давно известно о потенциале, который заложен в музыке, о различных психофизиологических реакциях, возникающих у людей под ее воздействием.

В самых древних свидетельствах и документах дошедших до нас музыка фигурирует как лечебное средство.

В античной мифологии содержатся многочисленные образы, и представления в которой музыка осознается и переживается как явление магического характера. Например, это представление о музыке отражается в мифе об Орфее. Знаменитый герой, своим пением не только смягчал нрав людей, но и укрощал диких зверей и птиц.

В эпосе об Одиссее приводится описание того, как от музыки и пения рана Одиссея перестала кровоточить. Древнегреческий герой Ахилл приступы своей ярости усмирял пением и игрой на лире. Представление о волшебном, колдовском значении музыки отражается у Гомера в образе Сирен, которые своим сладостным пением завлекают на свой остров путников.

Культуру, какой бы страны мы не взяли везде можно найти сведения об использовании музыки в нормализации душевного состояния людей. В Китае и Индии, Египте и древней Греции, врачи и жрецы, философы и музыканты использовали звуки музыки для врачевания.

В античных трудах мы находим множество свидетельств, говорящих о чудесных исцелениях, достигнутых при помощи музыки. Великий врачеватель древности Авиценна называл мелодию “нелекарственным” способом лечения наряду с диетой, запахами и смехом. Боэций, в трактате “ Наставления к музыке”, рассказывает, как музыканты Терпандр и Арион посредством пения избавили жителей Лесбоса и ионян от тяжелых болезней. Врач Асклепиад звуками музыки усмирял раздоры, а звуками трубы восстанавливал слух глухим. Знаменитый оратор Гай Гракх всегда, когда выступал перед народом, держал позади себя раба– музыканта, который звуками флейты давал ему верный тон и ритм речи, умеряя или возбуждая дух красноречия своего господина.

Античные мыслители рассматривали музыку как важнейшее средство воздействия на нравственный мир человека, как средство исправления и воспитания характеров, создания определенного психологической настроенности личности – этоса. Существовала четкая классификация этических свойств музыкальных ладов, ритмов, мелодий, инструментов. Выделялись те, которые представлялись более подходящими для воспитания мужественной, героической личности. Платон, великий Учитель древности, очень серьезно относился к подбору мелодий для прослушивания населением. По его мнению, могущественность и сила государства напрямую зависит от того, какая музыка в нем звучит, в каких ладах и в каких ритмах. Музыкальные ритмы и лады обладают способностью делать души людей сообразными им самим.

Идеи Пифагора и Платона наибольшее развитие получили в трудах Аристотеля, разработавшего учение о мимесисе – представлении о внутреннем мире человека и способности воздействия на него при помощи искусства. Теории мимесиса была разработана концепция катарсиса. Этим понятием пользовались древнегреческие философы, подразумевая под этим психологическое очищение, которое испытывает человек после общения с искусством.

В XVII–XVIII веках учение об использовании музыки в медицинских целях получило название “Jatromusica”. В русле этого направления изучались физиологические реакции, происходящие в организме при прослушивании музыки.

Философской основой музыкальной эстетической мысли XVII века явилось учение об аффектах. Оно развивалось в русле античной теории музыкального этоса, которая в связи с развитием рационалистической философии и психологии постепенно трансформировалось в теорию аффектов. Она изучала воздействие различных ритмов, мелодий и гармоний на эмоциональное состояние человека. Теоретическое обоснование учение получило у основоположника французской рационалистической философии Рене Декарта (1596 – 1650).

В начале XIX в. французский врач-психиатр Жан Этьен Доминик Эскироль стал использовать музыку в психиатрических учреждениях. В конце XIX века И. Р. Тарханов своими исследованиями доказал, что мелодии, доставляющие человеку радость, благотворно влияет на его организм: замедляют пульс, увеличивают силу сердечных сокращений, способствуют расширению сосудов, нормализует артериальное давление, стимулирует пищеварение, повышает аппетит. Приятные эмоции, вызываемые музыкой, повышают тонус коры головного мозга, улучшают обмен веществ, стимулируют дыхание, усиливают внимание, тонизируют центральную нервную систему.

В начале XX века наблюдалась активизация эксперементальной работы. Большая заслуга в этом направлении принадлежит В. М. Бехтереву. Он считал, что с помощью музыкального ритма можно установить равновесие в деятельности нервной системы человека. Умереть слишком возбужденные темпераменты и растормозить заторможенных, урегулировать неправильные и лишние движения. Для этого необходимо выявить ритмические рефлексы и приспособить организм человека отвечать на определенные раздражители (слуховые и зрительные).

В последствии, специальные исследования С. С. Корсакова, И. М. Догеля, И. М. Сеченова, Г. П. Шипулина и др. подтвердили мысль о положительном влияние музыки на различные системы организма человека: сердечно-сосудистую, двигательную, дыхательную, центральную нервную систему.

Во второй половине XX века музыка начала применятся, как самостоятельный вид терапии (музыкотерапия) в разных странах. В России, в начале XX века, большое количество работ по музыкальной психологии выходят у Теплова Б.М. и Выготского Л.С.

После Первой Мировой войны (в 10-е годы XX века) на ряду с психологическими возможностями воздействия музыки на человека стали использоваться и физиологические (в Германии, Австрии, Италии, Франции, России).

2. Механизмы воздействия музыки на организм человека.

В музыке заложен колоссальный потенциал для оздоровления в силу воздействия на многие сферы жизнедеятельности через три основных фактора: вибрационный, физиологический и психологический.

Искусное применение соответствующей музыки облегчает проявление специфических содержаний – эмоциональной или физической боли, сексуальности и чувственности, борьбы за биологическое рождение, экстатических взлетов, океанической атмосферы пребывания в утробе.

По данным физиологии воздействие на человека музыки и пения выражается в создании определенных эмоциональных переживаний, оказывающих влияние на: психику человека; на интенсивность обменных процессов, дыхательной и сердечно-сосудистой системы; на повышение тонуса головного мозга и кровообращения.

Любая музыка представляет собой звуковую волну, ее воздействие можно разделить на физическое (на рецепторы кожи) и психофизиологическое (на мозг).

Все органы чувств посылают в мозг жизненно важные сигналы, однако информация, полученная через звуковые рецепторы, оказывается наиболее значимой. Она мобилизует нейроны и приводит к возникновению четких ощущений, а вместе с тем и реакции на ощущение в виде эмоций и чувств. При передаче сигнала в мозг о раздражении звукового рецептора человеческое тело реагирует рефлекторно. Реакции на музыку возникает благодаря вегетативной нервной системе – части нервной системы, которая контролирует функции внутри органов, желез, сосудов и не контролируется сознанием.

Звук улавливается ухом. Его рецепторы воспринимают вибрацию и передают ее в мозг. Он реагирует на воздействие. А поскольку все функции организма так или иначе связаны с мозгом, то изменения происходящие в нем влияют на физиологические процессы в организме. Вибрация звуков создает особые энергетические поля, заставляющие резонировать каждую клеточку нашего организма. Человек поглощает музыкальную энергию, и она нормализует ритм нашего дыхания, пульс, артериальное давление, снимает мышечное напряжение.

При восприятии музыки, особенно важны следующие моменты:

1. Громкость звука (при громкости звука превышающем 150 дБ возможен летальный исход). Кроме того, усиление громкости может свидетельствовать о неосознаваемой потребности увеличить воздействие на организм вибрации определённой частоты, содержащейся в конкретном звукоряде.

2. Продолжительность воздействия звуковых колебаний.

3. Шум. Особенно влияет так называемый “белый шум” (фоновый шум). Его уровень, который составляет примерно 20 – 30 дБ, безвреден для человека, так как является естественным.

Человек живет в определенном ритме (труда и отдыха, бодрствования и сна, напряжения и расслабления). Его органы кровообращения, дыхания, система обмена веществ функционируют в определенном ритме.

Есть основание предполагать, что в процессе восприятия музыкального ритма биоритмы мозга непроизвольно настраиваются на его частоту. При этом наиболее сильные переживания могут возникнуть в момент совпадения доминирующего биоритма с частотой музыкальной пульсацией, поэтому использование музыки можно уподобить предъявлению положительного условного стимула, который приводит в действие некий механизм, синхронизирующий ритмическую активность различных участков головного мозга.

Умело подобранная музыка оказывает влияние на целенаправленную деятельность человека, способствуя такой ритмической перестройке организма, при которой физиологические процессы протекают более эффективно. Положительное эмоциональное возбуждение при звучании приятных мелодий усиливает внимание, активизирует ЦНС, стимулирует мыслительную деятельность, ослабляет нагрузку на работающие звенья, увеличивает работоспособность человека.

Проводимые эксперименты выявили, что музыкальное сопровождение во время еды влияет на процесс усвоения пищи. Например, ужин с Моцартом способствует пищеварению, а современная музыка, особенно в быстром темпе, ритмично бьет “ударной установкой” по желудочно-кишечному тракту.

Музыкальный терапевт Адам Книст в результате исследования о воздействии поп – музыки на человека, пришел к выводу, что основная проблема действия поп – музыки на пациентов обусловлена мощностью звука, который вызывает истощение, панику, расстройство пищеварения, гипертонию и т. п. Сочетание определенных ритмов и большой громкости звучания воздействует на область нашего мозга, которая отвечает за восприятие внешней информации, и оказывает негативное действие, снижая порог действительности. Результаты экспериментов, оценивающих влияние рок – ритмов на животный и растительный мир, поражают своей мрачной очевидностью.

Нейрохирурги Илионского университета, изучая феномен воздействия музыкальных ритмов на подкорковые области головного мозга, пришли к выводу о существовании новой патологии – синдрома, который они назвали "ритмический токсикоз". Согласно гипотезе, выдвинутой учеными, звуковые сигналы определенного ритма и тембра разрушительно воздействуют на иммунную систему человека, что может привести к необратимым последствиям.

Вокалотерапия – новый вид музыкотерапии, использующий собственный голосовой аппарат человека, принципы классического пения явления фонационной вибрации для повышения функциональных возможностей кардиореспираторной системы и организма в целом. В процессе пения во внутренних органах вибрационные волны, интенсивность которых зависит от высоты взятого звука. Вокалотерапевтическое воздействие вызывает существенные изменения в функциях внешнего дыхания и кровотоке внутренних органов.

Систематическое применение этого метода приводит к существенному повышению адаптивно-приспособительных функций организма и оказывает выраженный корригирующий эффект при различных нарушениях функций дыхания. А так же вокалотерапия является исключительно эффективным антистрессовым средством.

3. Механизмы воздействие музыки на эмоционально-волевую сферу человека.

Нельзя забывать и о том, что музыка и любой звук вообще действуют не только как факторы физические, то есть как колебания определённой частоты, но и содержат своеобразный психоэмоциональный ассоциативный ряд.

Музыка – это не просто определенное сочетание звуков, гармоний и ритмов. Ее звучание в душе каждого, ее восприятие – значительно более сложный процесс с участием психо-эмоциональных, эстетических, культурных, социальных и др. факторов.

Искусство для людей является средством для уравновешивания со средой в критических точках их поведения. Это уравновешивание упорядочивает работу организма, дает нужную разрядку чувству. Эту способность человека переживать эмоциональную природу музыки врачи, психологи широко используют в одной из форм психотерапии – музыкотерапии.

В необычных состояниях сознания музыка может выполнять ряд различных функций. Она помогает мобилизовать старые эмоции и сделать их доступными для выражения, она интенсифицирует и углубляет процесс, она создает значимый контекст переживаний. Постоянный поток музыки создает несущую волну, помогающую человеку пройти через трудные переживания и тупики, преодолеть психологическую защиту, отдаться происходящему и войти в его поток.

В соответствии с нашей структурой восприятия слух действует гораздо сильнее на эмоциональное состояние человека, чем другие виды рецепторов.

В настоящее время выявлено влияние музыки на нейроэндокринную функцию, в частности на уровень гормонов в крови, играющих чрезвычайно важную роль во всех эмоциональных реакциях. В моделировании эмоций основную роль играют лад и темп, другие же компоненты музыкальной ткани (мелодия, ритм, динамика, гармония, ритм, тембр) при всей их значимости, являются дополнительными.

В некоторых случаях музыка на некоторых людей влияет острее, чем слово. Связь психического и физического состояния известна. Те же механизмы что и в случае с физиологией срабатывают и при воздействии музыки на психику: музыкальный звук заставляет ответным образом "вибрировать" человеческие эмоции, отвечая на звуковые колебания.

Процесс восприятия художественного произведения – эмоциональное вчувствование в его содержание. Человек воспринимает мир в зависимости от его собственных психологических особенностей, его жизненного опыта, темперамента, состояния в данный момент. А так же возраста, уровня образования, места и условия жительства, социального статуса.

Все чаще музыку используют в медицинских, медико-педагогических, психолого-педагогических учреждениях, как расслабляющее и успокаивающее средство.

Музыка – это испытанное средство обезболивания при местных хирургических вмешательствах. В целом ряде стран она в обязательном порядке включается в схему предоперационной подготовке тех пациентов, которым назначены обширные полосные операции. Во Франции, в Национальном институте переливания крови, во время операций передается музыка, подобранная в строгом соответствии с ее физиологическим действием на организм, индивидуальными особенностями человека и характером заболевания. В голландских больницах проводятся исследования по выявлению воздействия музыки на течение болезней сердца. В Московском медицинском центре "Эйдос" музыкотерапия используется для лечения сахарного диабета – там выявили прямую связь между уровнем сахара в крови и психологическом состоянием человека. В этом центре применяют звуки природы (шум моря, шелест деревьев, пение птиц и т.п.) для расслабления больных, медитации.

4. “Музыкальная фармакология".

Музыка может умиротворять, расслаблять и активизировать, облегчать печаль и вселять веселье; может усыплять и вызывать приток энергии, а то будоражить, создавать напряжение, развязывать агрессивность. Излишне громкая музыка с подчеркнутыми ритмами ударных инструментов вредна не только для слуха, но и для нервной системы. Те современные ритмы, которые, как горный обвал, обрушиваются на человека, подавляют нервную систему, увеличивают содержание адреналина в крови, чем могут вызвать стресс.

В Гетингемском университете (Германия) провели эксперимент: на группе добровольцев испытывали эффективность средств для сна и записи колыбельных песен. На удивление, мелодии оказались намного эффективнее медикаментов – сон был крепким и глубоким.

Михаил Лазарев, врач педиатр, директор московского детского центра восстановительного лечения, описывает влияние музыки на беременных женщин. Классическая музыка прекрасно воздействует на формирование костной структуры плода, благотворно влияет на щитовидную железу. Вибрации оказывают влияние, на весь организм, массируя внутренние органы, достигая глубоко лежащих тканей, стимулируя в них кровообращение. Установлено, что при использовании музыки число осложнений при родах резко уменьшается, а малыши появившиеся на свет более спокойные.

Малыши, прошедшие внутриутробное музыкальное “обучение”, обычно характеризуются повышенными адаптационными способностями и опережением стандартных темпов физического и речевого развития.

В ходе экспериментов было обнаружено, что плод успокаивается при звуках музыки Вивальди и Моцарта, а при проигрывании произведений Бетховена или Брамса начинает энергично толкаться.

При развитии плода внутри матки рудименты ушей появляются уже спустя первые несколько недель после зачатия. Спустя 4,5 месяца развития, уши уже функционально способны. Т.е. половину срока пребывания в утробе матери ребенок может слышать и реагировать на звуки, особенно музыку.

Очень полезно беременным пение. Переходы поющего голоса от высоких звуков к низким и наоборот активизируют рост тех органов и систем ребенка, которые настроены на определенные звуковые частоты. Орган слуха малыша получает необходимую ему тренировку и стимулирует мозг.

Несколько десятилетий назад знаменитый французский акушер Мишель Оден организовывал в своей клинике хоры а-cappella из будущих мам. Специально для них были разработаны несложные вокальные упражнения. В результате на свет появлялись более жизнеспособные, спокойные и крепкие малыши.

В Швецких городах в палатах для рожениц часто звучат звуки музыки (особенно произведения Моцарта). Ученые считают, что именно ей акушеры обязаны необычайно низким показателем ранней детской смертности.

В Японии тоже беременные женщины по совету врача предоставляют не родившемуся ребенку возможность слушать определенные мелодии.

Применяя иглорефлексотерапию в комплексе с музыкотерапией в лечении функциональных нарушений толстой кишки, В. П. Лапшин показал высокую клиническую эффективность такого терапевтического сочетания, позволившего получить положительную динамику в моторике толстой кишки с одновременной оптимизацией общего состояния, уменьшением эмоциональной лабильности, улучшением вегетососудистых реакций.

И. В. Темкин исследовал вегетативные реакции в зависимости от характера музыки и пришел к выводу: “Мажорная музыка быстрого темпа учащала пульс, повышала максимальное артериальное давление, увеличивала тонус мышц, повышала температуру кожных покровов предплечья”[ Голдмен Дж. Целительные звуки – М., 2003, стр. 218].

Существующие исследования показали, что наиболее возбуждающим действием обладает музыка Вагнера, “Балеро” Равеля, “Весна священная” Стравинского с их нарастающим ритмом. Эти произведения оказывают наибольший эффект в работе с вялыми детьми. “Каприз №24” Паганини в современной обработке повышает тонус организма, настроение.

Уравновешиванию нервной системы способствуют записи со звуками природы: шум моря, леса, пение птиц и т.п., также пьесы из цикла "Времена года" Чайковского, “Лунная соната” Бетховена.

“Полезной” для здоровья также считаются: К.Монтеверди – мадригалы, Ж.Б.Люлли – сюиты для оркестра, А.Вивальди – концерт для двух мандолин, И.С.Бах – “ХТК” и “Рождественская оратория”, Глюк –“Орфей и Эвридика”, любые произведения Моцарта и Бетховена, Россини – “Севильский цирюльник”, Глинка – “Камаринская”, Лист – “Прелюды”, “Фантазия на венгерские народные темы”, Верди – “Риголетто”, “Травиата”, Брамс – “Венгерские танцы”, Чайковский – “Евгений Онегин”, “Лебединое озеро”, “Щелкунчик”, Григ – “Пер Гюнт” и т.д.

Ученые отмечают, что направление лечебного воздействия музыки зависит не только от ее характера, но и от музыкального инструмента, на котором ее исполняют. Например, звучание кларнета положительно влияет на систему кровообращения, струнные инструменты действуют преимущественно на сердечно-сосудистую систему, а флейта позитивно воздействует на легкие и бронхи слушателей.

Самой полезной для здоровья и красоты специалисты считают музыку Моцарта. Произведения Моцарта рекомендуются для снятия стресса, эффективного усвоения учебного материала, от головной боли, а также во время восстановительного периода, например, после студенческой сессии, ночной смены, экстремальных ситуаций и т.д.

Использованная литература:

1. Абрамова Т. Увертюра Моцарта для еще не родившегося ребенка// Будь здоров – 1995 – № 1.
2. Блаво Р. Исцеление музыкой – Спб., 2003.
3. Велентинова З. Целительные звуки//Целительные силы – М., 1996 – № 1.
4. Дворецкий Л.И. Музыка и медицина: Размышление врача о музыке и музыкантах – М., 2002.
5. Мозгот В.Г. Введение в музыкальную психофизиологию.– Майкоп, 2005.
6. Флетчер М. Музыка, которая лечит. http:\\www/iamik.ru./html./
7. Шестаков В. От этоса к аффекту. История музыкальной эстетики от античности до XVIII века – М., 1975.
8. Шушарджан С.В. Физиологические особенности воздействия вокалотерапии на организм человека// автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. мед. наук – М., 1996.

Относится к

Методы психофизиологии

В этом разделе будут представлены систематика, способы регистрации и значение физиологических показателей, связанных с психи ческой деятельностью человека. Психофизиология - экспериментальная дисциплина, поэтому интерпретационные возможности психофизиологических исследований в значительной степени определяются совершенством и разнообразием применяемых методов. Правильный выбор методики, адекватн ое использование ее показателей и соответствующее разрешающим возможностям методики истолкование полученных результатов являются условиями, необходимыми для проведения успешного психофизиологического исследования.

2.1. Методы изучения работы головного мозга

• 2.1.2. Вызванные потенциал ы головного мозга
• 2.1.3. Топографическое картирование электрической активности мозга (ТКЭАМ)

Центральное место в ряду методов психофизиологического исследования занимают различные способы регистрации электрической активности центральной нервной системы, и в первую очередь головного мозга.

2.1.1. Электроэнцефалография

Электроэнцефалография - метод регистрации и анализа электроэнцефалограммы (ЭЭГ), т.е. суммарной биоэлектрической активности, отводимой как со скальпа, так и из глубоких структур мозга . Последнее у человека возможно лишь в клинических условиях.
В 1929 г. австрийский психи атр Х. Бергер обнаружил, что с поверхности черепа можно регистрировать "мозговые волны". Он установил, что электрические характеристики этих сигналов зависят от состояния испытуемого. Наиболее заметными были синхронные волны относительно большой амплитуды с характерной частотой около 10 циклов в секунду. Бергер назвал их альфа-волнами и противопоставил их высокочастотным "бета-волнам", которые проявляются тогда, когда человек переходит в более активное состояние. Открытие Бергера привело к созданию электроэнцефалографического метода изучения мозга, состоящего в регистрации, анализе и интерпретации биотоков мозга животных и человека.
Одна из самых поразительных особенностей ЭЭГ - ее спонтанный, автономный характер. Регулярная электрическая активность мозга может быть зафиксирована уже у плода (т.е. до рождения организма) и прекращается только с наступлением смерти. Даже при глубокой коме и наркозе наблюдается особая характерная картина мозговых волн.
Сегодня ЭЭГ является наиболее перспективным, но пока еще наименее расшифрованным источником данных для психофизиолога.

Условия регистрации и способы анализа ЭЭГ. В стационарный комплекс для регистрации ЭЭГ и ряда других физиологических показателей входит звукоизолирующая экранированная камера, оборудованное место для испытуемого, моногоканальные усилители, регистрирующая аппаратура (чернилопишущий энцефалограф, многоканальный магнитофон). Обычно используется от 8 до 16 каналов регистрации ЭЭГ от различных участков поверхности черепа одновременно. Анализ ЭЭГ осуществляется как визуально, так и с помощью ЭВМ. В последнем случае необходимо специальное программное обеспечение.

• По частоте в ЭЭГ различают следующие типы ритмических составляющих:
  • дельта-ритм (0,5-4 Гц);
  • тэта-ритм (5-7 Гц);
  • Альфа-ритм - основной ритм электроэнцефалограммы в состоянии относительного покоя, с частотой в пределах 8 - 14 Гц и средней амплитудой в 30 - 70 мкВ.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">альфа-ритм (8-13 Гц) - основной ритм ЭЭГ, преобладающий в состоянии покоя;
  • мю-ритм - по частотно-амплитудным характеристикам сходен с альфа-ритмом, но преобладает в передних отделах коры больших полушарий;
  • бета-ритм (15-35 Гц);
  • гамма-ритм (выше 35 Гц).

Следует подчеркнуть, что подобное разбиение на группы более или менее произвольно, оно не соответствует никаким физиологическим категориям. Зарегистрированы и более медленные частоты электрических потенциал ов головного мозга вплоть до периодов порядка нескольких часов и суток. Запись по этим частотам выполняется с помощью ЭВМ.

Основные ритмы и параметры энцефалограммы. 1. Альфа-волна - одиночное двухфазовое колебание разности потенциал ов длительностью 75-125 мс., по форме приближается к синусоидальной. 2. Альфа-ритм - ритмическое колебание потенциал ов с частотой 8-13 Гц, выражен чаще в задних отделах мозга при закрытых глазах в состоянии относительного покоя, средняя амплитуда 30-40 мкВ, обычно модулирован в веретена. 3. Бета-волна - одиночное двухфазовое колебание потенциал ов длительностью менее 75 мс. и амплитудой 10-15 мкВ (не более 30). 4. Бета-ритм - ритмическое колебание потенциал ов с частотой 14-35 Гц. Лучше выражен в лобно-центральных областях мозга. 5. Дельта-волна - одиночное двухфазовое колебание разности потенциал ов длительностью более 250 мс. 6. Дельта-ритм - ритмическое колебание потенциал ов с частотой 1-3 Гц и амплитудой от 10 до 250 мкВ и более. 7. Тета-волна - одиночное, чаще двухфазовое колебание разности потенциал ов длительностью 130-250 мс. 8. Тета-ритм - ритмическое колебание потенциал ов с частотой 4-7 Гц, чаще двухсторонние синхронные, с амплитудой 100-200 мкВ, иногда с веретенообразной модуляцией, особенно в лобной области мозга.

Другая важная характеристика электрических потенциал ов мозга - амплитуда, т.е. величина колебаний. Амплитуда и частота колебаний связаны друг с другом. Амплитуда высокочастотных бета-волн у одного и того человека может быть почти в 10 раз ниже амплитуды более медленных альфа-волн.
Важное значение при регистрации ЭЭГ имеет расположение электродов, при этом электрическая активность одновременно регистрируемая с различных точек головы может сильно различаться. При записи ЭЭГ используют два основных метода: биполярный и монополярный. В первом случае оба электрода помещаются в электрически активные точки скальпа, во втором один из электродов располагается в точке, которая условно считается электрически нейтральной (мочка уха, переносица). При биполярной записи регистрируется ЭЭГ, представляющая результат взаимодействия двух электрически активных точек (например, лобного и затылочного отведений), при монополярной записи - активность какого-то одного отведения относительно электрически нейтральной точки (например, лобного или затылочного отведения относительно мочки уха). Выбор того или иного варианта записи зависит от целей исследования. В исследовательской практике шире используется монополярный вариант регистрации, поскольку он позволяет изучать изолированный вклад той или иной зоны мозга в изучаемый процесс.
Международная федерация обществ электроэнцефалографии приняла так называемую систему "10-20", позволяющую точно указывать расположение электродов. В соответствии с этой системой у каждого испытуемого точно измеряют расстояние между серединой переносицы (назионом) и твердым костным бугорком на затылке (инионом), а также между левой и правой ушными ямками. Возможные точки расположения электродов разделены интервалами, составляющими 10% или 20% этих расстояний на черепе. При этом для удобства регистрации весь череп разбит на области, обозначенные буквами: F - лобная, О - затылочная область, Р - теменная, Т - височная, С - область центральной борозды. Нечетные номера мест отведения относятся к левому, а четные - к правому полушарию. Буквой Z - обозначается отведение от верхушки черепа. Это место называется вертексом и его используют особенно часто (см. Хрестомат. 2.2).

Клинический и статический методы изучения ЭЭГ. С момента возникновения выделились и продолжают существовать как относительно самостоятельные два подхода к анализу ЭЭГ: визуальный (клинический) и статистический.
Визуальной (клинический) анализ ЭЭГ используется, как правило, в диагностических целях. Электрофизиолог, опираясь на определенные способы такого анализа ЭЭГ, решает следуюшие вопросы: соответствует ли ЭЭГ общепринятым стандартам нормы; если нет, то какова степень отклонения от нормы, обнаруживаются ли у пациента признаки очагового поражения мозга и какова локализация очага поражения. Клинический анализ ЭЭГ всегда строго индивидуален и носит преимущественно качественный характер. Несмотря на то, что существуют общепринятые в клинике приемы описания ЭЭГ, клиническая интерпретация ЭЭГ в большей степени зависит от опыта электрофизиолога, его умения "читать" электроэнцефалограмму, выделяя в ней скрытые и нередко очень вариативные патологические признаки.
Следует, однако, подчеркнуть, что в широкой клинической практике грубые макроочаговые нарушения или другие отчетливо выраженные формы патологии ЭЭГ встречаются редко. Чаще всего (70-80% случаев) наблюдаются диффузные изменения биоэлектрической активности мозга с симптоматикой, трудно поддающейся формальному описанию. Между тем именно эта симптоматика может представлять особый интерес для анализа того контингента испытуемых, которые входят в группу так называемой "малой" психи атрии - состояний, граничащих между "хорошей" нормой и явной патологией. Именно по этой причине сейчас предпринимаются особые усилия по формализ ации и даже разработки компьютерных программ для анализа клинической ЭЭГ.
Статистические методы исследования электроэнцефалограммы исходят из того, что фоновая ЭЭГ стационарна и стабильна. Дальнейшая обработка в подавляющем большинстве случаев опирается на преобразование Фурье, смысл которого состоит в том, что волна любой сложной формы математически идентична сумме синусоидальных волн разной амплитуды и частоты.
Преобразование Фурье позволяет преобразовать волновой Паттерн - " onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">паттерн фоновой ЭЭГ в частотный и установить распределение мощности по каждой частотной составляющей. С помощью преобразования Фурье самые сложные по форме колебания ЭЭГ можно свести к ряду синусоидальных волн с разными амплитудами и частотами. На этой основе выделяются новые показатели, расширяющие содержательную интерпретацию ритмической организации биоэлектрических процессов.
Например, специальную задачу составляет анализ вклада, или относительной мощности, разных частот, которая зависит от амплитуд синусоидальных составляющих. Она решается с помощью построения спектров мощности. Последний представляет собой совокупность всех значений мощности ритмических составляющих ЭЭГ, вычисляемых с определенным шагом дискретизации (в размере десятых долей герца). Спектры могут характеризовать абсолютную мощность каждой ритмической составляющей или относительную, т.е. выраженность мощности каждой составляющей (в процентах) по отношению к общей мощности ЭЭГ в анализируемом отрезке записи.

Спектры мощности ЭЭГ можно подвергать дальнейшей обработке, например, корреляционному анализу, при этом вычисляют авто- и кросскорреляционные функции, а также когерентность , которая характеризует меру синхронности частотных диапазонов ЭЭГ в двух различных отведениях . Когерентность изменяется в диапазоне от +1 (полностью совпадающие формы волны) до 0 (абсолютно различные формы волн). Такая оценка проводится в каждой точке непрерывного частотного спектра или как средняя в пределах частотных поддиапазонов.
При помощи вычисления когерентности можно определить характер внутри- и межполушарных отношений показателей ЭЭГ в покое и при разных видах деятельности. В частности, с помощью этого метода можно установить ведущее полушарие для конкретной деятельности испытуемого, наличие устойчивой межполушарной асимметрии и др. Благодаря этому спектрально-корреляционный метод оценки спектральной мощности (плотности) ритмических составляющих ЭЭГ и их когерентности является в настоящее время одним из наиболее распространенных.

Источники генерации ЭЭГ. Парадоксально, но собственно импульсная активность - основная структурная и функциональная единица нервной системы. Нейрон принимает сигналы от рецептор ов и других нейрон ов, перерабатывает их и в форме нервных импульсов передает к эффектор ным нервным окончаниям.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">нейрон ов не находит отражения в колебаниях электрического потенциал а, регистрируемого с поверхности черепа человека. Причина в том, что импульсная активность нейрон ов не сопоставима с ЭЭГ по временным параметрам. Длительность импульса (потенциал а действия) нейрон а составляет не более 2 мс. Временные параметры ритмических составляющих ЭЭГ исчисляются десятками и сотнями милисекунд.
Принято считать, что в электрических процессах, регистрируемых с поверхности открытого мозга или скальпа, находит отражение Синапсы - места функциональных контактов, образуемых нейрон ами.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">синаптическая активность нейрон ов. Речь идет о потенциал ах, которые возникают в постсинаптической мембране нейрон а, принимающего импульс. Возбуждающие постсинаптические потенциал ы имеют длительность более 30 мс, а тормозные постсинаптические потенциал ы коры могут достигать 70 мс и более. Эти потенциал ы (в отличие от потенциал а действия нейрон а, который возникает по приниципу "все или ничего") имеют градуальный характер и могут суммироваться.
Несколько упрощая картину, можно сказать, что положительные колебания потенциал а на поверхности коры связаны либо с возбуждающими постсинаптическими потенциал ами в ее глубинных слоях, либо с тормозными постсинаптическими потенциал ами в поверхностных слоях. Отрицательные колебания потенциал а на поверности коры предположительно отражают противоположное этому соотношение источников электрической активности.
Ритмический характер биоэлектрической активности коры, и в частности альфа-ритма, обусловлен в основном влиянием подкорковых структур, в первую очередь таламуса (промежуточный мозг). Именно в таламусе находятся главные, но не единственные Пейсмекер - водитель ритма; отдельный нейрон и (или) нейрон ная сеть, отвечающие за генерацию ритма определенной частоты.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">пейсмекеры или водители ритма. Одностороннее удаление таламуса или его хирургическая изоляция от неокортекса приводит к полному исчезновению альфа-ритма в зонах коры прооперированного полушария. При этом в ритмической активности самого таламуса ничто не меняется. Нейроны неспецифического таламуса обладают свойством авторитмичности. Эти нейрон ы через соответствующие возбуждающие и тормозные связи способны генерировать и поддерживать ритмическую активность в коре больших полушарий. Большую роль в динамике электрической активности таламуса и коры играет Ретикулярная формация - сетевидное образование, совокупность нервных структур, расположенных в центральных отделах стволовой части мозга (в продолговатом, среднем и промежуточном мозге). В области Р.ф. происходит взаимодействие поступающих в нее как восходящих - афферентных, так и нисходящих - эфферентных импульсов.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">ретикулярная формация ствола мозга. Она может оказывать синхронизирующее влияние, т.е. способствующее генерации устойчивого ритмического Паттерн - " onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">паттерна , и дезинхронизирующее, нарушающее согласованную ритмическую активность (см. Хрестомат. 2.3).

нейрон ов" height="314" alt="рисунок" src="methods_files/2-5.gif" width="428" border="0">

Синаптическая активность нейрон ов

Функциональное значение ЭЗГ и её составляющих. Существенное значение имеет вопрос о функциональном значении отдельных составляющих ЭЭГ. Наибольшее внимание исследователей здесь всегда привлекал Альфа-ритм - основной ритм электроэнцефалограммы в состоянии относительного покоя, с частотой в пределах 8 - 14 Гц и средней амплитудой в 30 - 70 мкВ.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">альфа-ритм - доминирующий ритм ЭЭГ покоя у человека.
Существует немало предположений, касающихся функциональной роли альфа-ритма. Основоположник кибернетики Н. Винер и вслед за ним ряд других исследователей считали, что этот ритм выполняет функцию временного сканирования ("считывания") информации и тесно связан с механизмами восприятия и памяти. Предполагается, что альфа-ритм отражает реверберацию возбуждений, кодирующих внутримозговую информацию и создающих оптимальный фон для процесса приема и переработки Афферентация - поток нервных импульсов, поступающих от экстеро- и интерорецептор ов в ЦНС.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">афферентных сигналов. Его роль состоит в своеобразной функциональной стабилизации состояний мозга и обеспечении готовности реагирования. Предполагается также, что альфа-ритм связан с действием селектирующих механизмов мозга, выполняющих функцию резонансного фильтра, и таким образом регулирующих поток сенсорных импульсов.
В покое в ЭЭГ могут присутствовать и другие ритмические составляющие, но их значение лучше всего выясняется при изменениии функциональных состояний организма (, 1992). Так, дельта-ритм у здорового взрослого человека в покое практически отсутствует, но он доминирует в ЭЭГ на четвертой стадии сна, которая получила свое название по этому ритму (медленноволновой сон или дельта-сон). Напротив, тэта-ритм тесно связан с эмоциональным и умственным напряжением. Его иногда так и называют стресс-ритм или ритм напряжения. У человека одним из ЭЭГ симптомов эмоционального возбуждения служит усиление тэта-ритма с частотой колебаний 4-7 Гц, сопровождающее переживание как положительных, так и отрицательных эмоций. При выполнении мыслительных заданий может усиливаться и дельта-, и тета-активность. Причем усиление последней составляющей положительно соотносится с успешностью решения задач. По своему происхождению тэта-ритм связан с Кортико-лимбическое взаимодействие = кортико - см. кора больших полушарий головного мозга; лимбическое - см. лимбическая система");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">кортико-лимбическим взаимодействием. Предполагается, что усиление тэта-ритма при эмоциях отражает активацию коры больших полушарий со стороны лимбической системы.
Переход от состояния покоя к напряжению всегда сопровождается реакцией десинхронизации, главным компонентом которой служит высокочастотная бета-активность. Умственная деятельность у взрослых сопровождается повышением мощности бета-ритма, причем значим ое усиление высокочастотной активности наблюдается при умственной деятельности, включающей элементы новизны, в то время как стереотипные, повторяющиеся умственные операции сопровождаются ее снижением. Установлено также, что успешность выполнения вербальны х заданий и тестов на зрительно-пространственные отношения оказывается положительно связанной с высокой активностью бета-диапазона ЭЭГ левого полушария. По некоторым предположениям, эта активность связана с отражением деятельности механизмов сканирования структуры стимула, осуществляемой нейрон ными сетями, продуцирующими высокочастотную активность ЭЭГ (см. Хрестомат. 2.1 ; Хрестомат. 2.5).

Магнитоэнцефалография - регистрация параметров магнитного поля, обусловленных биоэлектрической активностью головного мозга . Запись этих параметров осуществляется с помощью сверхпроводящих квантовых интерференционных датчиков и специальной камеры, изолирующей магнитные поля мозга от более сильных внешних полей. Метод обладает рядом преимуществ перед регистрацией традиционной электроэнцефалограммы. В частности, радиальные составляющие магнитных полей, регистрируемые со скальпа, не претерпевают таких сильных искажений, как ЭЭГ. Это позволяет более точно рассчитывать положение генераторов ЭЭГ-активности, регистрируемой со скальпа.

2.1.2. Вызванные потенциал ы головного мозга

Вызванные потенциал ы (ВП) - биоэлектрические колебания, возникающие в нервных структурах в ответ на внешнее раздражение и находящиеся в строго определенной временной связи с началом его действия. У человека ВП обычно включены в ЭЭГ, но на фоне спонтанной биоэлектрической активности трудно различимы (амплитуда одиночных ответов в несколько раз меньше амплитуды фоновой ЭЭГ). В связи с этим регистрация ВП осуществляется специальными техническими устройствами, которые позволяют выделять полезный сигнал из шума путем последовательного его накопления, или суммации. При этом суммируется некоторое число отрезков ЭЭГ, приуроченных к началу действия раздражителя.

Схематизированные эндогенные компоненты слуховых вызванных потенциал ов (B. Rockstroh et al., 1982): а - в ответ на релевантные задаче стимулы; б - ответ на иррелевантный стимул

Широкое использование метода регистрации ВП стало возможным в результате компьютеризации психофизиологических исследований в 50-60 гг. Первоначально его применение в основном было связано с изучением сенсорных функций человека в норме и при разных видах аномалий. Впоследствии метод стал успешно применяться и для исследования более сложных психи ческих процессов, которые не являются непосредственной реакцией на внешний стимул.
Способы выделения сигнала из шума позволяют отмечать в записи ЭЭГ изменения потенциал а, которые достаточно строго связаны во времени с любым фиксированным событием. В связи с этим появилось новое обозначение этого круга физиологических явлений - событийно-связанные потенциал ы (ССП).

• Примерами здесь служат:
  • колебания, связанные с активностью двигательной коры (моторный потенциал , или потенциал , связанный с движением);
  • потенциал , связанный с намерением произвести определенное действие (так называемая Е-волна);
  • потенциал , возникающий при пропуске ожидаемого стимула.

Эти потенциал ы представляют собой последовательность позитивных и негативных колебаний, регистрируемых, как правило, в интервале 0-500 мс. В ряде случаев возможны и более поздние колебания в интервале до 1000 мс. Количественные методы оценки ВП и ССП предусматривают, в первую очередь, оценку амплитуд и Латентный - скрытый, внешне не проявляющийся.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">латентностей . Амплитуда - размах колебаний компонентов, измеряется в мкВ, латентность - время от начала стимуляции до пика компонента, измеряется в мс. Помимо этого, используются и более сложные варианты анализа.

• В исследовании ВП и ССП можно выделить три уровня анализа:
  • феноменологический;
  • физиологический;
  • функциональный.

Феноменологический уровень включает описание ВП как многокомпонентной реакции с анализом конфигурации, компонентного состава и топографических особенностей. Фактически этот уровень анализа, с которого начинается любое исследование, применяющее метод ВП. Возможности этого уровня анализа прямо связаны с совершенствованием способов количественной обработки ВП, которые включают разные приемы, начиная от оценки латентностей и амплитуд и кончая производными, искусственно сконструированными показателями. Многообразен и математический аппарат обработки ВП, включающий факторный, дисперсионный, таксон омический и другие виды анализа.
Физиологический уровень. По этим результатам на физиологическом уровне анализа происходит выделение источников генерации компонентов ВП, т.е. решается вопрос о том, в каких структурах мозга возникают отдельные компоненты ВП. Локализация источников генерации ВП позволяет установить роль отдельных корковых и подкорковых образований в происхождении тех или иных компонентов ВП. Наиболее признанным здесь является деление ВП на экзогенные и эндогенные компоненты. Первые отражают активность специфических проводящих путей и зон, вторые - неспецифических ассоциативных проводящих систем мозга. Длительность тех и других оценивается по-разному для разных модальностей. В зрительной системе, например, экзогенные компоненты ВП не превышают 100 мс от момента стимуляции.
Третий уровень анализа - функциональный предполагает использование ВП как инструмента, позволяющего изучать физиологические механизмы поведения и познавательной деятельности человека и животных.

ВП как единица психофизиологического анализа. Под единицей анализа принято понимать такой объект анализа, который в отличие от элементов обладает всеми основными свойствами, присущими целому, причем свойства являются далее неразложимыми частями этого единства. Единица анализа - это такое минимальное образование, в котором непосредственно представлены существенные связи и существенные для данной задачи параметры объекта. Более того, подобная единица сама должна быть единым целым, своего рода системой, дальнейшее разложение которой на элементы лишит ее возможности представлять целое как таковое. Обязательным признаком единицы анализа является также то, что ее можно операционализировать, т.е. она допускает измерение и количественную обработку.
Если рассматривать психофизиологический анализ как метод изучения мозговых механизмов психи ческой деятельности, то ВП отвечают большинству требований, которые могут быть предъявлены единице такого анализа.
Во-первых , ВП следует квалифицировать как психонервную реакцию, т.е. такую, которая прямо связана с процессами психи ческого отражения.
Во-вторых , ВП - это реакция, состоящая из ряда компонентов, непрерывно связанных между собой. Таким образом, она структурно однородна и может быть операционализирована, т.е. имеет количественные характеристики в виде параметров отдельных компонентов (латентностей и амплитуд). Существенно, что эти параметры имеют разное функциональное значение в зависимости от особенностей экспериментальной модели.
В-третьих , разложение ВП на элементы (компоненты), осуществляемое как метод анализа, позволяет охарактеризовать лишь отдельные стадии процесса переработки информации, при этом утрачивается целостность процесса как такового.
В наиболее выпуклой форме идеи о целостности и системности ВП как корреляте поведенческого акта нашли отражение в исследованиях В.Б. Швыркова. По этой логике ВП, занимая весь временной интервал между стимулом и реакцией, соответствуют всем процессам, приводящим к возникновению поведенческого ответа, при этом конфигурация ВП зависит от характера поведенческого акта и особенностей функциональной системы, обеспечивающей данную форму поведения. При этом отдельные компоненты ВП рассматриваются как отражение этапов афферентного синтеза, принятия решения, включения исполнительных механизмов, достижения полезного результата. В такой интерпретации ВП выступают как единица психофизиологического анализа поведения.
Однако маги стральное русло применения ВП в психофизиологии связано с изучением физиологических механизмов и Корреля т - дополнительный показатель, статистически связанный с изучаемым процессом или явлением.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">коррелятов познавательной деятельности человека. Это направление определяется как Когнитивный - познавательный, имеющий отношение к познанию.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">когнитивная психофизиология. ВП в нем используются в качестве полноценной единицы психофизиологического анализа. Такое возможно, потому что, по образному определению одного из психофизиологов, ВП имеют уникальный в своем роде двойной статус, выступая в одно и то же время как "окно в мозг" и "окно в познавательные процессы" (см. Хрестомат. 2.4).

2.1.3. Топографическое картирование электрической активности мозга (ТКЭАМ)

ТКЭАМ - топографическое картирование электрической активности мозга - область электрофизиологии, оперирующая с множеством количественных методов анализа электроэнцефалограммы и вызванных потенциал ов (см. Видео). Широкое применение этого метода стало возможным при появлении относительно недорогих и быстродействующих персональных компьютеров. Топографическое картирование существенным образом повышает эффективность ЭЭГ-метода. ТКЭАМ позволяет очень тонко и дифференцированно анализировать изменения функциональных состояний мозга на локальном уровне в соответствии с видами выполняемой испытуемым психи ческой деятельности. Однако, следует подчеркнуть, что метод картирования мозга является не более чем очень удобной формой представления на экране дисплея статистического анализа ЭЭГ и ВП.

• Сам метод картирования мозга можно разложить на три основные составляющие:
  • регистрацию данных;
  • анализ данных;
  • представление данных.

Регистрация данных. Используемое число электродов для регистрации ЭЭГ и ВП, как правило, варьирует в диапазоне от 16 до 32, однако в некоторых случаях достигает 128 и даже больше. При этом большее число электродов улучшает пространственное разрешение при регистрации электрических полей мозга, но сопряжено с преодолением больших технических трудностей.
Для получения сравнимых результатов используется система "10-20", при этом применяется в основном монополярная регистрация.
Важно, что при большом числе активных электродов можно использовать лишь один референтный электрод, т.е. тот электрод, относительно которого регистрируется ЭЭГ всех остальных точек постановки электродов. Местом приложения референтного электрода служат мочки ушей, переносица или некоторые точки на поверхности скальпа (затылок, вертекс). Существуют такие модификации этого метода, которые позволяют вообще не использовать референтный электрод, заменяя его значениями потенциал а, вычисленными на компьютере.

Анализ данных. Выделяют несколько основных способов количественного анализа ЭЭГ: временной, частотный и пространственный.
Временный представляет собой вариант отражения данных ЭЭГ и ВП на графике, при этом время откладывается по горизонтальной оси, а амплитуда - по вертикальной. Временной анализ применяют для оценки суммарных потенциал ов, пиков ВП, эпилептических разрядов.
Частотный анализ заключается в группировке данных по частотным диапазонам: дельта, тета, альфа, бета.
Пространственный анализ сопряжен с использованием различных статистических методов обработки при сопоставлении ЭЭГ из разных отведений. Наиболее часто применяемый способ - это вычисление когерентности.

Способы представления данных. Самые современные компьютерные средства картирования мозга позволяют легко отражать на дисплее все этапы анализа: "сырые данные" ЭЭГ и ВП, спектры мощности, топографические карты - как статистические, так и динамические в виде мультфильмов, различные графики, диаграммы и таблицы, а также, по желанию исследователя, - различные комплексные представления. Следует особо указать на то, что применение разнообразных форм визуализации данных позволяет лучше понять особенности протекания сложных мозговых процессов.

ЭЭГ-карты, представляющие топографическое расположение значений спектральной мощности ЭЭГ (по Н.Л. Горбачевской с соавт., 1991). Под каждой картой указан диапазон анализируемых частот. Справа - шкала значений спектральной мощности ЭЭГ, мкВ

Топографические карты представляют собой контур черепа, на котором изображен какой-либо закодированный цветом параметр ЭЭГ в определенный момент времени, причем разные градации этого параметра (степень выраженности) представлены разными цветовыми оттенками. Поскольку параметры ЭЭГ постоянно меняются по ходу обследования, соответственно этому изменяется цветовая композиция на экране, позволяя визуально отслеживать динамику ЭЭГ процессов. Параллельно с наблюдением исследователь получает в свое распоряжение статистические данные, лежащие в основе карт.
Использование ТКЭАМ в психофизиологии наиболее продуктивно при применении психологических проб, которые являются "топографически контрастными", т.е. адресуются к разным отделам мозга (например, вербальны е и пространственные задания).

2.1.4. Компьютерная томография (КТ)

Компьютерная томография (КТ) - новейший метод, дающий точные и детальные изображения малейших изменений плотности мозгового вещества. КТ соединила в себе последние достижения рентгеновской и вычислительной техники, отличаясь принципиальной новизной технических решений и математического обеспечения.
Главное отличие КТ от рентгенографии состоит в том, что рентген дает только один вид части тела. При помощи компьютерной томографии можно получить множество изображений одного и того же органа и таким образом построить внутренний поперечный срез, или "ломтик" этой части тела. Томографическое изображение - это результат точных измерений и вычислений показателей ослабления рентгеновского излучения, относящихся только к конкретному органу.
Таким образом, метод позволяет различать ткани, незначительно отличающиеся между собой по поглощающей способности. Измеренные излучение и степень его ослабления получают цифровое выражение. По совокупности измерений каждого слоя проводится компьютерный синтез томограммы. Завершающий этап - построение изображения исследуемого слоя на экране дисплея. Для проведения томографических исследований мозга используется прибор нейротомограф.
Помимо решения клинических задач (например, определения местоположения опухоли) с помощью КТ можно получить представление о распределении регионального мозгового кровотока. Благодаря этому КТ может быть использована для изучения обмена веществ и кровоснабжения мозга.
В ходе жизнедеятельности нейрон ы потребляют различные химические вещества, которые можно пометить радиоактивными изотопами (например, глюкозу). При активизации нервных клеток кровоснабжение соответствующего участка мозга возрастает, в результате в нем скапливаются меченые вещества и возрастает радиоактивность. Измеряя уровень радиоактивности различных участков мозга, можно сделать выводы об изменениях активности мозга при разных видах психи ческой деятельности. Последние исследования показали, что определение максимально активизированных участков мозга может осуществляться с точностью до 1 мм.

Ядерно-магнитно-резонансная томография мозга. Компьютерная томография стала родоночальницей ряда других еще более совершенных методов исследования: томографии с использованием эффекта ядерного магнитного резонанса (ЯМР-томография), позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ), функционального магнитного резонанса (ФМР). Эти методы относятся к наиболее перспективным способам неинвазивного совмещенного изучения структуры, метаболизма и кровотока мозга.
При ЯМР-томографии получение изображения основано на определении в мозговом веществе распределения плотности ядер водорода (протонов) и на регистрации некоторых их характеристик при помощи мощных электромагнитов, расположенных вокруг тела человека. Полученные посредством ЯМР-томографии изображения дают информацию об изучаемых структурах головного мозга не только анатомического, но и физикохимического характера. Помимо этого преимущество ядерно-магнитного резонанса заключается в отсутствии ионизирующего излучения; в возможности многоплоскостного исследования, осуществляемого исключительно электронными средствами; в большей разрешающей способности. Другими словами, с помощью этого метода можно получить четкие изображения "срезов" мозга в различных плоскостях.
Позитронно-Эмиссионная трансаксиальная Томография (ПЭТ-сканеры ) сочетает возможности КТ и радиоизотопной диагностики. В ней используются ультракороткоживущие позитронизлучающие изотопы ("красители"), входящие в состав естественных метаболитов мозга, которые вводятся в организм человека через дыхательные пути или внутривенно. Активным участкам мозга нужен больший приток крови, поэтому в рабочих зонах мозга скапливается больше радиоактивного "красителя". Излучения этого "красителя" преобразуют в изображения на дисплее.
С помощью ПЭТ измеряют региональный мозговой кровоток и метаболизм глюкозы или кислорода в отдельных участках головного мозга. ПЭТ позволяет осуществлять прижизненное картирование на "срезах" мозга регионального обмена веществ и кровотока.
В настоящее время разрабатываются новые технологии для изучения и измерения происходящих в мозге процессов, основанные, в частности, на сочетании метода ЯМР с измерением мозгового метаболизма при помощи позитронной эмиссии. Эти технологии получили название метода функционального магнитного резонанса (ФМР) (см. Видео).

2.1.5. Нейрональная активность

- нервная клетка, через которую передается информация в организме, представляет собой морфофункциональную единицу ЦНС человека и животных. При достижении порогового уровня возбуждения, поступающего в нейрон из разных источников, он генерирует разряд, называемый потенциал ом действия. Как правило, нейрон должен получить много приходящих импульсов прежде, чем в нем возникнет ответный разряд. Все контакты нейрон а (Синапсы - места функциональных контактов, образуемых нейрон ами.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">синапс ы ) делятся на два класса: возбудительные и тормозные. Активность первых увеличивает возможность разряда нейрон а, активность вторых - снижает. По образному сравнению, ответ нейрон а на активность всех его синапс ов представляет собой результат своеобразного "химического голосования". Частота ответов нейрон а зависит от того, как часто и с какой интенсивностью возбуждаются его синаптические контакты, но здесь есть свои ограничения. Генерация импульсов (спайков) делает нейрон недееспособным примерно на 0,001 с. Этот период называется рефрактерным, он нужен для восстановления ресурсов клетки. Период рефрактерности ограничивает частоту разрядов нейрон ов. Частота разрядов нейрон ов колеблется в широких пределах, по некоторым данным от 300 до 800 импульсов в секунду (см. Видео).

нейрон ных популяций, регистрируемых в различных корковых и подкорковых структурах." height="219" alt="рисунок" src="methods_files/2-10.gif" width="262" border="0">

Варианты осциллограмм импульсной активности нейрон ных популяций, регистрируемых в различных корковых и подкорковых структурах (по Н.П. Бехтеревой с соавт., 1985). Вверху - отметки времени (100 мс). Латинские буквы справа - условные обозначения структур мозга человека

Регистрация ответов нейрон ов. Активность одиночного нейрон а регистрируется с помощью так называемых микроэлектродов, кончик которых имеет от 0,1 до 1 микрона в диаметре. Специальные устройства позволяют вводить такие электроды в разные отделы головного мозга, в таком положении электроды можно зафиксировать и, будучи соединены с комплексом усилитель - осциллограф, они позволяют наблюдать электрические разряды нейрон а.
С помощью микроэлектродов регистрируют активность отдельных нейрон ов, небольших ансамблей (групп) нейрон ов и множественных популяций (т.е. сравнительно больших групп нейрон ов). Количественная обработка записей импульсной активности нейрон ов представляет собой довольно сложную задачу особенно в тех случаях, когда нейрон генерирует множество разрядов и нужно выявить изменения этой динамики в зависимости от каких-либо факторов. С помощью ЭВМ и специального программного обеспечения оцениваются такие параметры, как частота импульсации, частота ритмических пачек или группирования импульсов, длительность межстимульных интервалов и др. Анализ функциональных характеристик активности нейрон ов в сопоставлении с поведенческими реакциями проводится на достаточно длительных отрезках времени от 25-30 с и выше. Активность нейрон ов регистрируют у животных в эксперименте, у человека в клинических условиях. Ценными объектами исследования функциональных свойств нейрон ов служат крупные и относительно доступные нейрон ы некоторых беспозвоночных. Многочисленные факты, касающиеся нейрон альной организации поведения, были получены при изучении импульсной активности нейрон ов в экспериментах на кроликах, кошках и обезьянах.
Исследования активности нейрон ов головного мозга человека осуществляются в клинических условиях, когда пациентам с лечебными целями вводят в мозг специальные микроэлектроды. В ходе лечения для полноты клинической картины больные проходят психологическое тестирование, в процессе которого регистрируется активность нейрон ов. Исследование биоэлектрических процессов в клетках, сохраняющих все свои связи в мозге, позволяет сопоставлять особенности их активности, с результатами психологических проб, с одной стороны, а также с интегративными физиологическими показателями (ЭЭГ, ВП, ЭМГ и др.)
Последнее особенно важно, потому что одной из задач изучения работы мозга является нахождение такого метода, который позволил бы гармонически сочетать тончайший анализ в изучении деталей его работы с исследованием интегральных функций. Знание законов функционирования отдельных нейрон ов, конечно, совершенно необходимо, но это только одна сторона в изучении функционирования мозга, не вскрывающая, однако, законов работы мозга как целостной функциональной системы.

2.1.6. Методы воздействия на мозг

Выше были представлены методы, общая цель которых - регистрация физиологических проявлений и показателей функционирования головного мозга человека и животных. Наряду с этим исследователи всегда стремились проникнуть в механизмы мозга, оказывая на него прямое или косвенное воздействие и оценивая последствия этих воздействий. Для психофизиолога использование различных приемов стимуляции - прямая возможность моделирования поведения и психи ческой деятельности в лабораторных условиях.

Сенсорная стимуляция. Самый простой способ воздействия на мозг - это использование естественных или близких к ним стимулов (зрительных, слуховых, обонятельных, тактильных и пр.). Манипулируя физическими параметрами стимула и его содержательными характеристиками, исследователь может моделировать разные стороны психи ческой деятельности и поведения человека.
Диапазон применяемых стимулов весьма широк:
в сфере зрительного восприятия - от элементарных зрительных стимулов (вспышки, шахматные поля, решетки) до зрительно предъявляемых слов и предложений, с тонко дифференцируемой семантикой;
в сфере слухового восприятия - от неречевых стимулов (тонов, щелчков) до фонем, слов и предложений.
При изучении тактильной чувствительности применяется стимуляция: механическая и электрическими стимулами, не достигающими порога болевой чувствительности, при этом раздражение может наноситься на разные участки тела.
Реакции ЦНС на такое воздействие изучены хорошо и путем регистрации активности нейрон ов, и методом вызванных потенциал ов. Помимо сказанного, в психофизиологии широко используются приемы ритмической стимуляции светом или звуком, вызывающие эффекты навязывания - воспроизведения в спектре ЭЭГ частот, соответствующих частоте действующего стимула (или кратных этой частоте).

Электрическая стимуляция мозга является плодотворным методом изучения функций его отдельных структур. Она осуществляется через введенные в мозг электроды в "острых" опытах на животных или во время хирургических операций на мозге у человека. Кроме того, возможна стимуляция и в условиях длительного наблюдения с помощью предварительно вживленных оперативным путем электродов. При хронически вживленных электродах можно изучать особый феномен электрической самостимуляции, когда животное с помощью какого-нибудь действия (нажатия на рычаг) замыкает электрическую цепь и таким образом регулирует силу раздражения собственного мозга. У человека электрическая стимуляция мозга применяется для изучения связи между психи ческими процессами и функциями и отделами мозга. Так, например, можно изучать физиологические основы речи, памяти, эмоций.
В лабораторных условиях используется метод микрополяризации, суть которого состоит в пропускании слабого постоянного тока через отдельные участки коры головного мозга. При этом электроды прикладываются к поверхности черепа в области стимуляции. Локальная микрополяризация не разрушает ткань мозга, а лишь оказывает влияние на сдвиги потенциал а коры в стимулируемом участке, поэтому она может быть использована в психофизиологических исследованиях.
Наряду с электрической допустима стимуляция коры мозга человека слабым электромагнитным полем. Основу этого метода составляет принципиальная возможность изменения характеристик деятельности ЦНС под влиянием контролируемых магнитных полей. В этом случае также не оказывается разрушающего воздействия на клетки мозга. В то же время, по некоторым данным, воздействие электромагнитным полем ощутимо влияет на протекание психи ческих процессов, следовательно, этот метод представляет интерес для психофизиологии.

Разрушение участков мозга. Повреждение или удаление части головного мозга для установления ее функций в обеспечении поведения - один из наиболее старых и распространенных методов изучения физиологических основ поведения. В чистом виде метод применяется в экспериментах с животными. Наряду с этим распространено психофизиологическое обследование людей, которым по медицинским показаниям было проведено удаление части мозга.

• Разрушающее вмешательство может осуществляться путем:
  • перерезки отдельных путей или полного отделения структур (например, разделение полушарий путем рассечения межполушарной связки - мозолистого тела);
  • разрушения структур при пропускании постоянного тока (электролитическое разрушение) или тока высокой частоты (термокоагуляция) через введенные в соответствующие участки мозга электроды;
  • хирургического удаления ткани скальпелем или отсасыванием с помощью специального вакуумного насоса, выполняющего роль ловушки для отсасываемой ткани;
  • химических разрушений с помощью специальных препаратов, истощающих запасы медиаторов или разрушающих нейрон ы;
  • обратимого функционального разрушения , которое достигается за счет охлаждения, местной анестезии и других приемов.

Итак, в общем метод разрушения мозга включает в себя разрушение, удаление и рассечение ткани, истощение нейрохимических веществ, в первую очередь медиаторов, а также временное функциональное выключение отдельных областей головного мозга и оценку влияния вышеперечисленных эффектов на поведение животных.

2.2. Электрическая активность кожи

Методы регистрации. Измерение и изучение электрической активности кожи (ЭАК), или кожно-гальванической реакции (КГР (кожно-гальваническая реакция) - изменение электрической активности кожи; измеряется в двух вариантах на основе оценки электрического сопротивления или проводимости различных участков кожи; используется при диагностике функциональных состояний и эмоциональных реакций человека.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">КГР ), впервые началось в конце 19 в., когда почти одновременно французский врач Фере и российский физиолог Тарханов зарегистрировали: первый - изменение сопротивления кожи при пропускании через нее слабого тока, второй - разность потенциал ов между разными участками кожи. Эти открытия легли в основу двух методов регистрации КГР: экзосоматического (измерение сопротивления кожи) и эндосоматического (измерение электрических потенциал ов самой кожи). Следует помнить, что эти методы дают несовпадающие результаты.
В настоящее время ЭАК объединяет целый ряд показателей: уровень потенциал а кожи, реакция потенциал а кожи, спонтанная реакция потенциал а кожи, уровень сопротивления кожи, реакция сопротивления кожи, спонтанная реакция сопротивления кожи. В качестве индикаторов стали использоваться также характеристики проводимости кожи: уровень, реакция и спонтанная реакция. Во всех трех случаях "уровень" означает тоническую составляющую ЭАК, т.е. длительные изменения показателей; "реакция" - фазическую составляющую ЭАК, т.е. быстрые, ситуативные изменения показателей ЭАК; спонтанные реакции - краткосрочные изменения, не имеющие видимой связи с внешними факторами.

Происхождение и значение ЭАК. Возникновение электрической активности кожи обусловлено, главным образом, активностью потовых желез в коже человека, которые в свою очередь находятся под контролем симпатической нервной системы.

У человека имеется 2-3 миллиона потовых желез, но количество их на разных участках теле сильно варьирует. Например, на ладонях и подошвах около 400 потовых желез на один квадратный сантиметр поверхности кожи, на лбу около 200, на спине около 60. Выделение железами пота происходит постоянно, даже когда на коже не появляется ни капли. В течении дня выделяется около полулитра жидкости. При исключительно сильной жаре потеря жидкости может достигать 3,5 литра в час и 14 литров в день (см. Видео).
Существует два типа потовых желез: апокринные и эккринные .
Апокринные , расположенные в подмышечных впадинах и в паху, определяют запах тела и реагируют на раздражители, вызывающие стресс. Они непосредственно не связаны с регуляцией температуры тела.

Эккринные расположены по всей поверхности тела и выделяют обычный пот, главными компонентами которого являются вода и хлористый натрий. Их главная функция - терморегуляция, т.е. поддержание постоянной температуры тела. Однако те эккринные железы, которые расположены на ладонях и подошвах ног, а также на лбу и под мышками - реагируют в основном на внешние раздражители и стрессовые воздействия.
В психофизиологии электрическую активность кожи используют как показатель "эмоционального" потоотделения. Как правило, ее регистрируют с кончиков пальцев или ладони, хотя можно измерять и с подошв ног, и со лба. Следует сказать, однако, что природа КГР (кожно-гальваническая реакция) - изменение электрической активности кожи; измеряется в двух вариантах на основе оценки электрического сопротивления или проводимости различных участков кожи; используется при диагностике функциональных состояний и эмоциональных реакций человека.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">КГР , или ЭАК, еще до сих пор не ясна.

2.3. Показатели работы сердечно-сосудистой системы

Сердечно-сосудистая система выполняет витальные функции, обеспечивая постоянство жизненной среды организма. Сердечная мышца и кровеносные сосуды действуют согласованно, чтобы удовлетворять постоянно меняющиеся потребности различных органов и служить сетью для снабжения и связи, поскольку с кровотоком переносятся питательные вещества, газы, продукты распада, гормоны.

• Индикаторы активности сердечно-сосудистой системы включают:
  • ритм сердца (РС) - частоту сердечных сокращений (ЧСС);
  • силу сокращений сердца - силу, с которой сердце накачивает кровь;
  • минутный объем сердца - количество крови, проталкиваемое сердцем в одну минуту; артериальное давление (АД);
  • региональный кровоток - показатели локального распределения крови. Для измерения мозгового кровотока получили распространение методы томографии и реографии (см. п. 2.1).

Среди показателей сердечно-сосудистой системы часто используют также среднюю частоту пульса и ее дисперсию.
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 - измеряется как произведение величины систолического объема на частоту сердечных сокращений в 1 мин. В покое минутный объем составляет 3-5 л. При интенсивной работе минутный объем может существенно увеличиваться до 25-30 л., причем на первых этапах минутный объем сердца растет за счет повышения величины систолического объема, а при больших нагрузках в основном за счет увеличения сердечного ритма.
Артериальное давление - общеизвестный показатель работы сердечно-сосудистой системы. Оно характеризует силу напора крови в артериях. АД изменяется на протяжении сердечного цикла, оно достигает максимума во время систолы (сокращения сердца) и падает до минимума в диастоле, когда сердце расслабляется перед следующим сокращением. Нормальное артериальное давление здорового человека в покое около 130 / 70 мм рт.ст., где 130 - систолическое давление АД, а 70 - диастолическое АД. Пульсовое давление разность между систолическим и диастолическим давлением, и в норме составляет около 60 мм рт.ст.
Ритм сердца - показатель, часто используемый для диагностики функционального состояния человека, зависит от взаимодействия симпатических и парасимпатических влияний из вегетативной нервной системы. При этом возрастание напряженности в работе сердца может возникать по двум причинам - в результате усиления симпатической активности и снижения парасимпатической.

Электрокардиограмма (ЭКГ) - запись электрических процессов, связанных с сокращением сердечной мышцы . Впервые была сделана в 1903 г. Эйнтховеном. С помощью клинических и диагностических установок ЭКГ можно регистрировать, используя до 12 различных пар отведений; половина их связана с грудной клеткой, а другая половина - с конечностями. Каждая пара электродов регистрирует разность потенциал ов между двумя сторонами сердца, и разные пары дают несколько различную информацию о положении сердца в грудной клетке и о механизмах его сокращения. При заболеваниях сердца в одном или нескольких отведениях могут обнаруживаться отклонения от нормальной формы ЭКГ, и это существенно помогает при постановке диагноза.

В психофизиологии ЭКГ в основном используется для измерения частоты сокращения желудочков. С этой целью применяют прибор кардиотахометр. Ритм сердца, зарегистрированный с помощью кардиотахометра, как правило, соответствует частоте пульса, т.е. числу волн давления, распространяющихся вдоль периферических артерий за одну минуту. В некоторых случаях эти величины, однако, не совпадают.
Исследование нейрогуморальной регуляции ритма сердца является одним из наиболее распространенных подходов к оценке состояния адаптационных возможностей организма человека. Для исследования вегетативного тонуса широко используются записи ЭКГ или кардиоинтервалограммы (КИГ). Наиболее распространенным является метод обработки кардиоинтервалов с помощью гистографического анализа: вычисляется мода распределения, ее амплитуда и вариационный размах и на основании этих параметров вычислялся интегральный показатель - индекс напряжения (ИН). Индекс напряжения пропорционален средней частоте сердечных сокращений и обратно пропорционален диапазону, в котором варьирует интервал между двумя ударами сердца.
С начала 60-х гг. начали использоваться различные спектральные методы анализа RR-интервалов.

Плетизмография - метод регистрации сосудистых реакций организма . Плетизмография отражает изменения в объеме конечности или органа, вызванные изменениями количества находящейся в них крови. Конечность человека в изолирующей перчатке помещают внутрь сосуда с жидкостью, который соединен с манометром и регистрирующим устройством. Изменения давления крови и лимфы в конечности находят отражение в форме кривой, которая называется плетизмограммой. Широкое распространение получили пальцевые фотоплетизмографы, портативные устройства, которые также можно использовать для регистрации сердечного ритма.
В плетизмограмме можно выделить два типа изменений: фазические и тонические.
Фазические изменения обусловлены динамикой пульсового объема от одного сокращения сердца к другому.
Тонические изменения кровотока - это собственно изменения объема крови в конечности. Оба показателя обнаруживают при действии психи ческих раздражителей сдвиги, свидетельствующие о сужении сосудов.
Плетизмограмма - высоко чувствительный индикатор вегетативных сдвигов в организме.

2.4. Показатели активности мышечной системы

Мышечную систему образно определяют как биологический ключ человека к внешнему миру.

Электромиография - метод исследования функционального состояния органов движения путем регистрации биопотенциал ов мышц . Электромиография - это регистрация электрических процессов в мышцах, фактически запись потенциал ов действия мышечных волокон, которые заставляют ее сокращаться. Мышца представляет собой массу ткани, состоящую из множества отдельных мышечных волокон, соединенных вместе и работающих согласованно. Каждое мышечное волокно - это тонкая нить, толщиной всего лишь около 0,1 мм до 300 мм длиной. При стимуляции электрическим потенциал ом действия, приходящим к волокну от мотонейрон а, это волокно сокращается иногда примерно до половины первоначальной длины. Мышцы, участвующие в тонких двигательных коррекциях (фиксация объекта глазами), могут иметь в каждой единице всего по 10 волокон. В мышцах, осуществляющих более грубую регулировку при поддержании позы, в одной двигательной единице может быть до 3000 мышечных волокон.
Поверхностная электромиограмма (ЭМГ) суммарно отражает разряды двигательных единиц, вызывающих сокращение. Регистрация ЭМГ позволяет выявить намерение начать движение за несколько секунд до его реального начала. Помимо этого миограмма выступает как индикатор мышечного напряжения. В состоянии относительного покоя связь между действительной силой, развиваемой мышцей, и ЭМГ линейна.
Прибор, с помощью которого регистрируются биопотенциал ы мышц, называется электромиографом, а регистрируемая с его помощью запись электромиограммой (ЭМГ). ЭМГ, в отличие от биоэлектрической активности мозга (ЭЭГ), состоит из высокочастотных разрядов мышечных волокон, для неискаженной записи которых, по некоторым представлениям, требуется полоса пропускания до 10 000 Гц.

2.5. Показатели активности дыхательной системы

Дыхательная система состоит из дыхательных путей и легких.
Основной двигательный аппарат этой системы составляют межреберные мышцы, диафрагма и мышцы живота. Воздух, поступающий в легкие во время вдоха, снабжает протекающую по легочным капиллярам кровь кислородом. Одновременно из крови выходят двуокись углерода и другие вредные продукты метаболизма, которые выводятся наружу при выдохе. Между интенсивностью мышечной работы, совершаемой человеком, и потреблением кислорода существует простая линейная зависимость.
В психофизиологических экспериментах в настоящее время дыхание регистрируется относительно редко, главными образом для того, чтобы контролировать артефакты.

Для измерения интенсивности (амплитуды и частоты) дыхания используют специальный прибор - пневмограф. Он состоит из надувной камеры-пояса, плотно оборачиваемой вокруг грудной клетки испытуемого, и отводящей трубки, соединенной с манометром и регистрирующим устройством. Возможны и другие способы регистрации дыхательных движений, но в любом случае обязательно должны присутствовать датчики натяжения, фиксирующие изменение объема грудной клетки.
Этот метод обеспечивает хорошую запись изменений частоты и амплитуды дыхания. По такой записи легко анализировать число вдохов в минуту, а также амплитуду дыхательных движений в разных условиях. Можно сказать, что дыхание - это один из недостаточно оцененных факторов в психофизиологических исследованиях.

2.6. Реакции глаз

Для психофизиолога наибольший интерес представляют три категории глазных реакций: сужение и расширение зрачка, мигание и глазные движения.
Пупиллометрия - метод изучения зрачковых реакций. Зрачок - отверстие в радужной оболочке, через которое свет попадает на сетчатку. Диаметр зрачка человека может меняться в пределах от 1,5 до 9 мм. Величина зрачка существенно колеблется в зависимости от количества света, падающего на глаз: на свету зрачок сужается, в темноте - расширяется. Наряду с этим, размер зрачка существенно изменяется, если испытуемый реагирует на воздействие эмоционально. В связи с этим пупиллометрия используется для изучения субъективного отношения людей к тем или иным внешним раздражителям.
Диаметр зрачка можно измерять путем простого фотографирования глаза в ходе обследования или же с помощью специальных устройств, преобразующих величину зрачка в постоянно варьирующий уровень потенциал а, регистрируемый на полиграфе.
Мигание (моргание) - периодическое смыкание век . Длительность одного мигания приблизительно 0,35 с. Средняя частота мигания составляет 7,5 в минуту и может варьировать в пределах от 1 до 46 в минуту. Мигание выполняет разные функции в обеспечении жизнедеятельности глаз. Однако для психофизиолога существенно, что частота мигания изменяется в зависимости от психи ческого состояния человека.
Движение глаз широко исследуются в психологии и психофизиологии. Это разнообразные по функции, механизму и биомеханике вращения глаз в орбитах. Существуют разные типы глазных движений, выполняющие различные функции. Однако наиболее важная среди них функция движений глаз состоит в том, чтобы поддерживать интересующее человека изображение в центре сетчатки, где самая высокая острота зрения. Минимальная скорость прослеживающих движений около 5 угл. мин/с, максимальная достигает 40 град/с.
Электроокулография - метод регистрации движения глаз , основанный на графической регистрации изменения электрического потенциал а сетчатки и глазных мышц. У человека передний полюс глаза электрически положителен, а задний отрицателен, поэтому существует разность потенциал ов между дном глаза и роговицей, которую можно измерить. При повороте глаза положение полюсов меняется, возникающая при этом разность потенциал ов характеризует направление, амплитуду и скорость движения глаза. Это изменение, зарегистрированное графически, носит название электроокулограммы. Однако микродвижения глаз с помощью этого метода не регистрируются, для их регистрации разработаны другие приемы. (см. рис.)

2.7. Детектор лжи

Детектор лжи - условное название прибора полиграфа, одновременно регистрирующего комплекс физиологических показателей (КГР (кожно-гальваническая реакция) - изменение электрической активности кожи; измеряется в двух вариантах на основе оценки электрического сопротивления или проводимости различных участков кожи; используется при диагностике функциональных состояний и эмоциональных реакций человека.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">КГР , ЭЭГ, плетизмограмму и др.) с целью выявить динамику эмоционального напряжения. С человеком, проходящем обследование на полиграфе, проводят собеседование, в ходе которого наряду с нейтральными задают вопросы, составляющие предмет специальной заинтересованности. По характеру физиологических реакций, сопровождающих ответы на разные вопросы, можно судить об эмоциональной реактивности человека и в какой-то мере о степени его искренности в данной ситуации. Поскольку в большинстве случаев специально необученный человек не контролирует свои вегетативные реакции, детект ор лжи дает по некоторым оценкам до 71% случаев обнаружения обмана.
Следует иметь в виду, однако, что сама процедура собеседования (допроса) может быть настолько неприятна для человека, что возникающие по ходу физиологические сдвиги будут отражать эмоциональную реакцию человека на процедуру. Отличить спровоцированные процедурой тестирования эмоции от эмоций, вызванных целевыми вопросам, невозможно. В то же время человек, обладающий высокой эмоциональной стабильностью, сможет относительно спокойно чувствовать себя в этой ситуации, и его вегетативные реакции не дадут твердых основания для вынесения однозначного суждения. По этой причине к результатам, полученных с помощью детект ора лжи, нужно относиться с должной мерой критичности (см. Видео).

Многоканальная регистрация наиболее часто изучаемых видов биоэлектрической активности человека (по В.Блоку, 1970)

2.8. Выбор методик и показателей

В идеале выбор физиологических методик и показателей должен логически вытекать из принятого исследователем методолог ического подхода и целей, поставленных перед экспериментом. Однако на практике нередко исходят из других соображений, например, доступности приборов и легкости обработки экспериментальных данных.
Более весомыми представляются аргументы в пользу выбора методик, если извлекаемые с их помощью показатели получают логически непротиворечивое содержательное толкование в контекст е изучаемой психологической или психофизиологической модели.

Психофизиологические модели. В науке под моделью понимается упрощенное знание, несущее определенную, ограниченную информацию об объекте/явлении, отражающее те или иные его свойства. С помощью моделей можно имитировать функционирование и прогнозировать свойства изучаемых объектов, процессов или явлений. В психологии моделирование имеет два аспекта: моделирование психи ки и моделирование ситуаций . Под первым подразумевается знаковая или техническая имитация механизмов, процессов и результатов психи ческой деятельности, под вторым организация того или иного вида человеческой деятельности путем искусственного конструирования среды, в которой осуществляется эта деятельность.
Оба аспекта моделирования находят место в психофизиологических исследованиях. В первом случае моделируемые особенности деятельности человека, психи ческих процессов и состояний прогнозируются на основе объективных физиологических показателей, нередко зарегистрированных вне прямой связи с изучаемым феноменом. Например, показано, что некоторые индивидуальные особенности восприятия и памяти можно прогнозировать по характеристикам биотоков мозга. Во втором случае психофизиологическое моделирование включает имитацию в лабораторных условиях определенной психи ческой деятельности, с целью выявления ее физиологических коррелятов и /или механизмов. Обязательным при этом является создание некоторых искусственных ситуаций, в которых так или иначе включаются исследуемые психи ческие процессы и функции. Примером такого подхода служат многочисленные эксперименты по выявлению физиологических коррелятов восприятия, памяти и т.д.
При интерпретации результатов в подобных экспериментах исследователь должен четко представлять себе, что модель никогда не бывает полностью идентична изучаемому явлению или процессу. Как правило, в ней учитываются лишь какие-то отдельные стороны реальности. Следовательно, каким бы исчерпывающим ни казался, например, какой-либо психофизиологический эксперимент по выявлению нейрофизиологических коррелятов процессов памяти, он будет давать лишь частичное знание о природе ее физиологических механизмов, ограниченное рамками данной модели и используемых методических приемов и показателей. Именно по этой причине психофизиология изобилует разнообразием несвязанных между собой, а иногда и просто противоречивых экспериментальных данных. Полученные в контекст е разных моделей такие данные представляют фрагментарное знание, которое в перспективе, вероятно, должно объединиться в целостную систему, описывающую механизмы психофизиологического функционирования.

Интерпретация показателей. Особого внимания заслуживает вопрос о том, какое значение экспериментатор придает каждому из используемых им показателей. В принципе физиологические показатели могут выполнять две основные роли: целевую (смысл овую) и служебную (вспомогательную). Например, при изучении биотоков мозга в процессе умственной деятельности целесообразно параллельно регистрировать движения глаз, мышечное напряжение и некоторые другие показатели. Причем в контекст е такой работы только показатели биотоков мозга несут смысл овую нагрузку, связанную с данной задачей. Остальные показатели служат для контроля артефактов и качества регистрации биотоков (регистрация глазных движений), контроля эмоциональных состояний испытуемого (регистрация КГР (кожно-гальваническая реакция) - изменение электрической активности кожи; измеряется в двух вариантах на основе оценки электрического сопротивления или проводимости различных участков кожи; используется при диагностике функциональных состояний и эмоциональных реакций человека.");" onmouseout="nd();" href="javascript:void(0);">КГР ), поскольку, хорошо известно, что глазные движения и эмоциональное напряжение могут привносить помехи и искажать картину биотоков, особенно когда испытуемый решает какую-либо задачу. В то же время в другом исследовании регистрация и глазных движений, и КГР может играть смысл овую, а не служебную роль. Например, когда предмет исследования - стратегия визуального поиска или изучение физиологических механизмов эмоциональной сферы человека.
Таким образом, один и тот же физиологический показатель может быть использован для решения разных задач. Другими словами, специфика использования показателя определяется не только его собственными функциональными возможностями, но также и тем психологическим контекст ом, в который он включается. Хорошее знание природы и всех возможностей используемых физиологических показателей - важный фактор в организации психофизиологического эксперимента.

Значение экспериментов, выполненных на животных. Как уже отмечалось выше, многие задачи в психофизиологии решались и продолжают решаться в экспериментах на животных. (В первую очередь речь идет об изучении активности нейрон ов.) В связи с этим особое значение приобретает проблема, сформулированная еще Л.С. Выготским. Это проблема специфического для человека соотношения структурных и функциональных единиц в деятельности мозга и определения новых по сравнению с животными принципов функционирования систем, внутри- и межсистемных взаимодействий.
Следует прямо указать, что проблема "специфического для человека соотношения структурных и функциональных единиц в деятельности мозга и определения новых по сравнению с животными" принципов функционирования систем, к сожалению, пока не получила продуктивного развития. Как пишет О.С. Андрианов (1993): "Стремительное "погружение" биологии и медицины... в глубины живой материи отодвинуло на задний план изучение важнейшей проблемы - эволюционной специфики мозга человека. Попытки найти на молекулярном уровне некий материальный субстрат, характерный только для мозга человека и определяющий особенности наиболее сложных психи ческих функций, пока не увенчались успехом".
Таким образом, встает вопрос о правомерности переноса данных полученных на животных для объяснения мозговых функций у человека. Широко принята точка зрения, в соответствии с которой существуют универсальные механизмы клеточного функционирования и общие принципы кодирования информации, что позволяет осуществлять интерпол яцию результатов (см., например: Основы психофизиологии под ред. Ю.И. Александрова, 1998).
Один из основателей отечественной психофизиологии Е.Н. Соколов , решая проблему переноса результатов исследований, выполненных на животных, на человека, сформулировал принцип психофизиологического исследования следующим образом: человек - нейрон - модель. Это значит, что психофизиологическое исследование начинается с изучения поведенческих (психофизиологических) реакций человека, Затем оно переходит к изучению механизмов поведения с помощью микроэлектродной регистрации нейрон ной активности в опытах на животных, а у человека - с использованием электроэнцефалограммы и вызванных потенциал ов. Интеграция всех данных осуществляется путем построения модели из нейроподобных элементов. При этом вся модель как целое должна воспроизводить исследуемую функцию, а отдельные нейроподобные элементы должны обладать характеристиками и свойствами реальных нейрон ов. Перспективы исследований такого рода заключаются в построении моделей "специфически человеческого типа" таких, например, как нейроинтеллект.

Заключение. Приведенные выше материалы свидетельствуют о большом разнообразии и разноуровневости психофизиологических методов. В сферу компетентности психофизиолога входит многое, начиная от динамики нейрон альной активности в глубоких структурах мозга до локального кровотока в пальце руки. Закономерно возникает вопрос, каким образом объединить столь различные по способам получения и содержанию показатели в логически непротиворечивую систему. Решение его, однако, упирается в отсутствие единой общепринятой психофизиологической теор ии.
Психофизиология, которая родилась как экспериментальная ветвь психологии, в значительной степени остается таковой и по сей день, компенсируя несовершенство теор етического фундамента многообразием и изощренностью методического арсенала. Богатство этого арсенала велико, его ресурсы и перспективы представляются неисчерпаемыми. Стремительный рост новых технологий неизбежно расширит возможности проникновению в тайны человеческой телесности. Он приведет к созданию новых обрабатывающих устройств, способных формализ овать сложную систему зависимости переменных величин, используемых в объективных физиологических показателях, закономерно связанных с психи ческой деятельностью человека. Независимо от того, будут ли новые решения результатом дальнейшего развития электронно-вычислительной техники, эвристических моделей или других, еще неизвестных нам способов познания, развитие науки в наше время предвосхищает коренное преобразование психофизиологического мышлени я и методов работы

Словарь терминов

1. альфа-ритм
2. пейсмекер
3. ретикулярная формация
4. афферентация
5. кортико-лимбическое взаимодействие
6. кожно-гальваническая реакция (КГР)

Вопросы для самопроверки

1. Как связаны ритмические составляющие электроэнцефалограммы с состоянием человека?
2. Чем обусловлена кожно-гальваническая реакция?
3. Как различаются пневмография и спирография?
4. Что дает оценка состояния периферических сосудов?
5. Как интерпретируют показатели детект ора лжи?

Список литературы

1. Анохин П.К. Очерки по физиологии функциональных систем. М.: Медицина, 1975.
2. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д.П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. М.: Высшая школа, 1991.
3. Беленков Н.Ю. Принцип целостности в деятельности мозга. М.: Медицина, 1980.
4. Бернштейн Н.А. Очерки по физиологии движений и по физиологии активности. М.: Медицина, 1966.
5. Бехтерева Н.П., Бундзен П.В., Гоголицын Ю.Л. Мозговые коды психи ческой деятельности. Л.: Наука, 1977.
6. Гнездицкий В.В. Вызванные потенциал ы мозга в клинической практике. Таганрог: ТГТУ, 1997.
7. Данилова Н.Н. Психофизиология. М.: Аспект Пресс, 1998.
8. Дубровский Д.И. Психика и мозг: результаты и перспективы исследований // Психологический журнал. 1990. Т.11. № 6. С. 3-15.
9. Естественнонаучные основы психологии / Под. ред. А.А. Смирнова, А.Р. Лурия, В.Д. Небылицына. М.: Педагогика, 1978.
10. Иваницкий А.М., Стрелец В.Б., Корсаков И.А. Информационные процессы мозга и психи ческая деятельность. М.: Наука, 1984.
11. Ломов Б.Ф. Методологические и теор етические проблемы психологии. М.: Наука, 1984.
12. Нейрокомпьютер как основа мыслящих ЭВМ. М.: Наука, 1993.
13. Мерлин В.С. Очерк интегрального исследования индивидуальности. М.: Педагогика, 1986.
14. Методика и техника психофизиологического эксперимента. М.: Наука, 1987.
15. Основы психофизиологии / Под ред. Ю.И. Александрова. М., 1998.
16. Тихомиров О.К. Психология мышлени я. М.: МГУ, 1984.
17. Чуприкова Н.И. Психика и сознание как функция мозга. М.: Наука, 1985.
18. Хэссет Дж. Введение в психофизиологию. М.: Мир, 1981.
19. Ярвилехто Т. Мозг и психи ка. М.: Прогресс, 1992.

Посттравматическим стрессовым расстройством называют эмоциональную реакцию неконтролируемого характера на определенный триггер. Человек может быть спокойным и даже веселым. Но некий внешний раздражитель (звук, запах, слово, движение и т. д.) вызывает в нем неконтролируемый страх, который выражается в определенных физиологических реакциях тела.

Часто ПТСР развивается в результате сильного пережитого стресса, который, как условный рефлекс, закрепился в мозгу человека и при определенных условиях вызывает вегетативные реакции организма. Военные действия, химические, техногенные или другие катастрофы, физическое или психическое насилие — это является теми стрессовыми ситуациями, после которых у людей развивается посттравматическое расстройство.

Ученых интересовал вопрос: возможно ли прогнозировать развитие расстройства у взрослых людей до того, как оно у них возникнет? Проведенные исследования показали, что есть особые триггеры, которые дают конкретные физиологические реакции организма, схожие с реакциями во время посттравматического синдрома:

1. Изменение активности мозга;
2. Учащенное сердцебиение;
3. Увеличение импульсов в нервных клетках и т. д.

Люди, остро реагирующие на различные травмирующие события, склонны к развитию посттравматического расстройства в случае, если сами пройдут через определенные ситуации травмирующего характера.

Например, просмотр драматических фильмов или новостей, в которых показываются сцены с кровью. Как на них реагирует зритель? Что человек испытывает, когда с другими случается горе? Если индивид боится, переживает, не может справиться с проблемой, болезненно реагирует на происходящее, значит, попав в подобные ситуации, сам начнет переживать такой сильный стресс, что не сможет с ним справиться.

Интернет-журнал сайт отмечает, что главными факторами в развитии ПТСР являются условные рефлексы, которые быстро вырабатываются на новый раздражитель, и переживаемые эмоции, которые вызывают определенные вегетативные реакции в организме.

Условные рефлексы

Если в течение определенного времени условный возбудитель не подкрепляется безусловным, влияние первого постепенно ослабевает. Самостоятельно действие условного раздражителя уже не будет вызывать условной реакции. Такое явление называется угасанием рефлекса. Но может произойти нечто более любопытное. Действие условного раздражителя уже после угасания условной реакции способно вызвать спонтанное восстановление рефлекса. Другими словами, самостоятельного действия условного раздражителя будет вполне достаточно для того, чтобы вызвать условно-рефлекторную реакцию. Таким образом, рефлексами можно управлять, погашая и восстанавливая их.

Помимо затухания рефлекса, существует еще один способ нейтрализовать действие условного раздражителя. Если выбрать новый безусловный раздражитель, вызывающий иную рефлекторную реакцию организма, то, совмещая его с прежним условным раздражителем, можно добиться нового условного рефлекса. Этот процесс называется контробусловливанием.

Контробусловливание проходит особенно успешно, если новый условный раздражитель вызывает реакцию, противоположную прежней. Например, если условно-рефлекторная реакция – интенсивное слюноотделение, то желательный новый условный рефлекс – сухость во рту.

Проблемы и эмоции

Из-за чего человек волнуется больше всего: из-за проблем или из-за эмоций, которые он испытывает во время их решения? Многие люди полагают, будто проблемы портят им настроение и мешают жить счастливо. На самом же деле это люди отрицательно реагируют на ситуации, из-за чего эмоции их захлестывают и лишают энергии.

Возьмите для примера ситуации, в которых участвует несколько людей. Почему одни волнуются и чего-то боятся, а другие чувствуют себя спокойно? Люди по-разному относятся к одной и той же ситуации. Один нервничает и боится, а второй не придает никакого значения происходящему.

Возьмите ситуации, когда вы равнодушно относитесь к горю другого человека, но попадая сами в подобную ситуацию, так же переживаете и страдаете. В первом случае вы не принимали ситуации всерьез, потому что она вас не касалась, но как только это произошло с вами, тут же отреагировали на нее так, как и другой человек.

Не проблемы лишают сил и энергии, а ваши эмоции, которые вы переживаете во время стрессовых ситуаций. Вы нервничаете, злитесь, недовольствуете, что подогревает отрицательные чувства, которые оказывают воздействие на психофизиологию организма (нарушения вегетативной функции).

Кто мешает просто расслабиться и сказать: «Я решу этот вопрос, просто это займет какое-то время». Люди часто не хотят ждать и терпеть, а желают разрешить свои проблемы сразу по месту. Но есть вопросы, которые требуют времени. Неужели вы хотите все это время переживать и нервничать?

Только от вас зависит, будут ли стрессовые ситуации развивать у вас ПТСР. В первую очередь необходимо спокойно и равнодушно относиться к катастрофическим событиям, понимать, что они решаемы и переживаемы, просто иногда нужно подождать, перетерпеть, решить вопрос.

Владельцы патента RU 2636199:

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области биологии, психофизиологии, психологии, медицины, в частности к фармакологии, клинической медицине, функциональной диагностике, экспериментальной психологии и физиологии. Более конкретно, изобретение относится к способам оценки психоэмоционального и психофизиологического состояния человека, применимых, в частности, в сфере влияния лекарственных средств, а также в бытовых и естественных условиях.

Уровень техники

Из уровня техники известно большое количество способов определения психофизиологического состояния человека, выявления скрытых психических реакций и диагностики состояния центральной нервной системы.

В качестве наиболее близкого аналога был выбран известный способ определения влияния лекарственных средств на центральную нервную систему пациента и его психофизиологическое состояние (KR 20100091073 А, А61В 5/0476, опубликован 18.08.2010). Данный известный способ основан на сравнении действия показанного к применению пациенту лекарственного препарата с действием эталонного лекарственного препарата. О влиянии лекарственного препарата судят, сравнивая отличия от его действия в реакциях пациента от реакции на эталонный препарат. Данный способ обладает недостаточной достоверностью и объективностью, так как не позволяет определить влияние лекарственного средства непосредственно, исходя из реакций на него пациента. Проведение сравнения действия разных препаратов производится во многом субъективно, что искажает оценку данных конкретного человека. Другим недостатком способа, выбранного в качестве прототипа, является ограниченная область его применения, т.к. выбор эталонных лекарственных препаратов ограничен.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является создание универсального способа определения влияния лекарственных средств на психофизиологические реакции пациента путем измерения биометрического отклика организма на воздействие лекарственных средств.

В ходе решения данной задачи изобретение позволяет достичь следующей совокупности технических результатов: повысить точность, объективность и достоверность оценки психофизиологического состояния человека за счет измерения биометрических параметров в естественных условиях без вмешательства и нарушения воздействия на организм принимаемых лекарственных средств; выявить скрытые психофизиологические реакции пациента; расширить область применения и функциональные возможности; получить информацию о влиянии конкретных лекарственных средств на психофизиологическое состояние человека.

Указанная совокупность технических результатов достигается тем, что способ определения влияния лекарственных средств на психофизиологическое состояние пациента состоит в том, что:

Измеряют начальную биометрическую информацию пациента;

На основе начальной биометрической информации определяют начальный уровень мобилизации и начальный индекс восприимчивости;

После наступления фармакологического эффекта от приема лекарственного средства измеряют конечную биометрическую информацию пациента;

Указанная совокупность технических результатов достигается также тем, что способ определения влияния лекарственных средств на психофизиологическое состояние пациента, состоящее в том, что:

На основе начальных значений индикаторов сердечного ритма определяют начальный уровень мобилизации и начальный индекс восприимчивости;

По полученным значениям начального уровня мобилизации и начального индекса восприимчивости определяют начальное психофизиологическое состояние пациента;

В течении фармакологического действия лекарственного препарата определяют, по крайней мере, одно промежуточное значение тех же индикаторов сердечного ритма пациента;

На основе упомянутого промежуточного значения индикаторов сердечного ритма пациента определяют промежуточный уровень мобилизации и промежуточный индекс восприимчивости пациента;

По полученным значениям промежуточного уровня мобилизации и промежуточного индекса восприимчивости определяют промежуточное психофизиологическое состояние пациента;

После наступления стадии элиминации лекарственного средства измеряют конечную биометрическую информацию пациента;

На основе конечной биометрической информации пациента определяют конечный уровень мобилизации и конечный индекс восприимчивости;

По полученным значениям конечного уровня мобилизации и конечного индекса восприимчивости определяют психофизиологическое состояние пациента, вызванное действием лекарственного средства;

Проводят сравнение и получают данные об изменении психофизиологического состояния пациента, вызванного приемом лекарственного средства;

На основе полученных данных делают вывод о влиянии лекарственного средства на психофизиологическое состояние пациента.

Отличительной особенностью данного изобретения является то, что влияние лекарственных средств определяется непосредственного по психофизиологическим реакциям пациента, а не сравнением с так называемыми эталонными реакциями. Другой отличительной особенностью изобретения является то, что психофизиологические реакции пациента определяется по объективным биометрическим параметрам.

Осуществление изобретения

В настоящее время лечение пациентов с помощью лекарственных средств осуществляется обычно по стандартным схемам для каждого отдельного заболевания и патогенеза. В результате развития медицинских наук, в частности нозологии, обнаруживаются все новые картины нарушения нормальной жизнедеятельности человека, раскрываются новые и все более сложные механизмы даже давно известных заболеваний. Аналогично этому совершенствование медикаментозных средств лечения также идет по пути усложнения их фармакологического эффекта, что влечет за собой сложность в обобщении последствий их применения, снижении определенности результатов лечения лекарственными средствами конкретного пациента, расширении спектра побочных эффектов. В результате даже при грамотном применении стандартных схем лечения лекарственными препаратами возрастают риски непредсказуемых резорбтивных, рефлекторных и психофизиологических эффектов, вызванных применением лекарственных препаратов. Психофизиологические реакции человека, являющиеся проявлением высшей нервной деятельности, всегда относились и относятся к наиболее трудно прогнозируемым и трудно изучаемым явлениям в медицине.

При всем огромном прогрессе в медицине, достигнутом за последние годы, весьма часто врачебное вмешательство только приглушает симптомы и повышает возможность нормальной работы организма пациента, не излечивая, однако, должным образом лежащую в основе симптомов болезнь. Так, многочисленные медикаменты, применяемые в психиатрии, дают результаты, которые иногда выглядят как «излечение»: у пациента исчезают симптомы болезни, он ведет нормальный образ жизни. Однако часто в результате лечения имеет место не исчезновение психофизиологической симптоматики, а ее замена другой симптоматической картиной, которую не так просто обнаружить и диагностировать традиционными методами.

Все вышесказанное объясняет актуальность создания новых средств объективного выявления и интерпретации изменений в системах высшей нервной деятельности организма конкретного пациента, функционирующих в условиях фармакологического эффекта лекарственного средства. Особенно это относится к новым лекарственным средствам, а также к гомеопатии.

Настоящее изобретение направлено на создание методики, позволяющей выявить объективные психофизиологические эффекты, возникающие у пациента в ходе лечения лекарственными средствами, и определить их динамику.

Как известно, под лекарственным (фармакологическим, медикаментозным) средством понимается соединение природного или синтетического происхождения, обладающее лечебными свойствами и разрешенное к применению с целью лечения, предупреждения и диагностики заболевания у человека или животного, в установленном порядке уполномоченным на то органом страны. Существует также понятие лекарственного препарата, под которым понимается лекарственное средство в определенной лекарственной форме. Для целей настоящего изобретения понятие лекарственного (фармакологического, медикаментозного) средства и лекарственного препарата являются синонимами.

В основе способа определения влияния лекарственных средств на психофизиологическое состояние пациента в соответствии с настоящим изобретением лежит тот известный факт, что на фармакологическую реакцию и фармакологические эффекты влияют факторы как со стороны лекарственного средства, так и со стороны организма пациента. В свою очередь факторы со стороны организма пациента проявляются в различных биометрических параметрах и индикаторах (температура тела, частота дыхания, потовыделение, давление и т.д.).

В способе в соответствии с настоящим изобретением используется взаимосвязь деятельности сердечно-сосудистой системы и нервной системы, выраженная показателями вариабельности сердечного ритма (ВСР), которые коррелируют с функциональным состоянием систем регуляции человека, которые, в свою очередь, отражают состояние здоровья человека и характеризуют его реакции на внешние факторы различной природы.

Согласно первому варианту осуществления способа определения влияния лекарственных средств на психофизиологическое состояние человека вначале измеряют начальную биометрическую информацию с человека. В качестве биометрической информации теоретически могут использоваться любые параметры (кровяное давление, уровень гемоглобина, частота дыхания, потоотделение и прочее), для которых зафиксирована и обобщена связь с психофизиологическими состояниями. Наиболее надежные и достоверные результаты получают при использовании биометрических показателей вариабельности сердечного ритма (по методу Р.М. Баевского). Как известно, «вариабельность» - это такое свойство биологических процессов, которое связано с необходимостью приспособления организма к изменяющимся условиям окружающей среды. Другими словами, вариабельность - это изменчивость различных параметров, в том числе и ритма сердца, в ответ на воздействие каких-либо факторов. Следовательно, вариабельность сердечного ритма (ВСР) отражает работу сердечно-сосудистой системы и работу механизмов регуляции целостного организма. В основе настоящего изобретения лежит обнаруженная разработчиками взаимосвязь между психофизиологическими реакциями человека и индикаторами сердечного ритма под воздействием приема лекарственных средств.

В настоящее время наиболее полно накоплена и обобщена статистика по трем биометрическим параметрам ВСР: индекс напряжения, амплитуда моды и отношение низкочастотной компоненты к высокочастотной. Это, однако, не исключает возможности использования других параметров в дополнение или вместо упомянутых. Перспективными с точки зрения дальнейшего развития настоящего изобретения являются, например, такие показатели, как индекс вегетативного равновесия, показатель адекватности процессов регуляции, индекс напряжения регуляторных систем, вегетативный показатель ритма, вариационный размах. Сами по себе эти показатели известны из учения Р.М. Баевского.

Выбор трех упомянутых параметров обусловлен их хорошей известностью и накоплением обширных эмпирических данных от их практического применения.

Индекс напряжения (ИН) указывает на степень влияния нервной системы на работу сердца. Амплитуда моды (А Мо) - показывает долю (в процентах) интервалов, которые соответствуют значению моды. Этот параметр отражает стабилизирующий эффект централизации управления сердечным ритмом. Отношение низкочастотной компоненты к высокочастотной (LF/HF) - характеризует баланс влияния на сердце симпатического и парасимпатического отделов.

Все три упомянутых индикатора определяются по известным методикам и с помощью известных технических средств, широко описанных в медицинской литературе.

На основе начальной биометрической информации человека определяют начальный уровень мобилизации и начальный индекс восприимчивости.

Уровень мобилизации (УМ) характеризует степень активности систем регуляции нервной системы человека и представляет собой интегральный показатель.

Для каждого показателя ВСР сравнивается значение и, в соответствии с таблицей, находится значение соответствующего коэффициента УМ.

Например, при значении ИН равном 58, значение уровня мобилизации составляет 3. При попадании значения параметра на границу двух диапазонов применяется значение коэффициента, соответствующее диапазону более низких значений. Например, при значении А Мо =20 в качестве соответствующего коэффициента УЭ принимается 0,5, т.е. как для диапазона более низких значений от 8% до 20%.

Такая операция выполняется для всех трех биометрических параметров.

Итоговое значение уровня мобилизации определяется по следующей формуле:

Уровень мобилизации (УМ) = (3 × коэффициент ИН + 2 × коэффициент А Мо + 4 × коэффициент LF/HF)/3.

Исходя из полученного значения УМ оценивается начальное и конечное состояние человека по следующей шкале:

От 0 до 1,5 - инертность систем регуляции (мобилизационные механизмы не задействованы);

От 1,5 до 3 - мобилизация снижена;

От 3 до 6 - мобилизация в норме;

От 6 до 9 - повышение уровня мобилизации систем регуляции;

От 9 до 12 - гипермобилизация.

Индекс восприимчивости (ИВ) также представляет собой интегральный показатель и характеризует состояние нервной системы человека. Индекс ИВ определяется аналогично УМ по следующей методике:

Например, при значении ИН равном 158, значение соответствующего коэффициента ИВ составляет 0,5. При попадании значения параметра на границу двух диапазонов применяется значение коэффициента, соответствующее диапазону более низких значений. Например, при значении А Мо =65 в качестве соответствующего коэффициента ИВ принимается 1, т.е. как для диапазона более низких значений от 35% до 65%.

Описанная выше операция выполняется для всех параметров ВСР.

Итоговое значение индекса восприимчивости определяется по следующей формуле:

Индекс восприимчивости (ИВ) = (коэффициент ИН + 2 × коэффициент А Мо + коэффициент LF/HF)/4.

Индекс восприимчивости измеряется в процентах и его максимальное значение составляет 100%.

Индекс восприимчивости интерпретируется по следующей шкале:

0-25%	отсутствие восприимчивости
26-50%	низкий уровень восприимчивости
51-75%	средний уровень восприимчивости
76-100%	высокий уровень восприимчивости

Таким образом, психофизиологическое состояние человека характеризуется двумя интегральными показателями: уровнем мобилизации (УМ) и индексом восприимчивости (ИВ).

Далее, по полученным значениям начального уровня мобилизации (УМ) и начального индекса восприимчивости (ИВ) определяют начальное психофизиологическое состояние человека. Для повышения достоверности оценки психофизиологического состояния человека разработана следующая шкала из шести состояний:

1) зона устойчивого здоровья и гармоничности;

2) зона пограничного здоровья;

3) зона тренировки, предболезни или реконвалесценции (выздоровления);

4) зона напряжения (хронической болезни);

5) зона истощения;

6) зона угрожающих состояний.

Перечисленным выше состояниям соответствуют следующие диапазоны интегральных показателей УМ и ИВ:

1) зона устойчивого здоровья и гармоничности: (ИВ: 87,5-100; УМ: 3-6);

2) зона пограничного здоровья: (ИВ: 75-87,5; УМ: 3-6);

3) зона тренировки: набор диапазонов (ИВ: 75-87,5; УМ: 1,5-3), (ИВ: 50-75; УМ: 3-7,5);

4) зона напряжения: набор диапазонов (ИВ: 50-75; УМ: 1,5-3), (ИВ: 25-50; УМ: 3-6), (ИВ: 37,5-50; УМ: 6-7,5), (ИВ: 50-62,5; УМ: 7,5-9);

5) зона истощения: набор диапазонов (ИВ: 25-50; УМ: 0-3), (ИВ: 12,5-25; УМ: 3-6), (ИВ: 25-37,5, УМ: 6-7,5), (ИВ: 25-50, УМ: 7,5-12);

6) зона угрожающих состояний: остальные сочетания УМ и ИВ.

Далее, исходя из настоящего варианта изобретения, после завершения приема лекарственных средств измеряют конечную биометрическую информацию с человека и на основе конечной биометрической информации определяют конечный уровень мобилизации и конечный индекс восприимчивости. По полученным значениям конечного уровень мобилизации и конечный индекс восприимчивости определяют психофизиологическое состояние человека по окончании приема лекарственных средств. Данные операции выполняются аналогично и по тем же методикам, что и для начального состояния.

Получив данные для начального и конечного состояния человека проводят сравнение и получают данные об изменении психофизиологического состояния в процессе приема лекарственных средств и на основе полученных данных делают вывод о конечном влиянии лекарственных средств на человека.

Вывод о влиянии лекарственных средств формируют исходя из следующего:

Эффект отсутствует - если смещения показателей не произошло или произошло внутри одного и того же диапазона значений ИВ и УМ.

Имеет место гармонизирующий эффект - если зафиксировано увеличение ИВ конечного состояния, по сравнению с начальным.

Имеет место оздоровительный эффект - если зафиксировано увеличение или сохранение значения ИВ, при изменении УМ в сторону нормализации до 1 или 2 зоны конечного состояния.

Имеет место тренирующий эффект - если зафиксировано уменьшение показателей ИВ при одновременном увеличении значений УМ, при условии перемещении не далее 4 зоны для конечного состояния.

Имеет место дестабилизирующий эффект - если зафиксировано уменьшение значения ИВ, при сохранении или изменении УМ в крайние положения, при условии перемещения не далее 4 зоны для конечного состояния.

Срыв адаптации констатируется при переходе конечного состояния в 5 или 6 зону.

Таким образом, целью и результатом настоящего изобретения является не диагностирование заболеваний или отклонений, а определение влияния лекарственных средств на состояние человека по схеме «лучше-нейтрально-хуже». Для этого фиксируются начальное и конечное состояние человека и определяются изменения его психофизиологического состояния под воздействием приема лекарственных средств.

Способ может содержать дополнительную операцию определения базового психофизиологического состояния пациента. Это позволяет повысить точность методики и исключить возможное попадание в транзиторное (переходное) состояние перед началом измерений, что повышает точность выводов. Базовое состояние характеризует такую картину психофизиологических состояний, которой человек преимущественно (т.е. практически постоянно) обладает. Известно, что даже у совершенно здоровых людей, принадлежащих к одной и той же репрезентативной группе, биометрические параметры находятся в диапазоне между максимальной нормой и минимальной нормой. Для определения базового состояния здоровья полезными могут быть антропометрические характеристики человека, медицинские показатели его здоровья (например, группа здоровья, показатели физического и нервно-психического развития, хронические заболевания), результаты наблюдений и опросов, а также социальные факторы, влияющие на здоровье человека, а также оказывающие влияние на прием лекарственных средств. Базовое состояние может определяться исходя из осмотра и опроса человека с учетом анамнеза и общей клинической картины. В рамках настоящего изобретения базовое состояние может также определяться в терминах уровня мобилизации и индекса восприимчивости аналогично начальному и конечному состояниям.

Способ по второму варианту характеризуется тем, что в процессе приема лекарственных средств определяют, по крайней мере, одно промежуточное значение индикаторов сердечного ритма человека, состоящих из группы: индекс напряжения, амплитуда моды и отношение низкочастотной компоненты к высокочастотной. Измерение промежуточных индикаторов осуществляется точно так же, как и начальных, и осуществляется в течении фармакологического действия лекарственного препарата.

На основе упомянутого промежуточного значения индикаторов сердечного ритма пациента определяют промежуточный уровень мобилизации и промежуточный индекс восприимчивости пациента и по их значениям определяют промежуточное психофизиологическое состояние пациента. После наступления стадии элиминации лекарственного средства измеряют конечную биометрическую информацию пациента и дальнейшие действия совпадают с первым вариантом.

Проведение промежуточных измерений и определение промежуточного состояния пациента позволяет осуществить мониторинг изменения состояния человека от действия лекарственного препарата, его динамику и оценить не только конечный результат влияния приема лекарственных средств, но и психофизиологическое состояние человека в процессе всего курса медикаментозного лечения.

Различные варианты способа описываются следующими примерами его практической реализации.

Пример 1: Мужчина 38 лет, перенесший ОРВИ, обратился к врачу-терапевту с жалобами на общую слабость, сонливость и отсутствие энергии в течение всего дня. Врач прописал мужчине прием фитопрепарата общетонизирующего действия в течение 30 дней.

Применение способа в соответствии с настоящим изобретением до назначения рекомендованных врачом лекарственных средства показало следующее: сниженная мобилизация систем регуляции.

В процессе всего курса лечения с помощью способа оценки влияния лекарственных средств на психофизиологическое состояние человека было отмечено: активизация и увеличение мобилизации систем регуляции. По окончанию курса лечения ушли такие симптомы, как слабость и сонливость в течение дня. Мужчина стал чувствовать себя более бодрым и энергичным.

До назначения фитопрепарата общетонизирующего действия: мобилизация снижена, высокий уровень восприимчивости;

После назначения и приема фитопрепарата общетонизирующего действия: мобилизация в норме, средний уровень восприимчивости;

Диагностирован эффект: тренирующий.

Пример 2: Женщина 48 лет с диагнозом «хронический холецистит» обратилась к врачу-гастроэнтерологу с жалобами на острую боль в правом подреберье. Врач после сбора анамнеза назначил прием комбинированных спазмолитиков.

Применение способа в соответствии с настоящим изобретением до назначения рекомендованных врачом лекарственных средств показало следующее: гипермобилизация систем регуляции, высокий уровень стресса и общая дисгармоничность систем.

При оценке результатов влияния лекарственных средств, было выявлено улучшение показателей, проявляющееся в снижении уровня мобилизации регуляторных систем и в субъективном улучшение состояния, выраженном в купирование боли в правом подреберье.

Значения уровня мобилизации (УМ) (в скобках даны значения соответствующих коэффициентов для расчета УМ):

Значения индекса восприимчивости (ИВ) (в скобках даны значения соответствующих коэффициентов для расчета ИГ):

До применения лекарственных средств: гипермобилизация, отсутствие восприимчивости, зона истощения;

После применения лекарственных средств: мобилизация в норме, высокий уровень восприимчивости, зона устойчивого здоровья;

Диагностирован эффект: оздоровительный, как высшая степень гармонизирующего эффекта.

Пример 3: Женщина 86 лет - инсулинозависимая регулярно наблюдалась у одного и того же врача-эндокринолога в поликлинике. В последнее время стала наблюдать за собой ухудшение общего самочувствия, чрезмерную возбудимость и тревожность.

Применение способа в соответствии с настоящим изобретением показало следующее: повышенная мобилизация систем регуляции и средний уровень восприимчивости.

В результате было обнаружено, что через 2-3 часа после инъекции инсулина, уровень стресса каждый раз возрастал примерно в 2 раза и включалась система гипермобилизации с резким снижением индекса восприимчивости. Для достоверности был введен контроль промежуточного психофизиологического состояния через 6 часов инъекции инсулина.

Родственникам женщины было рекомендовано обратиться к эндокринологу в частную клинику и уточнить дозировку и побочные эффекты инсулина. В результате выяснилось, что женщина делала себе инъекцию, превышающую прописанную дозировку в течении дня, так как, по ее словам, не правильно поняла врача. Врач в частной клинике дал новое предписание к лечению. В течение последующего контроля психофизиологического состояния объективное и субъективное состояние женщины улучшилось, ушла повышенная тревожность, улучшился сон.

Значения уровня мобилизации (УМ) (в скобках даны значения соответствующих коэффициентов для расчета УМ):

Значения индекса восприимчивости (ИВ) (в скобках даны значения соответствующих коэффициентов для расчета ИВ):

Начальное состояние совпало с промежуточным. Результаты можно оценивать как достоверные.

До инъекции инсулина: мобилизация повышена, высокий уровень восприимчивости, зона предболезни. 2-3 часа после инъекции инсулина: гипермобилизация, зона угрожающих I состояний;

Диагностирован эффект от инъекций инсулина с превышающей дневной дозировкой: дестабилизирующий, срыв адаптации.

Пример 4: Студентка в возрасте 18 лет за два месяца до экзаменов для улучшения памяти и внимания стала принимать препарат, улучшающий метаболизм головного мозга. Через несколько дней после приема препарата появилась аллергия в виде зудящей сыпи.

Применение способа в соответствии с настоящим изобретением до приема лекарственного средства показало следующее: мобилизация систем регуляции в норме, высокий уровень восприимчивости.

При оценке психофизиологических показателей после приема лекарственного средства: повышение уровня мобилизации систем регуляции и снижение индекса восприимчивости.

Значения уровня мобилизации (УМ) (в скобках даны значения соответствующих коэффициентов для расчета УМ):

Значения индекса восприимчивости (ИВ) (в скобках даны значения соответствующих коэффициентов для расчета ИВ):

До приема лекарственного средства: уровень мобилизации в норме, высокий уровень восприимчивости, зона здоровья;

После приема лекарственного средства: уровень мобилизации повышен, низкий уровень восприимчивости, зона хронического заболевания;

Диагностирован эффект: Дестабилизирующий.

Пример 5: Женщина 55 лет после выхода на пенсию оказалась в ситуации социальной изоляции: профессиональной и личностной.

Она обратилась за помощью к психотерапевту в частную клинику с симптомами, проявляющимися в болезненном состоянии тоски, безысходности и подавленности. После сбора анамнеза врач назначил курс антидепрессантов.

Применение способа в соответствии с настоящим изобретением до приема лекарственного средства показало следующее: уровень мобилизации систем регуляции повышен, уровень восприимчивости снижен.

При оценке психофизиологических показателей после приема антидепрессантов показало снижение мобилизации систем регуляции и увеличение индекса восприимчивости. Женщина почувствовала себя гораздо лучше, у нее появился интерес к жизни и творчеству.

Значения уровня мобилизации (УМ) (в скобках даны значения соответствующих коэффициентов для расчета УМ):

Значения индекса восприимчивости (ИВ) (в скобках даны значения соответствующих коэффициентов для расчета ИВ):

До приема антидепрессантов: мобилизация повышена, низкий уровень восприимчивости, зона истощения;

После приема антидепрессантов: мобилизация в норме, высокий уровень восприимчивости, зона здоровья;

Диагностирован эффект: гармонизирующий.

Пример 6: Женщина 38 лет по совету подруги начала принимать термогенный препарат, обладающий жиросжигательным эффектом. Через несколько дней появилась сильная аритмия. Было рекомендовано обратиться к врачу-эндокринологу для коррекции лечебного процесса и устранения побочных эффектов. Врач на основе анамнеза рекомендовал начать курс по снижению веса с более мягкого мочегонного препарата. Через неделю общее психофизиологическое состояние женщины улучшилось, ушла аритмия.

Применение способа в соответствии с настоящим изобретением выявило базовое состояние женщины до приема термогенного препарата: мобилизация в норме, высокий уровень восприимчивости;

После приема термогенного препарата

психофизиологическое состояние резко ухудшилось, повысился

уровень мобилизации систем регуляции, снизился индекс восприимчивости.

После коррекции лечебной программы и замены лекарственного средства психофизиологическое состояние пришло в норму. Примерно, через месяц вес женщины стал постепенно снижаться, не оказывая повреждающего действия на весь организм в целом.

Значения уровня мобилизации (УМ) (в скобках даны значения соответствующих коэффициентов для расчета УМ):

Значения индекса восприимчивости (ИВ) (в скобках даны значения соответствующих коэффициентов для расчета ИВ):

До приема термогенного препарата: мобилизация в норме, высокий уровень восприимчивости, зона здоровья.

После приема термогенного препарата: мобилизация повышена, низкий уровень восприимчивости, зона напряжения.

После назначения мочегонного препарата: уровень мобилизации снижен, средний уровень восприимчивости, зона тренировки, выздоровления.

Диагностирован эффект от приема термогенного препарата: дестабилизирующий.

Диагностирован эффект от приема мочегонного препарата: гармонизирующий.

Пример 7: На плановой диспансеризации двое мужчин в возрасте 42 лет жаловались на частую головную боль в височной части. Врачом-терапевтом была рекомендована стандартная программа лечения мигрени для того и другого мужчины.

Применение способа в соответствии с настоящим изобретением показало противоположные результаты психофизиологического отклика от действия на организм двух разных людей.

Для мужчины №1 значения уровня мобилизации (УМ) (в скобках даны значения соответствующих коэффициентов для расчета УМ):

Для мужчины №1 значения индекса восприимчивости (ИВ) (в скобках даны значения соответствующих коэффициентов для расчета ИВ):

До приема лекарственных средств от мигрени: мобилизация повышена, низкий уровень восприимчивости, зона хронической болезни;

После приема лекарственных средств от мигрени: гипермобилизация, отсутствие восприимчивости, зона истощения;

Диагностирован эффект: дестабилизирующий.

Для мужчины №2 значения уровня мобилизации (УМ) (в скобках даны значения соответствующих коэффициентов для расчета УМ):

Для мужчины №2 значения индекса восприимчивости (ИВ) (в скобках даны значения соответствующих коэффициентов для расчета ИВ):

До приема лекарственных средств от мигрени: мобилизация повышен, низкий уровень восприимчивости, зона хронической болезни.

После приема лекарственных средств от мигрени: мобилизация в норме, высокий уровень восприимчивости, зона здоровья.

Диагностирован эффект: гармонизирующий, оздоровительный.

Таким образом, как показано в примерах, способ в соответствии с настоящим изобретением имеет широкий спектр применимости и позволяет с высокой точностью и достоверностью определять изменения психофизиологического состояния человека под воздействием лекарственных средств и сопутствующих им факторов. Способ пригоден для реализации в дистанционном режиме, т.к. вся необходимая биометрическая информация и прочие данные могут передаваться врачу дистанционно с помощью технических средств. Данный способ также имеет высокую пригодность для компьютеризации и полной автоматизации.

1. Способ определения влияния лекарственных средств на психофизиологическое состояние пациента, состоящее в том, что:

Измеряют начальную биометрическую информацию пациента и определяют начальные значения индикаторов сердечного ритма пациента, состоящих из группы: индекс напряжения, амплитуда моды и отношение низкочастотной компоненты к высокочастотной;

После наступления фармакологического эффекта от приема лекарственного средства измеряют конечную биометрическую информацию пациента и определяют конечные значения индикаторов сердечного ритма пациента, состоящих из группы: индекс напряжения, амплитуда моды и отношение низкочастотной компоненты к высокочастотной;

Проводят сравнение и получают данные об изменении психофизиологического состояния пациента, вызванного приемом лекарственного средства;

На основе полученных данных делают вывод о влиянии лекарственного средства на психофизиологическое состояние пациента.

2. Способ определения влияния лекарственных средств на психофизиологическое состояние пациента, состоящее в том, что:

Измеряют начальные значения индикаторов сердечного ритма пациента, состоящих из группы: индекс напряжения, амплитуда моды и отношение низкочастотной компоненты к высокочастотной;

По полученным начальным значениям индекса напряжения, амплитуды моды и отношения низкочастотной компоненты к высокочастотной определяют начальное психофизиологическое состояние пациента;

В течение фармакологического действия лекарственного препарата определяют по крайней мере одно промежуточное значение тех же индикаторов сердечного ритма пациента;

По полученным промежуточным значениям индекса напряжения, амплитуды моды и отношения низкочастотной компоненты к высокочастотной определяют промежуточное психофизиологическое состояние пациента;

После наступления стадии элиминации лекарственного средства измеряют конечную биометрическую информацию пациента и определяют конечные значения индикаторов сердечного ритма пациента, состоящих из группы: индекс напряжения, амплитуда моды и отношение низкочастотной компоненты к высокочастотной;

По полученным конечным значениям индекса напряжения, амплитуды моды и отношения низкочастотной компоненты к высокочастотной определяют психофизиологическое состояние пациента, вызванное действием лекарственного средства;

Проводят сравнение и получают данные об изменении психофизиологического состояния пациента, вызванного приемом лекарственного средства;

На основе полученных данных делают вывод о влиянии лекарственного средства на психофизиологическое состояние пациента.

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к медицине, а именно к психофизиологии. Измеряют начальную и конечную биометрическую информацию пациента и определяют его начальное и конечное психофизиологическое состояние.

Изобретение относится к области медицины, а именно к диагностике. Для определения концентрации глюкозы в крови регистрируют отношения измеренных натощак значений систолического и диастолического артериальных давлений на левой и правой руках: n01 - минимальное систолическое к максимальному диастолическому, n11 - максимальное систолическое к максимальному диастолическому, n00 - минимальное систолическое к минимальному диастолическому и n10 - максимальное систолическое к минимальному диастолическому, по которым оценивают соответствующие значения глюкозы: Р01 и Р11, Р00 и Р10, используя калибровочную характеристику с известными предельными параметрами.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам фотоплетизмографии. Устройство содержит источник света для испускания световых импульсов в ткань живого существа, светочувствительный датчик, блок фильтра для фильтрации сигнала датчика, который содержит переключаемый синфазный низкочастотный фильтр для формирования синфазного сигнала фильтра и переключаемый несинфазный низкочастотный фильтр для формирования несинфазного сигнала фильтра, блок управления источником света и блоком фильтра таким образом, что синфазный фильтр включен только в течение второго периода времени, когда источник света включен, и таким образом, что несинфазный фильтр включен во время первого и третьего периодов времени, когда источник света выключен, причем первый и третий периоды времени обеспечивают локально увеличенную частоту дискретизации около второго периода времени таким образом, что несинфазный сигнал фильтра интерполирует сигнал помехи от окружающего света и шума синфазного сигнала фильтра, блок вычитания несинфазного сигнала фильтра из синфазного сигнала.

Изобретение относится к области медицины, а именно к ангиологии и кардиологии. Проводят измерение параметров магистральных артерий сердца и атеросклеротических бляшек, с использованием процедуры селективной рентгеноконтрастной ангиографии.

Изобретение относится к области медицины, а именно к гемостазиологии, и предназначено для выполнения низкочастотной пьезотромбоэластографии в норме, при патологии, а также при моделировании патологии у мелких лабораторных животных на аппаратно-программном комплексе для клинико-диагностических исследований реологических свойств крови АРП-01М «Меднорд» с помощью информационно-компьютерной системы (ИКС) «Гемо-3».

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при планировании реконструкции заднего отдела стопы. На рентгенограмме стопы, выполненной в боковой проекции, ставят точку «а», соответствующую заднему краю суставной поверхности блока таранной кости, и точку «b», соответствующую переднему краю.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для прогнозирования слабости родовой деятельности. На сроке доношенной беременности определяют показатели крови: общий белок, уровень альфа-глицерофосфатдегидрогеназы в лимфоцитах.

Изобретение относится к медицине, а именно к гинекологии, и может быть использовано для определения состояния здоровья женщины в периоде климактерия. Определяют степень тяжести симптомов приливов и степень тяжести симптомов потливости по 10-балльной визуально-аналоговой шкале.

Изобретение относится к области медицины, а именно к хирургии, травматологии, комбустиологии и остеопатии. Для диагностики глубины ожоговой раны при термических ожогах не позже чем на третьи сутки после повреждения проводят остеопатическую пальпаторную диагностику. Определяют площадь, в пределах которой в проекции ожоговой раны подлежащие ткани спаяны и нарушена подвижность слоев тканей относительно друг друга. Определяют характер спаянности тканей, количество спаянных слоев тканей и виды тканей, вовлеченных в этот процесс. Дополнительно выявляют механические нарушения в теле пациента, вызывающие патологические фасциальные натяжения. Способ позволяет: оценить состояние подлежащих тканей в проекции ожоговой раны пациента; определить истинную глубину поражения и сформулировать рациональный план лечения в ранние сроки; выявить возможные отягощающие анамнестические факторы, прежде всего последствия травматизма, с возникшими при этом патологическими фасциальными натяжениями; осуществлять динамический контроль качества лечения, а также прогнозировать возможную необходимость применения хирургической коррекции состояния ожоговой раны. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к гигиене и стоматологии, и может быть использовано для оценки состояния твердых тканей зубов при воздействии электромагнитного излучения монитора компьютера. Для этого до и после 180 минут после работы за компьютером проводят двухэтапную диагностику уровня воздействия компьютерного излучения на состояние зубов. При этом на первом этапе производят измерение электропроводности твердых тканей зубов с помощью активного, пассивного электродов и прибора «Дентест», проводя замеры в различных точках зуба. Далее в случае получения значения тока 8,0-27,7 мкА переходят ко второму этапу исследования. На втором этапе исследования на предварительно выбранный участок твердых тканей зубов наносят раствор соляно-кислого буфера на 60 сек, смывают буфер с помощью воздушного пистолета и высушивают исследуемый участок в течение 30 сек. Для лучшей визуализации раствора соляно-кислого буфера на исследуемом участке зуба в его состав добавляют кислый фуксин, что придает ему розовую окраску. Для получения капли с постоянной площадью соприкосновения с зубом и предотвращения её растекания раствору соляно-кислого буфера придают повышенную вязкость путём добавления в его состав глицерина. После этого осуществляют одновременное определение в 1 мкл биоптата скорости растворения кальция методом микротитрования и скорости растворения фосфора фотометрическим методом. Увеличение скоростей растворения кальция на 77,0% и фосфора на 91,1% оценивают как негативное влияние электромагнитного излучения монитора компьютера, проявляющееся процессами деминерализации эмали. Способ обеспечивает повышение точности диагностики возникновения процессов деминерализации при снижении травматичности процесса оценки. 3 ил., 2 пр.

Группа изобретений относится к медицинской технике и может быть использована для идентификации пациента и маркировки пробирок, ассоциированных с упомянутым пациентом. Предложены устройство для идентификации пациента и маркировки пробирок и этикетировочная машина. Устройство содержат портативное аппаратное устройство (1) для обработки и хранения данных пациента, выполненное с возможностью ассоциировать персональные данные пациента с биометрическими данными; устройство (2) считывания и распознавания биометрических данных пациента, персональный компьютер (4), взаимодействующий с оператором и соединенный с локальной сетью (50) передачи данных для обмена информацией с удаленным средством хранения данных (3), одну или более компьютеризованных этикетировочных машин (5) для пробирок (13), каждая из которых содержит принтер (11) для печати штрихкодов на этикетках (10), выполненный с возможностью получения команд печати после проверки соответствия длины обнаруженных пробирок и цвета крышки обнаруженных пробирок с характеристиками пробирки, ассоциированной с упомянутым пациентом. Пробирки расположены в устройстве (12) позиционирования и распознавания, поддерживаемом этикетировочной машиной (5), а также наложения упомянутых этикеток (10) на упомянутые пробирки (13). Этикетировочная машина (5) содержит моторизированный главный валик (33) и верхний (32а) и нижний (32b) пассивные вторичные валики. Верхний (32а) и нижний (32b) пассивные вторичные валики выполнены с возможностью двигаться вперед и назад относительно моторизированного главного валика (33) так, чтобы захватывать пробирку (13). Моторизированный главный валик (33) выполнен с возможностью вращать и вызывать вращение в противоположном направлении пробирки (13) посредством двух пассивных вторичных валиков (32а, 32b). Этикетка (10) подтягивается, заходя в пространство между моторизированным главным валиком (33) и пробиркой (13). Операция печати этикетки (10) и последующее вращение моторизованного главного валика (33) и пробирки (13) скоординированы, так чтобы обеспечить наклеивание этикетки (10) на пробирку (13). Этикетировочная машина (5) содержит панель (6) обработки данных и управления, имеющую уникальный адрес в упомянутой локальной сети (50) передачи данных. Упомянутая панель (6) обработки данных и управления выполнена с возможностью обмениваться информацией с удаленным средством (3) хранения данных и с персональным компьютером (4). На основе упомянутой информации, а также информации, полученной после упомянутого сравнения, выполненного упомянутым устройством (12) позиционирования и распознавания, отправлять команды печати на принтер (11), содержащийся в этикетировочной машине (5). Верхний (32а) пассивный вторичный валик качается так, чтобы подниматься по боковой поверхности пробирки (13) после приклеивания этикетки (10) и верхний (32а) и нижний (32b) пассивные вторичные валики двигаются вместе вперед по направлению к моторизованному главному валику (33), пока он вращается для вытеснения пробирки (13) посредством скольжения вдоль моторизованного главного валика (33). Группа изобретений обеспечивает усовершенствованную маркировку пробирок. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к инновационному имплантируемому устройству для физиологического датчика и к способу изготовления указанного датчика. Имплантируемое устройство для закрепления физиологического датчика содержит крепежный элемент, содержащий множество извилистых колец, определяющих просвет вдоль продольной оси, и имеющий сжатую конфигурацию и расширенную конфигурацию, и перемычку, прикрепленную к крепежному элементу и имеющую первый конец и второй конец, причем в сжатой конфигурации крепежного элемента перемычка по существу выровнена на его продольной оси, а в расширенной конфигурации крепежного элемента перемычка выступает в просвет. Способ создания имплантируемого устройства для закрепления физиологического датчика состоит из изготовления перемычки и крепежного элемента в виде единого блока, монтирования крепежного элемента и перемычки на сердечнике, имеющем диаметр требуемого расширенного крепежного элемента и углубление, размещения перемычки над углублением и осуществления термической обработки крепежного элемента и перемычки до получения термомеханически заданной формы и монтирования датчика на перемычке. Способ создания имплантируемого устройства для закрепления физиологического датчика, согласно которому сначала изготавливают крепежный элемент, изготавливают перемычку, затем осуществляют термическую обработку крепежного элемента и перемычки, после этого прикрепляют перемычку к крепежному элементу и осуществляют сборку датчика с перемычкой. Способ имплантации датчика, согласно которому сначала подготавливают имплантируемое устройство для закрепления физиологического датчика, затем доставляют упомянутое устройство в просвет, после этого расширяют крепежный элемент, в результате чего перемычка выступает в указанный просвет, и инициируют выступание датчика в указанный просвет. Система для имплантации датчика содержит доставочный катетер и имплантируемое устройство для закрепления физиологического датчика, размещенное на доставочном катетере. Устройство обеспечивает максимальную точность датчика за счет создания имплантируемого устройства с возможностью его сжатия. 5 н. и 46 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к медицине и представляет собой способ прогнозирования ускоренного течения ВИЧ-инфекции у потребителей инъекционных наркотиков путем проведения психологического тестирования опросником СМИЛ, отличающийся тем, что строится шкала «Ускоренное течение ВИЧ-инфекции» в Т-баллах по формуле:«Ускоренное течение ВИЧ-инфекции» = 0,35⋅L+0,23⋅F-0,31⋅K+0,11⋅Hs1+0,26⋅D2-0,20⋅Pd4+0,53⋅Mf5+0,31⋅Pa6-0,22⋅Pt7+0,10⋅Ma9-0,10⋅Si0, где L - значение шкалы «Ложь», F - значение шкалы «Надежность», K - значение шкалы «Коррекция», Hs1 - значение шкалы «Ипохондрия», D2 - значение шкалы «Депрессия», Pd4 - значение шкалы «Антисоциальная психопатия», Mf5 - значение шкалы «Мужские/женские черты характера», Ра6 - значение шкалы «Паранойяльность», Pt7 - значение шкалы «Психастения», Ма9 - значение шкалы «Мания», Si0 - значение шкалы «Социальная интроверсия», теста СМИЛ в Т-баллах, причем при значениях шкалы «Ускоренное течение ВИЧ-инфекции» выше 55 прогнозируют высокий риск ускоренного течения ВИЧ-инфекции. Изобретение обеспечивает возможность прогнозирования ускоренного течения ВИЧ-инфекции. 4 пр.

Изобретения относятся к медицине. Устройство для кардиореспираторного анализа содержит корпус с закрепленными на нем блоком управления и инфракрасным пульсоксиметрическим датчиком для измерения частоты пульса и оксигенации крови. Корпус выполнен в виде снабженной рукоятью телескопической трости. Колена трости в местах соединения укреплены пластиковыми муфтами для препятствования произвольному складыванию. На конце трости установлен колесный блок в виде пары колес и взаимодействующего с ними датчика подсчета оборотов колеса. Колеса колесного блока установлены на общей оси. Датчик подсчета оборотов колеса представляет собой цифровой тахометр, включающий закрепленные на колесном блоке геркон и магнит. Блок управления закреплен на одном из колен трости и снабжен выведенными на корпус блока управления жидкокристаллическим дисплеем, тумблером включения/отключения и кнопкой обнуления показаний. Инфракрасный пульсоксиметрический датчик установлен на рукояти трости. Микроконтроллер выполнен с возможностью анализа измеренных показаний, формирования предупреждающего сообщения на экране дисплея и выдачи сигнала на отключение датчиков. Способ оценки кардиореспираторного состояния включает проведение тестирования с использованием для кардиореспираторного анализа. При этом удерживают устройство за рукоять. Располагают большой палец на инфракрасном пульсоксиметрическом датчике. Осуществляют выбор программы тестирования, название которой появляется на жидкокристаллическом дисплее. Выполняют шаги. Данные о пройденном расстоянии и пульсоксиметрии передаются посредством подключения микроконтроллера по USB кабелю на внешний ПК, где происходит их визуализация в виде графиков и сохранение в базе данных. Достигается повышение точности измерений в процессе проведения исследования и оценки динамики изменений параметров сердечно-сосудистой и дыхательной систем при выполнении пробы с функциональной нагрузкой. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к головным телефонам пациента для использования в медицинском сканирования, в частности в магнитно-резонансной системе визуализации. Головные телефоны содержат каркасный элемент, адаптированный к форме головы пациента, две ушные чашки и систему датчиков, включающую по меньшей мере один оптический излучатель, который выполнен с возможностью направления электромагнитного излучения к участку кожи пациента, и по меньшей мере один оптический датчик, который выполнен с возможностью приема по меньшей мере части электромагнитного излучения от участка кожи пациента, и обеспечения выходного сигнала, причем выходной сигнал указывает по меньшей мере один физиологический параметр пациента и служит в качестве основы для определения физиологического параметра пациента, причем система головных телефонов пациента включает в себя блок получения и анализа данных, который выполнен с возможностью получения выходных сигналов оптических датчиков и анализа полученных выходных сигналов посредством применения заранее заданных критериев, связанных с выходными сигналами и обеспечения запускающего выходного сигнала, если один из заранее заданных критериев выполнен для управления процессом сканирования магнитно-резонансной системой визуализации. Модальность медицинского сканирования выполнена с возможностью бесконтактного получения данных сканирования по меньшей мере участка обследуемого субъекта и содержит сканирующий блок, блок управления, блок обработки сигналов и головные телефоны пациента. Способ определения по меньшей мере одного физиологического параметра пациента, подлежащего обследованию, осуществляется с использованием головного телефона и программного модуля. Использование изобретений позволяет синхронизировать процесс медицинского сканирования. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к медицине и может быть использована для определения местоположения (2a) калового выброса. Обнаруживают концентрации (c1) газообразного водорода во множестве местоположений (2a, 2b, 2c, 2d). Обнаруживают концентрации (c2), по меньшей мере, одной дополнительной газообразной составляющей, указывающей на кал в упомянутом пространстве (1). Определяют, что каловый выброс произошел в местоположении (2a), где упомянутая обнаруженная концентрация (c1) газообразного водорода превышает первое пороговое значение (cT1) в течение предварительно заданного периода, при условии, что обнаруженная концентрация (c2) упомянутой дополнительной газообразной составляющей также превышает предварительно заданное второе пороговое значение (cT2) в местоположении (2a). Количество местоположений для обнаружения, по меньшей мере, одной дополнительной газообразной составляющей в пространстве (1) меньше, чем количество местоположений для обнаружения газообразного водорода в этом пространстве (1). Система содержит множество первых газовых датчиков (3а, 3b, 3с, 3d), сконфигурированных для обнаружения концентрации (c1) газообразного водорода, и один дополнительный газовый датчик (4; 4а, 4b, 4с, 4d), обнаруживающий концентрацию (с2), по меньшей мере, одной дополнительной газовой составляющей, указывающей на кал в упомянутом пространстве (1). Группа изобретений обеспечивает точное и надежное определение газовых составляющих калового выброса, а также позволяет исключить влияние выброса кишечных газов за счет наличия датчиков для обнаружения газообразного водорода и, по меньшей мере, одной дополнительной газовой составляющей в заявленном количественном соотношении, а также обнаружения концентрации газов в течение предварительно заданного периода. 2 н.п. ф-лы, 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для обнаружения волос вблизи поверхности кожи. Устройство содержит детектор на основе света для обнаружения волос вблизи поверхности кожи. Причем детектор содержит источник света для генерации светового луча, оптические элементы для фокусирования светового луча на волосах вблизи поверхности кожи и первый поляризационно-чувствительный оптический датчик для обнаружения света, который взаимодействует с волосами или поверхностью кожи и имеет предварительно определенную линейную поляризацию, сконфигурированный для обнаружения света, отраженного волосами в качестве двулучепреломляющего объекта, второй поляризационно-чувствительный датчик для обнаружения света, который взаимодействует с волосами или поверхностью кожи и имеет поляризацию, ортогональную предварительно определенной линейной поляризации. Причем источник света и/или оптические элементы расположены так, чтобы заставить световой луч, при достижении волос или поверхности кожи, иметь направление поляризации, которое является неизменным во времени и переменным в пространстве в поперечных сечениях светового луча. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно кардиохирургии и кардиореаниматологии, и может быть использовано для оценки прогноза течения послеоперационного периода у взрослых пациентов с острой сердечной недостаточностью после операций на открытом сердце, получающих лечение методом экстракорпоральной мембранной оксигенации. Сущность способа: у взрослых пациентов с острой сердечной недостаточностью после операций на открытом сердце, получающих лечение методом экстракорпоральной мембранной оксигенации, ежедневно в сыворотке крови определяют количество общего белка и альбумина, концентрацию высокочувствительного тропонина Т и прокальцитонина, затем вычисляют интегральный индекс по формуле: ИИ=(К1+К2)/(К3+К4)×100, где ИИ - интегральный индекс; К1 - отношение количества общего белка у пациента к значению общего белка, которое является показанием для коррекции белкового обмена, - 50 г/л; К2 - отношение количества альбумина у пациента к значению альбумина, которое является показанием для коррекции белкового обмена, - 30 г/л; К3 - отношение высокочувствительного тропонина Т у пациента к максимальному значению высокочувствительного тропонина Т у выживших пациентов, получающих лечение методом экстракорпоральной мембранной оксигенации, - 4330 нг/л; К4 - отношение прокальцитонина у пациента к значению прокальцитонина, которое указывает на развитие инфекционно-воспалительного процесса, - 2 нг/л. При значении интегрального индекса ниже 97,56 прогнозируют неблагоприятное течение послеоперационного периода у взрослых пациентов с острой сердечной недостаточностью после операций на открытом сердце, получающих лечение методом экстракорпоральной мембранной оксигенации. Изобретение направлено на улучшение оценки прогноза течения послеоперационного периода; позволяет в любой момент времени производить оценку течения послеоперационного периода; дает оценку эффективности проводимой терапии и при необходимости провести ее коррекцию, исход хирургического лечения. 2 пр.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к психофизиологии и фармацевтике. Измеряют начальную и конечную биометрическую информацию пациента и определяют его начальное и конечное психофизиологическое состояние. Затем проводят сравнение и получают данные об изменении психофизиологического состояния пациента в процессе приема лекарственных средств и делают вывод о влиянии лекарственных средств. Во втором варианте способа определяют также промежуточные значения биометрической информации и на их основе определяют промежуточное психофизиологическое состояние пациента. Группа изобретений обеспечивает повышение объективности и достоверности определения влияния лекарственных средств на психофизиологическое состояние пациента за счет оценки комплекса наиболее значимых показателей. 2 н.п. ф-лы, 18 табл., 7 пр.

Человеку присущ целый набор безусловных рефлексов, которыми он неосознанно отвечает на различные опасности. Большую способность противостоять опасностям и надежность функционирования обеспечивает структурная избыточность человека. Эта избыточность существует в материальном (дублирование органов, способность взаимокомпенсации органов) и в информационном плане (резервирование органов восприятия, хранения и переработки информации).

В процессе своей деятельности человек использует не только свои физические возможности, но и расходует значительные психологические усилия, такие как особенности характера, волю, умственные способности и другие.

К психофизиологическим свойствам человека, влияющим на его способность реагировать на опасность, относятся: способность обнаруживать сигналы опасности, скоростные возможности человека и др. Эти свойства зависят от утомляемости человека, степени опьянения, здоровья и др. Защищенность людей от опасности зависит и от комплекса индивидуальных психических качеств: темперамента, внимания, мышления, воли, координации движений, эмоциональной устойчивости и др. Опасные факторы, обусловленные особенностями физиологии и психологии человека, называются психофизиологическими. Психофизиологические опасности в современном мире являются следствием целостности или разлада, стойкости или дисгармонии, спокойствия или тревоги, успеха или неудач, физического и морального благополучия. Не существует ни одного фактора психофизиологических опасностей, который не влиял бы на человека. Каждый из этих факторов в зависимости от длительности действия относится к постоянным или временным . Психофизиологическими факторами потенциальной опасности постоянного действия следует считать:

Недостатки органов чувств (дефекты зрения, слуха и др.).

Нарушение связей между сенсорными (чувствительными) и моторными (двигательными) центрами, вследствие чего человек не способен реагировать адекватно на те или другие изменения, воспринимаемые органами чувств.

Дефекты координации движений (особенно сложных движений и операций, приемов и т.п.).

Повышенная эмоциональность.

Отсутствие мотивации к трудовой деятельности (незаинтересованность в достижении целей, неудовлетворение оплатой труда, монотонность труда, отсутствие познавательного момента, т.е. неинтересная работа и т.п.).

Психофизиологическими факторами потенциальной опасности временного действия являются:

Недостаток опыта (появление вероятной ошибки, неверные действия, напряжение нервно-психической системы, боязнь допустить ошибку).

Неосторожность (может привести к поражению не только отдельного человека, но и всего коллектива).

Утомление (различают физиологическое и психологическое утомление).

Эмоциональные явления (особенно конфликтные ситуации, душевные стрессы, связанные с бытом, семьей, друзьями, руководством).

Деятельность человека можно разделить на две категории физическую и умственную . Физическая деятельность– деятельность, связанная с конкретными предметными действиями (например, перевозка груза, инструментальное производство, спорт и т.п.). Умственная деятельность связана с психическими процессами, во время которых человек планирует свои действия, оперируя образами и языковыми символами. Человек в деятельности выступает как личность, которая имеет определенные мотивы и намеченные цели. Мотивами могут выступать потребности, чувства и т.п. Для осуществления деятельности необходимо иметь объект деятельности, внутренние побуждения, а также соотношение побуждения и целей человека, которые он хочет достигнуть в результате своей деятельности. Например, человека к деятельности побуждает или личное обогащение (удовлетворение своих потребностей), или невозможность физического существования бездеятельности.

Психофизиологические качества и состояния проявляются в чувствительности человека к обнаружению опасности, скорости реакции на нее, в эмоциональных реакциях на опасность. Они зависят от индивидуальных особенностей человека, в частности от особенностей его нервной системы. Например, состояние тревоги усиливает способность к быстрому обнаружению опасности, а состояние утомления снижает эту способность.

Важным фактором способности человека противодействовать опасности являются его профессиональные качества и опыт, которые проявляются в виде навыков и умений. Причем подразумеваются не столько навыки и умения достигать цели действия, сколько навыки и умения достигать этой цели наиболее безопасным путем. Эти факторы обобщаются следующим образом:

1) Чисто биологический, фактор, вытекающий из природных свойств человека, проявляющихся в "бессознательной регуляции";

2) Фактор, определяющий индивидуальные особенности психического отражения и психических функций;

3) Фактор, определяемый опытом человека (навыки, знания и умения как результат обучения и самообучения);

4) Фактор, характеризующий возбудитель направленности действий человека (мотивы, интересы, установки и т.п.).

5) Разрушение единого информационного и духовного пространства, культуры и традиционных устоев общества и общественной нравственности;

6) Блокирование на неосознаваемом уровне свободы волеизъявления человека, искусственное привитие ему синдрома зависимости;

7) Разработка, создание и применение специальных средств;

8) Манипуляция общественным сознанием с использованием средств массовой информации, телекомпьюникационных и специальных средств воздействия;

9) Деструктивное воздействие на психику человека природных комплексов, антропогенных зон, генераторов физических полей и излучений.

Поскольку человек является гибкой саморегулирующейся биологической системой, он потенциально способен использовать свои возможности для достижения цели, избегая при этом опасности. Например, человек с низкими психофизиологическими качествами может обеспечить требуемую безопасность за счет развития профессиональных качеств и высокой мотивации к безопасной деятельности (безопасность дороже денег). Наоборот, человек с высокими биологическими, психофизиологическими и профессиональными качествами может быть плохо защищен от опасности из-за слабой мотивации именно к безопасности деятельности (зарплата дороже здоровья).

Человек воспринимает процесс деятельности за счет наличия у него:

- Рецепторов (зрение, слух, обоняние, вкус, осязание и др.).

- Центральной нервной системы (ЦНС ): внимания, ощущения, восприятия, понятия, общения.

-Эмиторов (голова, руки, ноги, тело), которые характеризуются антропологическими и антропометрическими показателями.

- Видимости цикла действия .

- Явления гомеостаза организма – постоянства среды внутри себя. Каждый параметр организма имеет вполне определенные предельно допустимые значения. К таким параметрам относятся: - температура тела, постоянство которой поддерживается за счет функционирования системы терморегуляции; - артериальное давление; - наличие в крови сахара; - насыщенность крови кислородом, углекислым газом и т.д. Кроме всего прочего организм не безразличен как к тому, в каких пределах находятся его параметры, так и к тому, с какой скоростью происходит их изменения. Организм реагирует не на абсолютное, а на относительное изменение, т.е. зависящее от собственных свойств системы. Ведь одно и то же абсолютное изменение вызывает различные, непропорциональные следствия. Например, если в прихожую входят два человека, то, вошедшему человеку с мороза в этой комнате покажется (или окажется) жарко, а вышедшему из другой теплой комнаты довольно прохладно.

- Мозга (ЦНС). Мозг – это орган управления, обладающий возможностью получения информации, анализа этой информации и выдачи сигналов к действию. Следует обратить внимание на условие, предшествующее работе мозга – приеме информации: о воздействии факторов, об интенсивности этого воздействия, среде, через которую осуществляется воздействие, ситуации на момент предшествующий воздействию и момент самого воздействия, структуре факторов и органах, подвергающихся их воздействию. От статуса этой информации (правдивая, ложная) зависит и вид принимаемого решения и антиципация, так как информация постоянно фиксируется (записывается) мозгом. В свою очередь это позволяет человеку анализировать получаемую информацию на разных уровнях в зависимости от психологического состояния организма и центральной нервной системы. Антиципация характеризует способность человека (в самом широком смысле) действовать и принимать те или иные решения с определенным временно-пространственным упреждением в отношении ожидаемых, будущих событий.

Основой естественной системы защиты от опасности является нервная система, которая подразделяется на центральную и периферическую. Центральная нервная система (ЦНС) включает в себя головной и спинной мозг и состоит из десятков миллиардов нервных клеток. Периферическую нервную систему составляют особые волокна – нервы, которые пронизывают все без исключения органы. С нервными волокнами связаны специальные чувствительные аппараты, воспринимающие сигналы внешнего мира и самого организма, которые академик И.П. Павлов назвал рецепторами (датчиками). Все рецепторы имеют специализацию: одни реагируют на укол, другие – на температуру и т.д. Основные функции рецепторов :

Преобразование энергии действия раздражителя в нервный процесс (условия наличие взаимодействия рецепторов с раздражителями, они возбуждаются в ответ на раздражитель).

Биоэлектрическими явлениями – токами (импульс) передаёт сигнал в ЦНС.

- ЦНС – передаёт нервные импульсы в анализаторы, а затем (по каналам обратной связи) возвращает их рецепторам. Рецепторы – декодируют сигналы и превращают их в психическое восприятие: В зависимости от природы раздражителя датчики подразделяются на несколько групп:

- механорецепторы – вестибулярные, гравитационные рецепторы, рецепторы кожи и опорно-двигательного аппарата и др.;

- терморецепторы – воспринимают температуру как внутри организма, так и в окружающей организм среде;

- хеморецепторы – реагируют на воздействие химических веществ (рецепторы вкуса, обоняния);

- фоторецепторы – воспринимают световые раздражители;

- болевые рецепторы – особая группа, возбуждаемая механическими, химическими или тепловыми раздражителями.

Висцеральный аппарат (кровь, лимфа, тканевая жидкость) сохраняет гомеостаз – относительное динамическое постоянство внутренней среды и некоторых физиологических функций организма человека (терморегуляции, кровообращения, газообмена и пр.), поддерживаемое механизмами саморегуляции в условиях колебаний внутренних и внешних раздражителей: определяет опасность скрытого и внутреннего характера; играет роль в сохранении стабильности и функциональности внутренних органов; играет роль в состоянии здоровья и жизни.

На основе анализа поступившей и поступающей информации от рецепторов, эмиторов в ЦНС происходит управление системами и органами человека. Кроме того, мозг может блокировать (отключать) различные системы жизнедеятельности организма человека при воздействии факторов, превышающих критические уровни органов (выполнение защитных функций организма при травмах). Практика и специальные исследования показали, что изменения параметров в пределах 10% организм воспринимает как комфортные, в пределах до 20% как допустимые. А изменения, превышающие 20% и произошедшие за короткий промежуток времени, могут вызвать крайне неприятные ощущения, а иногда оказаться даже опасными для жизни. Это касается и температуры, и артериального давления, и многих других параметров.

Факторы опасности влияют на человека через рецепторы и вегетативную нервную систему человека. Вегетативная нервная система характеризуется: частотой пульса, артериальным давлением, минимальным объёмом крови, дыханием, соотношением вдоха и выдоха, сопротивление или электропотенциал кожи (кожно-гальванический рефлекс). В восприятии и реакции на факторы опасности играют важную роль особенности строения человека. 1) Слух, зрение, ощущения и др.- предвидеть опасность (анализаторы). 2) Органы чувств – рецепторы (проводящие нервные пути нейроны, аксоны или эффекторы, мозговые окончания в коре головного мозга).

Связь со средой обитания у человека, как и у всех живых существ, осуществляется через анализаторы, поэтому при рассмотрении вопросов безопасности жизнедеятельности, необходимо учитывать характеристики этих анализаторов.

Анализаторы - система специализированных нервных образований, которые воспринимают явления в окружающем мире и внутри организма и обрабатывают полученную информацию. Анализатор - более широкое понятие, чем «орган чувств». В анализатор входят как периферические рецепторы, так и весь проводящий путь нервных сигналов, включая и ту область коры головного мозга, куда они поступают. Анализатор состоит из рецептора, проводящих нервных путей и мозгового конца. Путь нервного импульса от воспринимающего нервного образования (рецептора) через ЦНС (центральную нервную систему) до окончания в действующем органе называется рефлекторной дугой. Органы чувств человека, как известно, воспринимают только те раздражители, которые лежат в пределах диапазона, ограниченного их чувствительностью; они способны дифференцировать сигналы лишь тогда, когда различие между ними достигает определенного уровня. Таким образом, важнейшими характеристиками анализаторов являются: - пороги чувствительности (верхний и нижний); - порог различения, или дифференциальный порог. Нижний (абсолютный) порог ощущения - минимальная интенсивность физического раздражителя, при достижении и превышении которой появляется его ощущение. Если интенсивность раздражителя, превысив абсолютный порог, будет продолжать увеличиваться, то после достижения им некоторого предельного значения адекватное ощущение сигнала станет уже невозможным. Верхний порог ощущения - максимальная интенсивность раздражителя, при котором еще сохраняется его адекватное (специфическое) восприятие. Например, при превышении верхнего порога ощущения звука он перестает восприниматься как звук - ощущается боль, при дальнейшем превышении возможно разрушение периферийной части анализатора (разрыв барабанной перепонки). По нижнему порогу ощущения судят об абсолютной чувствительности анализатора относительно данного раздражителя. Количественно чувствительность анализатора по отношению к данному раздражителю принято выражать как величину, обратную интенсивности абсолютного порога этого раздражителя. Кроме нижнего и верхнего порога, в психофизике используется понятие дифференциального порога - ощущения, или порога различения.Дифференциальный порог (порог различения) - это минимальное различие интенсивности двух раздражителей, которое возможно распознать по разнице в ощущениях. Объяснения этим явлениям можно найти в основных психофизических законах восприятия . Непосредственной основой развития психофизики явились работы немецкого психофизика Э.Г. Вебера, который, изучая связь между интенсивностью физического раздражителя (света, звука, давления на кожу груза) и его ощущением, в 30-х годах прошлого века обнаружил, что ощущения у человека увеличиваются пропорционально не абсолютному приросту интенсивности раздражителя, а его относительному приросту. Исходя из закона Э.Г. Вебера, Г.Т. Фехнер, физик и философ XIX в., выражая приращения интенсивности раздражителя и приращения ощущения в дифференциалах, вывел зависимость, означавшую, что минимальное приращение ощущения над абсолютным порогом пропорционально относительному приращению интенсивности раздражителя. Фехнер допустил, что при величине раздражителя, равной абсолютному порогу, ощущение равно нулю. Установленная зависимость получила наименование основного психофизического закона Вебера - Фехнера. Из этого закона следует, что с увеличением интенсивности раздражителя величина его ощущения растет значительно медленнее, чем сам раздражитель. В 50-х годах нашего столетия, с разработкой более прямых и точных методов измерения ощущений, С. Стивенс сделал вывод, что для отдельных раздражителей существует возможностьзначительно более быстрого роста ощущения, по сравнению с ростом интенсивности раздражителя.

Мы познакомились с важнейшими общими характеристиками анализаторов, такими как пороги чувствительности, порог различения, или дифференциальный порог. Рассмотрим подробнее отдельные виды анализаторов (глаза, уши, кожа и т.д.).

Зрение имеет для человека первостепенное значение. Зрительный анализатор позволяет получить представление о предмете, его цвете, форме, величине, о том, находится ли предмет в движении или покое, о расстоянии его от нас, потенциальной опасности, которую он несет. Зрительное восприятие начинается с фотохимического процесса. Под влиянием света вещества, находящиеся между наружным слоем сетчатки и сосудистой оболочкой, распадаются, возбуждая окончания нервных элементов глаза. При этом в соответствующей зоне головного мозга возникает зрительный образ. Кора мозга синтезирует детали зрительного акта и определяет наше отношение к зрительному образу. Зрительный анализатор человека воспринимает электромагнитное излучение с длиною волн в диапазоне от 0,38 мкм до 0,76 мкм. Непосредственно наш глаз реагирует на яркость, которая представляет отношение силы света, излучаемой данной поверхностью, к площади этой поверхности. При очень больших яркостях возникает эффект ослепления. Гигиенически приемлема яркость до 5000 кд/м 2 .

Важнейшими характеристиками зрительного анализатора являются световая, контрастная и цветовая чувствительности. Световая чувствительность различна для различных областей видимого спектра и принимается за единицу при длине волны равной 0,555 мкм. Диапазон чувствительности по яркости весьма велик. Так, нижний порог чувствительности соответствует всего нескольким квантам света, а при верхнем пороге, создается эффект ослеплённости. Контрастная чувствительность определяет степень воспринимаемого различия между двумя яркостями, разделенными в пространстве или времени, т.е. позволяет ответить на вопрос, насколько объект должен отличаться по яркости от фона, чтобы его было видно. Контрастнаячувствительность зависит от яркости фона, площади сигнала, его длительности. Цветовая чувствительность глаз различает семь основных цветов и более сотни их оттенков. Оптический анализатор включает два типа рецепторов: колбочки и палочки. Первые являются аппаратами хроматического (цветового) зрения, вторые - ахроматического (черно-белого). При равенстве энергии воздействующих волн различия их длин ощущается как различия в цвете источников света или поверхностей предметов, которые его отражают. Зрительный анализатор обладает определенной спектральной чувствительностью, которая характеризуется относительной видимостью монохроматического излучения, большая видимость днем соответствует желто-оранжевой части спектра, а ночью или в сумерках - зелено-голубой. При длине волны 0,555 мкм достигается, таким образом, максимум чувствительности зрительного анализатора. Эта особенность зрения учитывается при проектировании средств обеспечения безопасности или предметов, которые должны легко обнаруживаться (например, одежда дорожных рабочих, костюм космонавта, «черный ящик» самолета).

При оценке восприятия пространственных характеристик основным понятием является острота зрения , которая характеризуется минимальным углом, под которым две точки видны как раздельные. Острота зрения зависит от освещенности, контрастности, формы объекта и других факторов. С увеличением освещенности, острота зрения возрастает. При уменьшении контрастности острота зрения снижается. Острота зрения зависит также от места проекции изображения на сетчатке глаза.

Инерция зрения, это ощущение, вызванное световым сигналом, в течение определенного времени сохраняется, несмотря на исчезновение сигнала или изменение его характеристик, в течение 0,1 - 0,2 с. Известно, что при действии прерывистого светового раздражителя возникает ощущение мельканий. Из-за инерционных свойств зрения эти мелькания при определенной частоте сливаются в ровный немигающий свет. Частота, при которой мелькания исчезают, называется критической частотой слияния мельканий. В том случае, когда мелькания света используются в качестве сигнала, оптимальной частотой является частота в пределах 3-10 Гц. Инерция зрения, кроме того, обусловливает стробоскопический эффект . Он заключается в следующем: если время, разделяющее дискретные акты наблюдения, меньше времени сохранения зрительного образа (0,1 - 0,2с), то наблюдение субъективно ощущается как непрерывное. При этом возникает, например, иллюзия движения при прерывистом наблюдении отдельных объектов или иллюзия неподвижности (замедление движения), возникающая, когда движущийся предмет периодически занимает прежнее положение. В частности, при освещении пульсирующим светом вращающиеся части оборудования казаться неподвижными и представлять опасность для человека. При восприятии объектов в двухмерном и трехмерном пространстве различают поле зрения и глубинное зрение. Бинокулярное поле зрения охватывает в горизонтальном направлении 120-160 0 , вертикали вверх - 55-60 0 и вниз - 65-72 0 . При восприятии цвета размеры поля зрения снижаются. Зона оптимальной видимости ограничена полем: вверх – 25 0 , вниз - 35 0 , вправо, влево по 32 0 . Глубинное зрение связано с восприятием пространства. Так ошибка оценки абсолютной удаленности на расстоянии до 30м составляет в среднем 12% общего расстояния.

Значительная часть информации об окружающей среде, в том числе о различных опасностях, поступает к человеку в виде звуковых сигналов . Как известно, звук - это колебания упругой среды, звуковая волна распространяется в воздухе, в воде, в твердых телах и является носителем энергии, которую называют силой звука или интенсивностью. Основными параметрами звуковых сигналов являются, интенсивность и частота, которые субъективно в слуховых ощущениях воспринимаются как громкость и высота. Но орган слуха (слуховой рецептор) воспринимает среднеквадратичное звуковое давление - т.е. звуковое давление, усредненное по времени. Для органа слуха человека время усреднения составляет 30 - 100 мс. Звуковое давление связано с интенсивностью звука зависимостью. Нижний порог (порог слышимости) зависит от частоты ощущаемых звуков. На так называемой эталонной частоте 1000 Гц порог слышимости составляет около 2×10 -5 Па . Верхним порогом является порог болевого ощущения, который составляет около 10 5 Па . Соотношение интенсивности и частоты определяет ощущение громкости звука. Человек оценивает как одинаково громкие звуки, имеющие различную частоту и интенсивность. Дифференциальный порог. Абсолютный дифференциальный порог (порог различения частот) равен примерно 2-3 Гц. Относительный дифференциальный порог является почти постоянным и равен 0,002. Максимальная чувствительность слухового анализатора лежит в диапазоне частот 3-5 кГц . Для практических целей были введены понятие логарифмического уровня и специальная единица «Бел» (в честь Белла - изобретатель телефона). Бел - довольно крупная единица. Весь воспринимаемый диапазон звуков укладывается всего в 13-14Б, поэтому на практике используется в 10 раз меньшая единица - «децибел» дБ.

Кожная чувствительность, как средство защиты имеет огромное значение, она обычно разделяется на три вида: ощущение прикосновения и давления (тактильная чувствительность); ощущение тепла и холода; ощущение боли .

Тактильный анализатор воспринимает ощущения, возникающие при действии на кожную поверхность различных механических стимулов (прикосновение, давление). Абсолютный порог тактильной чувствительности определяется по тому минимальному давлению предмета на кожную поверхность, которое производит едва заметное ощущение прикосновения. Пороги ощущения приблизительно составляют: для кончиков пальцев руки 3 г/мм 2 , на тыльной стороне пальца - 5 г/мм 2 , на тыльной стороне кисти - 12 г/мм 2 , на животе - 26 г/мм 2 и на пятке - 250 г/мм 2 . Порог различения в среднем равен примерно 0,07 от исходной величины давления. Тактильный анализатор обладает высокой способностью к пространственной локализации. Временный порог тактильной чувствительности менее 0,1 с. Характерной особенностью тактильного анализатора является быстрое развитие адаптации, т.е. исчезновение чувства прикосновения или давления. Время адаптации зависит от силы раздражителя для различных участков тела и изменяется в пределах от 2 до 20 с.

Температурная чувствительность свойственна всем организмам, обладающим постоянной температурой тела. Температура кожи несколько ниже температуры тела и различна для отдельных участков на лбу, например, 34-35 0 С; на стопах ног 25–27 0 С. Средняя температура свободных от одежды участков кожи равна 30 - 32 0 .

В коже человека обнаружено два рода рецепторов . Одни реагируют только на холод, другие - только на тепло. Пространственные пороги зависят от стимулирующих факторов при контактном воздействии, например, ощущение возникает уже на площади в 1 мм 2 , лучевом - начиная с 700 мм 2 . Латентный, т.е. скрытый период температурного ощущения (инерция ощущения) равен примерно 250 мс. Абсолютный порог температурной области чувствительности определяется по минимальному ощущаемому изменению температуры участков кожи относительно логического нуля , т.е. собственной температуры данной области кожи. Для тепловых рецепторов он равен примерно 0,2 0 С, для холодных 0,4 0 С. Порог различения, или дифференциальный порог составляет примерно 1 0 С.

Болевая чувствительность или боль часто является единственным сигналом, предупреждающим о внешней опасности или неблагополучии в состоянии какого-либо органа человека. Обычно случайное прикосновение к острым, горячим или холодным предметам, способным разрушить кожный покров сопровождается непроизвольным рефлекторным движением - «от опасности». Благодаря такой защите, являющейся предохранительной реакцией на получаемое извне раздражение, человек во многих случаях своевременно оценивает грозящую ему опасность ожога, ранения и т.д. и принимает соответствующие меры безопасности. Ранее считалось, что не существует специальных рецепторов болевой чувствительности, поскольку в любом анализаторе возникают болевые ощущения, если величина раздражителя превысит верхний абсолютный порог. Однако впоследствии были обнаружены свободные нервные окончания в эпителиальном слое кожи, которые оказались специализированными болевыми рецепторами . Между тактильными и болевыми рецепторами существуют противоречивые отношения. Проявляются они в том, что наименьшая плотность болевых рецепторов приходится на участки кожи, которые наиболее богаты тактильными рецепторами, и наоборот. Противоречие обусловлено различием функций рецепторов в жизни организма. Болевые ощущения вызывают оборонительные рефлексы, в частности, рефлекс удаления от раздражителя. Тактильная чувствительность связана с ориентировочными рефлексами. Биологический смысл боли в том, что она, являясь сигналом опасности, мобилизует организм на борьбу за самосохранение. Под влиянием болевого сигнала перестраивается работа всех систем организма и повышается его реактивность. Порог болевой чувствительности кожи живота 20 г/мм 2 , кончиков пальцев - 300 г/мм 2 , латентный период ощущения боли - около 370 мс. Критическая частота слияния дискретных болевых раздражителей 3 Гц. В области боли наблюдается почти прямая зависимость между ощущением и раздражителем. Следует иметь в виду, что защитная роль боли заканчивается после того, как она отмечена сознанием. В дальнейшем, например, при тяжелой множественной травме боль лишь осложняет деятельность организма по самовосстановлению повреждения, а в некоторых случаях является опасной в отношении так называемого «болевого шока».

Запахи воспринимаются человеком органами обоняния при помощи специальных рецепторов (клеток, находящихся в слизистой оболочке носовых раковин). У человека около 60 миллионов обонятельных клеток, размещенных в слизистой оболочке средней части носовых раковин поверхности всего на пяти квадратных сантиметров. Однако в связи с тем, что обонятельные клетки покрыты огромным количеством ресничек, площадь их соприкосновения с пахнущими веществами составляет 5 - 7 квадратных метров. Ощущение запаха возникает, когда частицы вещества попадают на слизистую оболочку обонятельной области и возбуждают обонятельные клетки. Отростки этих клеток, образующие обонятельный нерв, передают возбуждение в центральную нервную систему. Защита от проникновения в организм пахнущих веществ, опасных для жизни и здоровья (эфир, хлороформ, нашатырный спирт и др.), осуществляется рефлекторным замедлением дыхания и его кратковременной остановкой. Характерно, что многие безвредные для организма запахи рефлекторной остановки дыхания не вызывают. Обоняние является исключительно тонким чувством. По данным физиологических исследований человек ощущает запах некоторых веществ (сероводород, мускус и другие), содержащихся в воздухе, даже тогда, когда химический и спектральный анализы их не обнаруживают. Особенности обонятельного анализатора, включая его высокую чувствительность к некоторым пахнущим веществам, содержащимся в воздухе, могут служить сигналом, предупреждающим об опасности проникновения различных веществ в помещения, например, в связи с неожиданным нарушением герметичности оборудования, различных газопроводов и т.д. Практически особенности обонятельного анализатора уже используются, например, для предупреждения об опасности отравления и взрыва природного газа, применяемого в качестве топлива на производстве и в быту. С этой целью газ без запаха, но обладающий потенциальной опасностью отравления или взрыва, одорируют (т.е. придают запах) особо пахнущими безвредными веществами. В данном случае восприятие запаха сигнализирует об опасности и необходимости принятия, соответствующих мер безопасности. В перспективе одорация может применяться и для насыщения воздуха тонкими ароматами, например, леса, полей и т.п. Это поможет создать «эмоциональный климат». Абсолютный порог обоняния у человека измеряется долями миллиграмма вещества на литр воздуха. Но дифференциальный порог высок, в среднем 38%.

В физиологии и психологии распространена четырехкомпонентная теория вкуса , согласно которой существует четыре вида элементарных вкусовых ощущений: сладкого, горького, кислого и соленого. Все остальные вкусовые ощущения представляют их комбинации. Абсолютные пороги вкусового анализатора, выраженные в величинах концентраций раствора, примерно в 10000 раз выше, чем обонятельного.

Вкусовые и обонятельные ощущения отражают не только свойства веществ, но и состояние самого организма. Различительная чувствительность вкусового анализатора довольно груба, в среднем она составляет 20%. Под влиянием практической деятельности и специальных знаний чувствительность вкусового и обонятельного анализатора может быть существенно развита. Обоняние и вкусвместе составляют так называемую органолептическую чувствительность.

Вибрация высокой интенсивности при продолжительном воздействии приводит к серьезным изменениям деятельности всех систем организма и при определенных условиях может вызвать тяжелое заболевание. При небольшой интенсивности и длительности воздействия вибрация может быть полезна, уменьшает утомляемость, повышает обмен веществ, увеличивает мышечную силу. Специальные анализаторы, воспринимающие вибрацию, неизвестны. Существует несколько гипотез о природе вибрационной чувствительности. Диапазон ощущений вибрации высок от 1 до 10000 Гц. Наиболее высока чувствительность к частоте 200-250 Гц. При их увеличении и уменьшении вибрационная чувствительность снижается. Пороги вибрационной чувствительности различны для различных участков тела. Наибольшей чувствительностью обладают дистальные (удаленные) участки тела человека (например, кисти рук).

Мозг человека получает информацию не только от окружающей среды, но и от самого организма. Чувствительные нервные аппараты имеются во всех внутренних органах. Во внутренних органах под влиянием внешних условий возникают определенные ощущения, которые порождают сигналы. Эти сигналы являются необходимым условием регуляции деятельности внутренних органов.

Перечисленные анализаторы функционируют в сложном взаимодействии. Ядром всего механизма взаимодействия анализаторов является рефлекторный путь: постоянные и временные нервные связи между их мозговыми концами. В процессе развития человека на основе взаимодействия анализаторов формируются функциональные системы, являющиеся механизмом перцептивных (воспринимающих) действий. Структура этих систем определяется условиями деятельности и жизни человека. Если человек попадает в необычные для него условия, то возможно возникновение конфликта между сложившимися функциональными системами и новыми требованиями. Чтобы предотвратить подобные нарушения, необходимо перестроить сложившиеся функциональные системы. Процесс такой перестройки у разных людей может протекать несколько по-разному в зависимости от особенностей их нервной системы.

В вопросах защиты от опасности имеет значение время реакции организма на различные раздражители. Для разных людей и разных анализаторов это время различно. Среднее время реакции на раздражение разных групп анализаторов приведено в табл. 13 .