Особенности биоэлектрической активности головного мозга у лиц с различным уровнем тревожности в комфортных условиях и при интеллектуальной нагрузке

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Современное состояние изученности проблемы стресса

1.2 Влияние стресса на функциональное состояние некоторых систем организма

1.3 Роль эмоционально-психических факторов в жизни современного человека

1.3.1 Исследования изменений ЭЭГ при различных эмоциональных состояниях

1.3.2 Ритмы ЭЭГ и эмоции

1.3.3 Межполушарная асимметрия и эмоции

1.4 Морфофизиологическая основа биоэлектрической активности головного мозга человека

Глава 2. Материалы и методы исследований

2.1 Характеристики объекта исследования

2.2 Методика тестирования тревожности

2.3 Обработка результатов тестирования по шкале Спилбергера

2.4 Методика выявления вегетативного портрет

2.5 Регистрация биоэлектрической активности головного мозга в различных экспериментальных ситуациях

2.6 Статистическая обработка результатов

Глава 3. Результаты и обсуждение

3.1 Выявление уровней тревожности испытуемых

3.2 Вегетативный индекс Кердо

3.3 Показатели работы сердца

3.4 Анализ биоэлектрической активности головного мозга испытуемых с различным уровнем тревожности в различных экспериментальных ситуациях, отраженной в ЭЭГ

Выводы

Библиография

Иллюстрации

Summary

Gruzdeva Olga “Some Features of Bioelectric Brain Activity at Persons with Various Levels of Anxiety in Comfortable Conditions and at Intellectual Charge”, master work, Chisinau, 2010.

Work consists of introduction, 3 chapters, conclusions, practical recommendations and the bibliography (107 sources), includes 52 text pages, 17 images, 6 tables.

Research area: 03.00.13 - human and animal physiology.

Research objective: Studying of influence of personal anxiety level on bioelectric activity of a human brain at informational stress.

Research targets: Detection of level of reactive and personal anxiety in a group of examinees; detection of type of cardiovascular system activity regulation in a group of examinees; correlation revealing between level of anxiety and type of cardiovascular system activity regulation; revealing of changes in capacities of EEG (electroencephalogram) rhythms in rest and at informational stress, depending on anxiety level.

Research methodology: Information applying on features of bioelectric brain activity at persons with various degree of anxiety at the resolving of difficult intellectual problems for more adequate estimation of psychophysiological characteristics of females which professional work is connected to a high level of responsibility.

Scientific actuality: Diversity in EEG pattern is noted at stress at high- and low-anxious examinees: at low level of anxiety there is an alignment of capacity of all rhythms, and high- and low-anxious persons is revealed preservation of activity mode.

Theoretical value: regularities studying of informative indicators of bioelectric brain activity at persons with various degree of anxiety.

Practical value: Have been defined capacity changes of EEG rhythms in a group of females with various degree of anxiety, what can be used in a complex with psychological methods of an estimation of psychophysiological features of the persons who are engaged in production activity, interfaced to high level of informational stress.

Adnotare

Gruzdeva Oliga „Particularitгюile activitгюii bioelectrice a creierului la persoanele cu diverse nivele de anxietate оn condiюii confortogene єi efort intelectual”, lucrare de magistru, Chiєinгu, 2010.

Teza constг din introducere, 3 capitole, concluzii, recomandгri practice єi bibliografie (107 surse), care includ 52 pagini de text, 17 figuri, 6 tabele.

Domeniul de investigare: 03.00.13 - fiziologia omului єi animalelor.

Scopul: studierea influenюei nivelului anxietгюii de personalitate asupra activitгюii bioelectrice a creierului uman la influenюa stresului informaюional.

Obiectivele investigaюiilor: determinarea nivelului de anxietate reactivг єi de personalitate la persoanele practic sгnгtoase; determinarea tipului de reglare al activitгюii sistemului cardiovascular la persoanele practic sгnгtoase; stabilirea corelaюiei dintre nivelul de anxietate єi tipul de reglare al activitгюii sistemului cardiovascular; relevarea particularitгюilor de modificare a intensitгюii ritmurilor electroencefalogramei оn repaus єi stresul informaюional, оn dependenюг de nivelul de anxietate.

Metodologia investigaюiilor: utilizarea informaюiei despre particularitгюile activitгюii bioelectrice a creierului la persoanele cu divers grad de anxietate оn condiюiile de soluюionare a problemelor intelectuale complexe оn scopul evaluгrii mai adecvate a caracteristicilor psihoemoюionale la persoanele de gen feminin cu activitate profesionalг cu nivel оnalt de responsabilitate.

Noutatea єtiinюificг: au fost relevate deosebiri оn pattern-ul electroencefalogramei la persoanele cu nivelul оnalt єi scгzut de anxietate оn condiюii stresogene: оn cazul nivelului scгzut de anxietate are loc echilibrarea intensitгюii tuturor ritmurilor, iar la cei cu gradul оnalt de anxietate s-a menюinut caracterul de activitate.

Semnificaюia teoreticг: studierea legitгюilor indicilor informativi ai activitгюii bioelectrice a creierului la persoanele cu diferit grad de anxietate.

Importanюa practicг: Au fost determinate particularitгюile modificгrii intensitгюii ritmurilor electroencefalogramei la persoanele de gen feminin cu divers grad de anxietate, fapt ce poate fi utilizat оn complex cu metodele psihologice de evaluare a particularitгюilor psihofiziologice ale persoanelor, cu activitate creativг, asociatг cu stresul informaюional intensiv.

Аннотация

стресс психический головной мозг

«Особенности биоэлектрической активности головного мозга у лиц с различным уровнем тревожности в комфортных условиях и при интеллектуальной нагрузке», магистерская работа, Кишинэу, 2010.

Работа состоит из введения, 3 глав, выводов, практических рекомендаций и библиографии (107 источников), включает __ страниц текста, 17 рисунков, 6 таблиц.

Область исследования: 03.00.13 - физиология человека и животных.

Цель исследования: изучение влияния уровня личностной тревожности на биоэлектрическую активность головного мозга человека при информационном стрессе.

Задачи исследования: определение уровня реактивной и личностной тревожности испытуемых; определение типа регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы у испытуемых; выявление корреляции между уровнем тревожности и типом регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы; выявление особенности изменений мощностей ритмов электроэнцефалограммы в покое и при информационном стрессе, в зависимости от уровня тревожности.

Методология исследования: использование информации об особенностях биоэлектрической активности головного мозга у лиц с различной степенью тревожности при решении сложных интеллектуальных задач для более адекватной оценки психофизиологических характеристик лиц женского пола, профессиональная деятельность которых сопряжена с высоким уровнем ответственности.

Научная новизна: Отмечено различие в паттерне электроэнцефалограммы при стрессе у высоко- и низкотревожных испытуемых: при низком уровне тревожности происходит выравнивание мощности всех ритмов, а у высокотревожных обнаружено сохранение характера активности.

Теоретическое значение: изучение закономерностей информативных показателей биоэлектрической активности головного мозга у лиц с различной степенью тревожности.

Практическое значение: Были определены особенности изменения мощности ритмов электроэнцефалограммы у лиц женского пола с различной степенью тревожности, что может быть использовано в комплексе с психологическими методами оценки психофизиологических особенностей лиц, занимающихся производственной деятельностью, сопряжённой с высоким уровнем информационного стресса.

Введение

Одной из актуальных задач современной физиологии и санокреатологии является изучение функциональных особенностей организма человека при различной деятельности, в частности при решении интеллектуальных задач различной сложности в условиях возросшей психоэмоционального стресса, характерного для жизни современного человека.

Исследования, проведенные академиком Ф.И. Фурдуем [97], показали, что развитие и поддержание здоровья, а значит и плодотворная производственная деятельность, в значительной степени зависят от интенсивности стресса, обусловленного эмоционально-психическими, социальными и информационными нагрузками. В настоящее время для людей, занятых трудовой деятельностью на производстве, в науке и творчестве, характерна возрастающая информационная и психическая нагрузка, повышенное умственное напряжение. Таким образом, на первый план выдвигаются факторы, требующие адаптации организма в условиях психологического и информационного стресса. Субъективное переживание негативной эмоциональной ситуации часто сопровождается стрессовыми реакциями, экстремальными по своей интенсивности, последствиями которых является развитии психических и соматических заболеваний [87].

Психологический стресс для человека является столь же значимым, как и стресс физической природы для любого живого организма, при этом адаптация к воздействию психогенных стрессирующих факторов у разных людей протекает неодинаково. Это говорит о том, что стресс является реакцией не только на свойства внешней ситуации, но и на особенности взаимодействия между личностью и окружающим миром, т. е. включает когнитивные процессы, эмоциональную оценку ситуации и собственных возможностей индивидуума. Поэтому условия возникновения и характер проявления стрессовых реакций у одного человека не обязательно является стереотипным [39]. В научной литературе накоплен богатый фактический материал, посвященный анализу вегетативных проявлений воздействия факторов стресса и психологических характеристик [105, 106]. Объективная оценка влияния уровня тревожности человека и особенности его поведения при стрессе в последнее время приобретают всё большее значение. Это обусловлено, во-первых, условиями жизни современного человека, находящегося под постоянным воздействием не только физического, но и эмоционального стресса, и, во-вторых, всё возрастающим уровнем информационной и психической нагрузки в современном производстве, интересами профессиональной ориентации и профилактики вредных последствий стресса, обеспечивающих условия саногенеза нервной системы современного человека. Такая оценка необходима для изучения функциональных резервов организма, нормирования умственного труда, подбора кадров, действующих в условиях постоянного стресса, определения эффективности профилактики и реабилитации посттравматического синдрома. Исследования выявления влияния уровня тревожности приобретают особую актуальность в сфере профессионального отбора кадров на специальности, связанные с работой, при выполнении которой риск ошибочных или непредсказуемых действий слишком велик и требует применения комплекса физиологических и психофизиологических методов, позволяющих дать исчерпывающую характеристику профессиональной надёжности и стрессоустойчивости человека при выполнении сложной задачи.

Ещё в 50-х годах XX столетия известный психолог Кэттелл сформулировал концепцию о двух видах тревожности: 1) тревоги как состояния и 2) тревожности как личностного свойства. Эта концепция впоследствии была доработана и усовершенствована Ч.Д. Спилбергером и легла в основу созданного им теста для оценки тревожности.

Известно, что тревога и тревожность тесно связаны со стрессом. Благодаря этому тесты, оценивающие выраженность тревожности, могут быть успешно использованы также и для диагностики уровня стресса. При этом реактивная тревожность будет характеризовать уровень стресса в данный момент, а личностная тревожность - уязвимость (или устойчивость) к воздействию различных стрессоров в целом.

Вместе с тем проблема влияния уровня тревожности на биоэлектрическую активность головного мозга изучена недостаточно, В настоящей работе представлена попытка обнаружить влияния информационного стресса на биоэлектрическую активность головного мозга человека, в зависимости от уровня личностной тревожности испытуемого влияния информационного стресса на биоэлектрическую активность головного мозга человека, в зависимости от уровня личностной тревожности испытуемого и физиологические предпосылки индивидуальных различий реагирования на стресс.

Актуальность работы:

Одной из актуальных задач современной физиологии и санокреатологии является изучение функциональных особенностей организма человека при различной деятельности, в частности при решении интеллектуальных задач различной сложности в условиях возросшей психоэмоционального стресса, характерного для жизни современного человека.

Исследования, проведенные академиком Ф.И. Фурдуем, показали, что развитие и поддержание здоровья, а значит и плодотворная производственная деятельность, в значительной степени зависят от выраженности стресса, обусловленного эмоционально-психическими, социальными и информационными нагрузками

Учитывая, что особенности индивидуальной аффективной реактивности и механизмов генерации тревоги тесно связаны с характером пространственно-временной организации биопотенциалов мозга, оценка спектрально-когерентных отношений электрических процессов коры головного мозга и соотнесение их с личностными свойствами индивида может существенно расширить представления о механизмах, принимающих участие в формировании индивидуального психоэмоционального портрета человека.

Целью данной работы являлось:

Изучение влияния информационного стресса на биоэлектрическую активность головного мозга человека, в зависимости от уровня личностной тревожности испытуемого. Исходя из этого Основными задачами исследования были:

1. Определение уровня реактивной и личностной тревожности испытуемых.

2. Создание групп с высоким, средним и низким уровня тревожности.

3. Определение вегетативного портрета испытуемых.

4. Выявление корреляции между уровнем тревожности и вегетативным портретом.

5. Выявить динамику изменений мощности ЭЭГ головного мозга в покое.

6. Выявить особенности изменений мощности ЭЭГ головного мозга в покое и при информационном стрессе, в зависимости от уровня тревожности.

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Современное состояние изученности проблемы стресса и тревожности

Тревожность является психофизиологическим свойством (состоянием), способствующим возникновению у человека ряда нервно-психических расстройств (панические атаки, фобии, депрессии и др.) и психосоматических заболеваний, в структуре которых она зачастую выступает в качестве ведущего симптома. Тревога, которая является одной из наиболее часто наблюдаемых форм отрицательного эмоционального реагирования на стрессорные воздействия, представляется первой стадией универсальных физиологических изменений в организме [69, 84]. Она определяется как субъективное эмоциональное состояние, характеризующееся ожиданием грозящей опасности [30, 74].

Проблема тревожности является одной из наиболее актуальных проблем в современной психологии. Среди негативных переживаний человека тревожность занимает особое место, часто она приводит к снижению работоспособности, продуктивности деятельности, к трудностям в общении. Человек с повышенной тревожностью впоследствии может столкнуться с различными соматическими заболеваниями. Разобраться в феномене тревоги, а также в причинах ее возникновения достаточно сложно. В состоянии тревоги мы, как правило, переживаем не одну эмоцию, а некоторую комбинацию различных эмоций, каждая из которых оказывает влияние на наши социальные взаимоотношения, на наше соматическое состояние, на восприятие, мышление, поведение. При этом следует учитывать, что состояние тревоги у разных людей может вызываться разными эмоциями. Ключевой эмоцией в субъективном переживании тревоги является страх [51].Следует различать тревогу как состояние и тревожность как свойство личности. Тревога - реакция на грозящую опасность, реальную или воображаемую, эмоциональное состояние диффузного безобъектного страха, характеризующееся неопределённым ощущением угрозы (в отличие от страха, который представляет собой реакцию на вполне определённую опасность). Тревожность - индивидуальная психологическая особенность, состоящая в повышенной склонности испытывать беспокойство в различных жизненных ситуациях, в том числе и тех, объективные характеристики которых к этому не предрасполагают [61].

Поиску объективных признаков тревожности уделяется большое внимание [7, 74]. Особенности изменения мозговых процессов могут быть наиболее полно отражены с помощью показателей, характеризующих нарушение взаимодействия между различными нервными центрами, составляющими, с точки зрения некоторых современных представлений [4], морфофункциональную и нейропсихологическую структуру тревоги. Эти взаимодействия обнаруживаются при анализе электрографических показателей, описывающих синхронизацию разных частотных составляющих ЭЭГ как основу интегративных процессов мозга [7]. Значительный интерес составляет факт однонаправленности сдвигов у человека и животных при повышении тревожности, свидетельствующий о неравномерной представленности различных когерентных систем мозга, что может приводить к ухудшению процессов переработки информации, закодированной некоторыми частотными составляющими при акцентуации других. Кроме того, при повышении тревожности у человека отмечено снижение информационно-энергетического показателя. Это означает что переработка информации (особенно в областях высоких частот) происходит при повышенном уровне энергетических затрат.

По мнению Н.Е. Свидерской с соавторами (2001) Влияние повышенной тревожности на некоторые психофизиологические характеристики (работоспособность, вегетативный тонус и проч.) проявляется в изменении пространственно-частотных паттернов ЭЭГ, преимущественно правого полушария, однако для каждого случая выделены специфические наборы признаков. Они могут служить индикаторами отрицательного воздействия тревожности на нервно-психические и вегетативные процессы и для прогноза развития заболеваний [68].

В институте ВНДН РАН, Москва, проводились исследования различий в изменениях электрической активности мозга у людей с высоким и низким уровнем индивидуальной тревожности во время привыкания к повторяемому вербальному стимулу. Показано, что во время привыкания у низкотревожных испытуемых происходит увеличение спектральной мощности альфа- и тета-ритма в лобных долях коры. У высокотревожных людей такой реакции не наблюдается. Кроме того, выявлено, что на фоне следовых процессов, возникающих после привыкания, происходит увеличение латентности пика слухового вызванного потенциала. Этот параметр не зависит от уровня тревожности. Амплитуда пика в правой височной области связана с уровнем тревожности - у низкотревожных испытуемых на фоне угашения происходит рост амплитуды, а у высокотревожных людей изменений этого параметра не наблюдается [67].

Увеличение мощности альфа-ритма в лобных долях при угашении новизны реакции наблюдалось только в группе низкотревожных испытуемых. Ни в смешанной группе, ни у высокотревожных подобных изменений не было. Нужно отметить, что в настоящее время увеличение мощности альфа-ритма трактуется большинством авторов как возникновение тормозных процессов в коре головного мозга [9]. Исходя из этого, можно считать, что увеличение мощности альфа-ритма у низкотревожных людей говорит о развитии торможения в коре.

Результаты многочисленных исследований П.К. Анохина РАМН Москва свидетельствуют о выраженной индивидуальной вариативности физиологических и поведенческих проявлений эмоционального стресса, как у животных, так и у человека. Показано, что в однотипных стрессогенных ситуациях имеются отчетливые индивидуальные различия в устойчивости и предрасположенности человека к нарушению некоторых физиологических функций [80].

Одной из личностных характеристик, непосредственно связанных с особенностями поведения человека в стрессорной ситуации, является тревожность, которая предрасполагает индивида к восприятию широкого круга объективно безопасных обстоятельств как содержащих угрозу, побуждая реагировать на них тревожными состояниями, интенсивность которых не соответствует величине объективной опасности [31]. С фактором личностной тревожности связывается появление оборонительного рефлекса в составе когнитивной деятельности, приводящего к подавлению творческой активности человека [47].

Несмотря на многочисленные исследования взаимосвязи особенностей региональной и межрегиональной ЭЭГ с фактором личностной тревожности [4, 16, 38, 68], следует согласиться с мнением авторов, считающих, что единой точки зрения на роль характеристик ЭЭГ как индикаторов этого свойства личности до настоящего времени не выработано [68].

Поиск ЭЭГ-коррелятов личностной тревожности у здоровой популяции имеет важное значение для дифференциальной психофизиологии и профилактической медицины [41]. В целом данные этих работ свидетельствуют о связи фактора тревожности с межполушарными активационными асимметриями в передне-заднем направлении [44, 66, 72].

А.Р. Николаев с соавторами исследовали корковые механизмы когнитивной деятельности человека в зависимости от силы нервных процессов и особенности пространственного распределения корреляционных связей тета-волн ЭЭГ у лиц с разным уровнем силы нервных процессов (низким, средним, высоким). Результаты исследования показали существование особенностей пространственного распределения корреляционных связей тета-волн ЭЭГ у лиц в зависимости от уровня силы нервных процессов [62].

И.Ю. Мышкин, принимая терминологию Г. Айзенка, изучал «биологический интеллект» регистрацией биоэлектрических показателей деятельности мозга в виде электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и вызванных потенциалов. Обнаружена положительная связь между показателями разнообразия электрической активности мозга и величиной IQ, характеризующей уровень интеллекта. Можно предположить, что разнообразием электрических периодических процессов мозга определяется уровень развития биологического интеллекта, как одной из характеристик индивидуального психофизиологического портрета человека [60].

А.А. Шуканов с соавторами изучал особенности физиологического состояния студентов-первокурсников в условиях адаптации у обучению в ВУЗе.

Установлено, что средние значения количества эритроцитов и уровня гемоглобина в крови обучающихся уменьшались от начала семестра к его концу. В то же время показатели роста и массы тела студентов имели тенденцию к увеличению, а ВРИ оставался неизменным. Параметры артериального давления значительных колебаний не претерпевали. Динамика значений ИФИ обучающихся в течение исследований позволяет оценивать уровень их адаптации как удовлетворительный. Итак, у студентов-первокурсников в процессе адаптации к обучению в вузе происходили закономерные изменения антропометрических показателей, гематологического профиля и параметров функционального состояния ССС, которые находились в пределах колебаний физиологической нормы [103].

В.Н. Зарипов изучал изменения вегетативного статуса студентов под влиянием умственной нагрузки с целью выявления особенностей влияния умственной нагрузки на вегетативный статус студентов в зависимости от степени исходного психоэмоционального напряжения и типа темперамента. Студенты проходили психологическое тестирование, которое включало оценку психоэмоционального и типа темперамента. В качестве умственной нагрузки был использован тест на IQ для взрослых, после проведения которого регистрировалась электрокардиограмма. Результаты анализа сердечного ритма свидетельствовали о достоверной, наиболее выраженной реакции организма на умственную нагрузку у студентов с благоприятным и с неблагоприятным психоэмоциональным напряжением, а также у студентов сангвинистического и меланхолического типов темперамента. Причем, у всех студентов из этих групп, за исключением меланхоликов, изменения исследуемых физиологических показателей указывали на смещение вегетативного баланса в сторону парасимпатического отдела, т. е. на усиление автономного контура регуляции. С одной стороны, это является одним из факторов индивидуальной устойчивости организма к возможным поражениям сердечно-сосудистой системы в условиях психоэмоционального напряжения, а, с другой стороны, свидетельствует об объективном снижении работоспособности и ощущении субъективного дискомфорта [48].

Н.К. Ботоева с соавторами изучали влияние экзаменационного стресса на состояние психофизиологических функций у медиков-студентов. Умственное и эмоциональное напряжение в период экзаменов у студентов сопровождается повышением функциональной активности психических функций и физиологических систем, способствуя напряжению регуляторных механизмов и развитию эмоционального стресса. Цель исследования - изучение биоэлектрической активности головного мозга и особенностей пространственно-временного восприятия в условиях экзаменационного стресса у здоровых студентов.

Установлены основные ЭЭГ - признаки эмоционального и психофизиологического напряжения в период экзамена у студентов: возрастание мощности 9-ритма, снижение мощности и частоты а-ритма, увеличение мощности и индекса Р-ритма, снижение межполушарной когерентности в спектре (32-ритма между всеми симметричными зонами полушарий мозга. Определены нарушения хронотопа в период экзаменационного стресса, проявляющиеся в виде недоотмеривания пространственных и временных единиц, ослабления и дезорганизации корреляционных внутрисистемных взаимосвязей сравнительно с показателями семестрового периода обучения. Выявлены качественные и количественные отличия корреляционных межсистемных взаимосвязей между временными и пространственными единицами восприятия хронотопа и топологией активности ритмов ЭЭГ в разные периоды учебной деятельности, отражающие механизмы обеспечения психической адаптации к повышенным требованиям живой системы в экстремальных условиях среды обитания [40].

1.2 Влияние стресса на функциональное состояние систем организма

Стресс-реакция возникла и закрепилась в процессе эволюции как биологически полезная [95]. Осуществляя усиление функциональной активности жизненно важных систем, она подготавливает организм к действию - либо бороться с угрозой, либо бежать от нее. Мобилизация важнейших систем организма при этом призвана также обеспечить поддержание его гомеостаза и адаптацию к воздействующим факторам. При достаточно сильном и продолжительном действии стресс-факторов стресс-реакция может стать патогенетической из-за перевозбуждения функций жизненно важных органов, которые не могут в быстром темпе адекватно изменять свои функции в соответствии с флуктуациями стрессовых воздействий, а механизмы нервной и гормонально-гуморальной регуляции не могут обеспечивать поддержание гомеостаза их функций и саногенические взаимоотношения составных компонентов функциональных систем, особенно кровообращения, вследствие чего наступает не только нарушение функций, но и преждевременная морфофункциональная деградация отдельных органов и организма в целом [96].

Впоследствии было доказано, что важнейшей особенностью феномена стресса является его возможное двоякое влияние на здоровье организма: чрезмерный стресс, вызывающий физиологические „поломки" организма, в условиях природной среды служит одним из факторов естественного отбора, а кратковременный щадящий стресс, обеспечивающий мобилизацию защитных естественных сил организма, - фактором адаптации и тем самым благоприятствующим онтогенетическому развитию и выживанию [95].

Многолетними комплексными экспериментальными исследованиями Института физиологии и санокреатологии Академии наук Молдовы [91] установлено, что если стресс имеет хронический характер с относительно умеренно выраженной интенсивностью, то он приводит к развитию феномена преждевременной психической и морфо-функциональной деградации жизненно важных органов. Этот феномен выражается не столько в нарушении функциональных взаимоотношений различных звеньев функциональной системы, как при остром чрезмерном стрессе в истощении функций того или иного органа или патологических нарушений взаимоотношений составных звеньев функциональных систем, как при хроническом интенсивном стрессирования сколько в относительно постепенной, доброкачественной морфо-функциональной деградации различных органов и систем. Преждевременная деградация наступает в результате ослабления механизмов нервной и гуморальной регуляции морфо-функционального гомеостаза, не восстановления в полном объеме ферментативных процессов, нарушений циркуляции крови и возникает вследствие действия целого комплекса факторов. [91]

Причем частое чередование острого кратковременного чрезмерного стрессового воздействия с относительно комфортогенными условиями приводит не только к нарушению функций, но и к преждевременной морфофизиологической деградации жизненно важных органов и систем. [90]

Санокреатологические реакции характеризуются тем, что при стрессогенных воздействиях усиливают информационно-энергетическую и пластическую обеспеченность организма и его психические процессы, способствующие самосохранению, а по прекращении воздействия- возвращаются к исходным величинам. Особенностью патологических реакций является стабильный выход за пределы гомеостаза физиологических и биохимических параметров, а по окончанию действия стрессогенного фактора - стабильно поддерживаются на новом уровне гомеостаза и затрудняют реализацию физиологических и психических функций [2].

Изучение заболеваемости населения показало, что более 80% детей школьного возраста имеют функциональные нарушения сердечно-сосудистой системы, а к 20 годам у каждого человека можно обнаружить дисфункции того или иного органа и к 43 годам фактически каждый второй человек болеет 2-3 болезнями. Более 50% подростков надо признать непригодными для несения военной службы. Никто не умирает от старости, а от болезней. Все это свидетельствует о том, что частое чередование кратковременного чрезмерного воздействия на организм, сочетаемое с комфортогенными условиями приводит не только к нарушению функций, но и к преждевременной морфофизиологической деградации жизненно важных органов [88].

Исследованиями института Физиологии и Санокреатологии Молдовы было показано, что если чрезмерный острый или хронический стресс для человека может стать патогенетической основой многих заболеваний, то хронический, относительно щадящий стресс вызывает преждевременную деминуацию функций и старение организма [89].

Особенностью патологических реакций является стабильный выход за пределы гомеостаза физиологических и биохимических параметров, а по окончанию действия стрессогенного фактора- стабильно поддерживаются на новом уровне гомеостаза и затрудняют реализацию физиологических и психических функций [88].

Среди болезней адаптации наиболее распространенными являются хронические перенапряжения или недостаточность функций, рассогласование, нарушение координаций функций из-за неодинаковой функциональной нагрузки на органы, внутренние повреждающие факторы, возникающие вследствие неправильного образа жизни и чрезмерного стресса в частности [92].

Еще в прошлом веке было показано, что стрессирование организма может явиться причиной не только различных физиологических и биохимических нарушений в деятельности жизненно важных органов и систем, но и невротических, сердечно-сосудистых, эндокринных и других заболеваний, количество которых, особенно в последнее время, непрерывно возрастает [35, 54, 79, 84]. Ряд авторов указывают на определяющую роль ЦНС в развитии стресса. В характере и тяжести изменения физиологических функций, вызванных стрессовыми воздействиями [45, 54, 78]. Если сравнить степень изученности стрессовых реакций при действии на организм раздражителей различной природы, то можно отметить, что механизм возникновения стресса лучше всего раскрыт при эмоциональных воздействиях.

К.В. Судаков [78, 79] и соавторы определили, что для эмоционального стресса характерно генерализованное распределение симпатических и парасимпатических возбуждений, приводящее у одних особей к нарушению деятельности сердечно-сосудистой системы, у других - к изъязвлению желудочно-кишечного тракта. Они считают, что в условиях острого экспериментального эмоционального стресса у животных имеются генетические механизмы устойчивости и предрасположенности к нарушению отдельных функциональных систем. На лимбико-ретикулярном уровне складывается «застойное возбуждение», возникающее при длительных отрицательных эмоциональных состояниях, в механизме формирования которых центральная роль принадлежит активирующим аппаратам ретикулярной формации.

Было обнаружено, что при различных видах эмоционального стресса в организме отмечается разной степени мобилизация симпато-адреналового или вазо-инсулярного гомеостатических механизмов. При этом изменения содержания в крови гормонов в значительной степени зависят от природы, характера и времени действия стресс-факторов и определяются преимущественным влиянием нервного или гуморального фактора системы нейрогуморальной регуляции [83,84].

Г.Н. Кассиль и соавторы [53] связывают стимулирующее влияние адреналина на кортикотропную функцию аденогипофиза с его действием на адренореактивные структуры головного мозга.

Н.П. Гончаров [43] установил, что гормональная реакция надпочечников при различных стрессовых ситуациях имеет специфический характер, который определяется особенностями патологического процесса и стрессового воздействия

П.Д. Горизонтов [45] установил факт активации кроветворения, которая возникает при действии на организм почти любых чрезвычайных раздражителей. Он показал, что симпатическая нервная система влияет на увеличение количества лимфоидных клеток в костном мозге.

И.П. Анохина [36] установила, что эмоциональный стресс различного происхождения приводит к снижению концентрации норадреналина и серотонина в среднем мозге, гипоталамусе и коре мозга. Она отметила снижение уровня норадреналина в гипоталамусе и среднем мозге у крыс, у которых при стрессе развиваются язвы желудка.

Исключительный интерес для выяснения механизма развития стресса и его вредных последствий, возникающих на основе эмоционального перенапряжения, представляют экспериментальные исследования, посвященные изучению функционального состояния симпатоадреналовой системы (САС), активация которой при действии стрессорных раздражителей играет ведущую роль в срочной мобилизации физиологических функций и энергетических ресурсов организма.

Анализ литературных данных позволяет сделать вывод о том, что в реализации изменений, возникающих при стрессе, принимают участие лимбико-ретикулярные структуры, гипоталамус, симпатическая нервная система, гормоны передней доли гипофиза и коры надпочечников. Существенный вклад в изучение нейрогормональных взаимодействий при стрессировании организма внесли исследования Института физиологии [83, 84].

Стресс оказывает значительное влияние на психическую деятельность подчёркивалось многими авторами: как физиологами, так и общими психологами [10, 11, 58, 70], эмоциональные проявления носят сложный комплексный характер. Лурия А. пишет, что эмоция - это сложный психический феномен, который включает, как минимум, три компонента:

1) переживаемое или даже осознаваемое чувство - это субъективная феноменология эмоций;

2) процессы, происходящие в эндокринной и вегетативной нервной системе организма - это висцеральная феноменология эмоций, а также экспрессия эмоций, интонация, жесты, позы - это поведенческая феноменология эмоций;

3) центральная феноменология эмоций - изменение работы центральной нервной системы, активности мозга [58].

На сегодняшний день ученые находят все новые и новые подтверждения диструктивного влияния эмоционального стресса на организм:

Korte S.M. (2005) Показал, что под влиянием одних и тех же факторов стресса у агрессивных субъектов чаще развиваются гипертония, сердечные аритмии, внезапная смерть, атипичная депрессия, состояния хронической усталости и воспаления, а неагрессивные личности более подвержены развитию состояний тревожности, метаболических синдромов, меланхолической депрессии, психотических расстройств и инфекции [21].

Из клинических данных также известно, что у одних людей может наблюдаться явная предрасположенность, а у других - устойчивость к развитию различных нарушений при стрессе [81]. Поэтому в литературе подчеркивается острая актуальность индивидуального подхода к изучению уровня стрессированности и стрессоустойчивости личности, а также к разработке современных методов диагностики и коррекции стресс-вызванных расстройств [57].

У каждого человека есть свой "уязвимый орган", который генетически восприимчив к стрессу. У одних это сердце, у других - желудочно-кишечный тракт, у третьих - кожа.

По данным, накопленным Институтом Физиологии и Санокреатологии, эпизоды стресса могут сопровождаться большим разнообразием клинических признаков. Это слезотечение, цианоз, сальность или сухость кожи, склонность к ее покраснению, потоотделение, дермографизм, изменение температуры тела, рук и ног, онемение в конечностях, парестезии, внезапные приливы жара, озноб, ощущение зябкости, изменение аппетита, тахикардия, брадикардия, респираторная аритмия, скачки артериального давления и пульса, сердцебиение, чувство давления, стеснения, боли в груди и области сердца, головокружение, приступы удушья, затрудненный вдох, повышенная кислотность желудочного сока и повышенное газообразование, дискинезии, понос, тошнота, боли в животе, частые позывы к мочеиспусканию, аллергические реакции и т.п.[103].

Стрессы являются главными факторами риска при проявлении и обострении многих заболеваний. Среди них наиболее часто встречаются сердечно-сосудистые заболевания - инфаркт миокарда, аритмии, гипертоническая болезнь и др. [1, 22, 34], а также заболевания желудочно-кишечного тракта и снижение иммунитета [24].

При эмоцианольном стрессе происходит активацией системы - гипоталамус - передняя доля гипофизакора надпочечников. Под влиянием гормонов гипофиза и надпочечников формируются описанные Селье классические проявления стресса: гипертрофия надпочечников, инволюция вилочковой и лимфатических желез, а также язвенные поражения слизистой оболочки желудка [79].

В многочисленных работах отечественных и зарубежных ученых показано, что при стрессе нарушаются различные физиологические функции: щитовидной железы [84], стероидных гормонов [43], кровообращения и сердца [59], кислородобеспечивающих механизмов [49], иммунитета [28], психические [49], изменяется уровень катехоламинов в крови, моче и различных структурах мозга [23, 53] и показатели крови [45].

Исходя из общей теории функциональных систем, можно думать, что при ЭС происходит избирательное нарушение механизмов саморегуляции отдельных, наиболее ослабленных, функциональных систем организма [78, 80]. Из этого следует, что в основе ЭС кроме неспецифических механизмов лежат специфические системные гормональные и тканевые механизмы.

Дальнейшие исследования в указанных направлениях физиологии умственного труда будут способствовать расширению как теоритических знаний и рассматриваемых вопросов, так и физиологически обоснованной рационализации на этой основе самой умственной деятельности.

1.3 Роль эмоционально-психических факторов в жизни современного человека

В наш век стремительного научно-технического прогресса и бурного развития таких научных дисциплин, как космическая и авиационная медицина, спортивная физиология, патофизиология экстремальных состояний и клиническая реаниматология, проблема стресса приобретает большое теоретическое значение, а разработка ее прикладных аспектов играет важную роль в решении наиболее актуальных задач здравоохранения. Эмоции, по определению Симонова [73], представляют собой особый класс психических процессов и состояний, связанных с потребностями и мотивами, отражающих в форме непосредственных субъективных переживаний (удовлетворения, радости, страха и т. д.) значимость действующих на индивида явлений и ситуаций. В таком понимании эмоции сопровождают практически любые проявления жизненной активности человека, служат одним из главных механизмов внутренней регуляции психической деятельности и поведения, направленных на удовлетворение потребностей. Исследованию стресса и его патогенетических механизмов в настоящее время уделяется большое внимание [87].

Одним из наиболее распространенных в наши дни видов аффектов является стресс. В современной жизни стрессы играют значительную роль. Они влияют на поведение человека, его работоспособность, здоровье, взаимоотношения с окружающими и в семье. Стресс представляет собой состояние чрезмерно сильного и длительного психологического напряжения, которое возникает у человека, когда его нервная система получает эмоциональную перегрузку. Наиболее широко употребляемым определением является следующее: «Стресс - это напряженное состояние организма человека, как физическое, так и психическое». Стресс присутствует в жизни каждого человека, так как наличие стрессовых импульсов во всех сферах человеческой жизни и деятельности, несомненно.

Эмоции влияют на эффективность когнитивных процессов, физическое самочувствие и деятельность человека в целом. Поэтому изучение эмоций имеет большое практическое и научное значение. При очень сильных (чрезвычайных) воздействиях гомеостатические механизмы не могут компенсировать отклонений отдельных существенных переменных, функции целостного организма на такие воздействия как специфическими, так и неспецифическими эффектами совокупность неспецифических реакций, возникающих в организме под влиянием различных необычных, чрезвычайных воздействий, как известно, обозначается термином «стресс», а с физиологических (и патологических) изменений при стрессе обозначается как общий адаптационный синдром. При стрессорами могут быть самые разнообразные факторы (интенсивная мышечная работа, эмоции, температурное влияние и т. п.).

Г. Селье [69] установил наличие трех стадий общего адаптационного синдрома. В первых двух стадиях отклонения в организме носят неспецифический характер. В третьей истощения могут формироваться разнообразные специфические патологические синдромы и состояния. Общим для всех собирательных реакций, протекающих в ответ на чрезвычайные воздействия, является напряжение регуляторных систем, в частности симпатоадреналовую систему и корковые механизмы стимуляции. Это приводит к мобилизации защитных приспособлений (которые, включаясь в определенной последовательности к редко опережая развитие патологического процесса, o6ecпечивают необходимый конечный эффект[36]. Перенапряжение систем регуляции может привести к срывам, появлению патологических синдромов или заболеваний.

Анализ многочисленных литературных данных, и результатов экспериментов, проведённых в Институте Физиологии Академии Наук Молдовы показал, что влияние сильной эмоции на организм может явиться причиной не только различных физиолого-биохимических нарушений в деятельности жизненно важных органов и систем, но и невротических, сердечно-сосудистых, эндокринных и других заболеваний, количество которых, особенно в последнее время, непрерывно возрастает [35, 54, 79].

Вот почему в настоящее время ученые разных специальностей проявляют особый интерес к проблеме влияния на организм стрессовых воздействий, особенно участившихся в связи с интенсификацией промышленного и сельскохозяйственного производства, урбанизацией и резким изменением экологических условий. Одним из центральных аспектов этой проблемы является исследование влияния на организм острого действия стресс-факторов. После появления первых работ Селье в области стресса накопился огромный фактический материал, позволивший высказать различные гипотезы относительно путей и механизмов влияния стресс-факторов на организм.

1.3.1 Исследования изменений ЭЭГ при различных эмоциональных состояниях

Электроэнцефалография (ЭЭГ) - это группа методов исследования головного мозга, основанных на регистрации его суммарных электрических потенциалов [50]. Для изучения нейронной активности могут использоваться методы регистрации активности, как клеточных ансамблей, так и отдельных нейронов. Наиболее распространены электрофизиологические методы регистрации работы мозга.

Электроэнцефалография (греч. enkephalos - мозг + gramma - запись) - психофизиологический метод, созданный Х. Бергером (1873-1941) в 1924 г. и представляющий собой метод регистрации суммарной биоэлектрической активности мозга с различных участков поверхности скальпа или непосредственно мозга. Служит для анализа изменения мозговой активности в тех или иных экспериментальных ситуациях. На основании данных о физиологических процессах строятся гипотезы о работе различных психических структур, таких как восприятие, внимание, мышление, память, эмоции, движения, речь и саморегуляция. Кроме того, в силу существования стойких индивидуальных особенностей ЭЭГ данный метод может использоваться в дифференциальной психологии и психофизиологии [56].

Существует достаточно большое число исследований, проведенных на здоровых испытуемых и в условиях патологии, посвященных анализу изменений ЭЭГ при различных эмоциональных состояниях и реакциях. В большинстве работ сделана попытка найти межполушарные различия биоэлектрической активности мозга при эмоциях разного знака [66, 73].

Можно выделить два основных методических подхода к решению поставленной задачи:

Первый основан на анализе изменений компонентов вызванных потенциалов (ВП) при предъявлении эмоциогенных стимулов [66]. Однако результаты проведенных исследований оказались неоднозначными и во многом определялись не фактором развития эмоциональной реакции, а условиями проведения экспериментов [52].

Другим подходом к исследованию стал анализ спектральных и когерентных характеристик ЭЭГ при выполнении испытуемыми различных заданий, связанных с эмоциональными переживаниями [66]. Изменения этих показателей при возникновении эмоций выявлены в разных частотных диапазонах, но чаще всего в альфа-диапазоне. Как правило, это снижение мощности альфа [3]. Описаны как двусторонняя, так и асимметричная активация полушарий при возникновении эмоций разного знака: в некоторых исследованиях показана лишь статистическая тенденция к левополушарной активации в центральной и теменной. Полученные результаты были распространены из ситуации воображения эмоций на ситуацию переживания эмоций, что, по нашему мнению, неправомерно, так как центральные механизмы, как эмоций, так и воображения и представления мало изучены, а имеющиеся данные свидетельствуют о различии мозговых структур, участвующих в этих процессах. Адекватной заменой ситуации воображения может быть гипнотическое внушение той или иной эмоции [13].

Тем не менее, мы не имеем достаточного количества данных, чтобы судить о том, какое изменение в ЭЭГ вызвано собственно эмоциями, а какое - измененным состоянием сознания.

1.3.2 Ритмы ЭЭГ и эмоции

Проведенные исследования электрической активности разных областей коры показали, что в каждой из них имеются ритмы всех диапазонов. В экспериментах с регистрацией ЭЭГ не были получены однозначные данные относительно коррелятов тех или иных психофизиологических функций.

Что касается альфа-ритма (частота 8-13 Гц), есть мнение, что он генетически обусловлен и высоко индивидуализирован. Считается, что он отражает состояние спокойного бодрствования с закрытыми глазами, и наиболее выражен в затылочных отделах мозга. Угнетение альфа-активности происходит при научении (умственной деятельности), ориентировочной реакции или фармакологическом возбуждении нервной системы [107]. Неоднозначные данные получены при изучении эмоциональных состояний с помощью метода электроэнцефалографии. В некоторых исследованиях было установлено, что альфа-ритм подавляется при эмоциональных переживаниях, а смена его на дельта-ритм отражает развитие стрессовой реакции. Другие данные свидетельствуют о специфичности отражения различных эмоций в мощности альфа-ритма. Например, такой результат был получен Костюниной и Куликовым, которые исследовали частотные характеристики спектров ЭЭГ при воображении испытуемым различных эмоций. Они получили следующие данные: при «страхе» и «горе» происходит подавление альфа-ритма, а при «радости» и «гневе» - возрастание [55].

Бета-ритм (частота 18-30 Гц) значительно усиливается при различных видах деятельности, связанных с активацией рабочих механизмов мозга. Есть мнение, что наиболее сильное увеличение мощности бета-ритма происходит при стрессе [52]. В работах Афтанаса с соавторами [3] было показано, что некоторые особенно интенсивные эмоции - отвращение и страх - вызывают соответственно десинхронизацию в полосе альфа-2 (10-12 Гц) и бета-1 (12-18 Гц) ритмики и изолированно бета-1 ритмики в височно-теменных областях правого полушария. Видимо, таким образом отражается роль неспецифической активации в осуществлении эмоциональной реакции. Также было зафиксировано усиление бета-активности при предъявлении больным объекта фобии [13].

Проблема тета-волн (частота 4-7 Гц) остается одной из наиболее дискуссионных в электрофизиологии. Тета-ритм не является универсальным ритмом ЭЭГ и в ярко выраженной форме свойственен лишь ряду животных определенного уровня эволюции. У этих животных (грызуны, хищники) тета-ритм отчетливо проявляется при повышенном уровне активности мозга. В ходе эволюции регулярность, частота и выраженность тета-ритма снижаются. При усложнении или усилении воздействующего афферентного потока происходит повышение частоты колебаний тета-ритма. Отмечена связь тета-ритма с ориентировочным рефлексом при анализе поведения крыс в новой обстановке, при этом скорость угашения тета-ритма полностью коррелировала с индивидуальной скоростью угашения ориентировочного рефлекса. Угашенный тета-ритм восстанавливается на первых этапах выработки условного рефлекса, когда ранее индифферентный стимул приобретает сигнальное значение.

Тета-ритм особенным образом связан с процессом запоминания, так как одной из структур, генерирующих тета-ритм, является гиппокамп, участвующий в процессе формирования следов долговременной памяти. В гиппокампе тета-ритм имеет максимальную амплитуду и выраженность [41] с какими состояниями она связана. Ряд авторов рассматривают тета-ритм гиппокампа как показатель эмоционального либо мотивационного состояния. П.К. Анохин рассматривал тета-ритм как ритм «напряжения».

Как было показано Pape H.C. с соавторами [27], миндалина млекопитающих способна к спайковой активности в тета-диапазоне. Фактически, в экспериментах по «обусловливанию страха» тета-активность (4-7 Гц) охватывает амигдалярно-гиппокампальные пути. Тем не менее, эта активность совпадает во времени исключительно с образованием условного рефлекса, а не при актуализации аффективной памяти или поведенческом проявлении страха. В опытах, проведенных на собаках, появлением тета-волн сопровождалась только реакция пассивного страха. В экспериментах, проведенных на кошках, напротив было показано снижение тета-ритма в гиппокампе призатаивании и пассивных эффектах застывания. По некоторым данным [62] рост тета-ритма происходит при общем напряжении при решении мыслительных задач.