ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2004, том 30, № 6, с. 36-43
УДК 612.821
КОРРЕЛЯТЫ ВОСПРИЯТИЯ ЧЕЛОВЕКОМ ЛОКАЛЬНЫХ РИТМИЧЕСКИХ ТЕПЛОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ РАЗЛИЧНОЙ
ИНТЕНСИВНОСТИ
© 2004 г. О. С. Глазачев*, С. Я. Классина**
*Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова **Государственное учреждение НИИ нормальной физиологии им. П К. Анохина РАМН, Москва
Поступила в редакцию 24.06.2003 г.
Изучено влияние локальных (область носогубного треугольника) ритмических синхронизированных с ритмом дыхания тепловых воздействий различной интенсивности на функциональное состояние человека. Показано, что при действии слабых тепловых стимулов функциональное состояние обследуемых определялось механизмами восприятия и идентификации этих стимулов. При этом доминирующим ритмом ЭЭГ был а-ритм, а вегетативный статус обследуемых мало отличался от исходного (фонового) уровня. По мере увеличения интенсивности теплового стимула включались естественные для теплового воздействия механизмы саморегуляции, усиливались парасимпатические влияния на сердце, а в структуре ЭЭГ появлялись медленные волны (0- и Д-волны). Тепловые стимулы большой интенсивности вызывали состояния, сходные с измененными состояниями сознания. При этом в структуре ЭЭГ обследуемых доминировали Д-волны, а в вегетативной сфере отмечалось выраженное усиление парасимпатической активности, снижалась функциональная активность, а сами обследуемые в самоотчетах отмечали сонливость, чувство тяжести и ощущение тепла в конечностях.
Общие и локальные тепловые воздействия издавна используются как средства реабилитации функционального состояния человека. Известно, что даже при одной и той же интенсивности теплового воздействия реабилитационный эффект в основном определяется режимом подачи тепла [1]. Выявлен реабилитирующий эффект локальных ритмических тепловых воздействий, однако вопрос о том, как будет меняться состояние обследуемого при изменении интенсивности такого рода стимула, остался открытым.
Целью настоящего исследования являлось изучение влияния ритмических локальных тепловых воздействий различной интенсивности, синхронизированных с ритмом дыхания, на функциональное состояние здорового человека.
МЕТОДИКА
В обследовании приняли участие 20 человек (юноши-добровольцы, 19-25 лет, правши), которым перед началом обследований подробно разъяснили цель и характер проводимых обследований.
Тепловое локальное воздействие подавали с прибора "Вита-Терм" ("НЕИРОСОФТ", Иваново), тепловой элемент (термод) которого был укреплен в области носогубного треугольника. Диапазон регулирования температуры нагревателя не превышал 60°С. Термод включался на вдохе и
выключался на выдохе, что позволяло испытуемому подсознательно регулировать подачу тепла путем изменения паттерна дыхания. В процессе реабилитации экспериментатор ступенчато увеличивал интенсивность теплового воздействия, причем каждая последующая ступень тепловой нагрузки измерялась в процентах от максимальной мощности прибора (от 10 до 100% мощности). При этом обследуемый последовательно пребывал в следующих функциональных состояниях, определяемых мощностью тепловой нагрузки: "тепло 0%" - фоновое (исходное) состояние (5 мин); "тепло 10%" - состояние, в котором тепловое воздействие составило 10% от мощности прибора (5 мин); "тепло 20%" - состояние, в котором тепловое воздействие составило 20% от полной мощности прибора (5 мин) и т.д., вплоть до полной мощности (состояние "тепло 100%"). При возникновении дискомфорта у испытуемого (жжение, горячее тепло и т.п.) подача тепла прекращалась. Таким образом, каждый испытуемый сам для себя (в зависимости от субъективных ощущений) устанавливал программу воздействий (по длительности и интенсивности стимулов).
Во всех состояниях проводили комплексное психофизиологическое обследование с регистрацией вегетативных и электроэнцефалографических параметров. Регистрация кардиограммы (I отведение) и пневмограммы проведены с использованием комплекса "ВНС-Спектр" (Ивано-
во). На основе кардиоинтервалограммы рассчитывали частоту сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин) и производили расчет показателей вариабельности сердечного ритма (SDNN, мс; D, мс; мода (Мо), мс; АХ, мс; амплитуда моды (АМо), %; Cv, % и др), рассчитывали индекс напряжения (ИН, усл. ед.) P.M. Баевского. По пневмограмме рассчитывали частоту дыхания (ЧД, 1/мин). Проводился также спектральный анализ ритма сердца на основе быстрого преобразования Фурье с расчетом как суммарной мощности спектра (Tp, мс2), так и спектральных мощностей в трех частотных диапазонах (в мс2 и в % от Tp): высокочастотном - HF, низкочастотном - LF, сверхнизкочастотном - VLF [2, 3].
Регистрировали ЭЭГ с помощью компьютерного комплекса "Нейрон-Спектр" (Иваново) (монополярно с 10 стандартных точек отведения - F1A1, F2A2, C3A1, C4A2, T3A1, T4A2, P3A1, P4A2, O1A1, O2A2) в соответствии с международной схемой 10-20. Индифферентные электроды располагались на мочках ушей. Продолжительность регистрации во всех состояниях составляла не более 30 с, а эпохи анализа - 4 с. ЭЭГ подвергали процедуре спектрального анализа c расчетом следующих показателей: спектральная мощность (S, мкВ2/с2) как суммарно для каждого из отведений, так и в А-, 6-, а-, РН- и рв-диапазонах, а также индексы ритмов (индекс, %). Оценивали функциональную асимметрию полушарий, для чего рассчитывали коэффициенты функциональной асимметрии полушарий по показателям спектральной мощности левого (SasB) и правого (S^) полушарий для A-(Xd, %), для 6-(Хг, %) и а-ритмов (Ха, %) по формуле:
X = 100% х (S„eB - Sn„)/(S„eB + Sw).
Кроме того, у всех обследуемых до и после обследования измеряли артериальное давление (мм рт. ст.) по методу Н.С. Короткова с помощью автоматического измерителя AND UA-767 (Япония), рассчитывали вегетативный индекс Кердо (ВИК, %), проводили оценку субъективного уровня самочувствия (С, баллы), активности (А, баллы), настроения (Н, баллы) [4], а также уровня ситуативной тревожности (СТ, баллы) на основе теста Спилбергера-Ханина [5].
Статистическая обработка полученных показателей проводилась с использованием пакета "STATGRAPH-2.1". Для сравнения внутригруппо-вых и межгрупповых различий использовали критерий Стьюдента для парных и непарных выборок.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Установлено, что в процессе увеличения интенсивности локального теплового стимула зна-
чения показателей биоэлектрической активности мозга и вегетативных показателей, которые расценивались нами как психофизиологические корреляты функционального состояния человека, претерпевали существенные изменения. На рис. 1 представлена динамика средних значений спектральной мощности (5, мкВ2/с2) для а-, б- и А-рит-мов ЭЭГ у обследуемых по мере увеличения интенсивности теплового стимула. Полная спектральная мощность Р-волн не превышала 30 мкВ2/с2 и на рис. 1 не представлена, однако сам факт наличия Р-ритмики свидетельствует о сохранении определенного уровня бодрствования у испытуемых.
Известно, что а-ритм связан с механизмами памяти и создает оптимальный фон для приема и передачи информации [6]. а-ритм имел наибольшие значения спектральной мощности в затылочном отведении правого полушария и в теменном отведении левого полушария (рис. 1), а именно -в проекционной зоне температурной чувствительности коры [7]. По мере подачи тепловых стимулов возрастающей интенсивности в динамике изменения спектральной мощности в диапазоне а-ритма (проекционная зона) выделено два экстремума: режим тепла "50%" и "80%". Кроме того, в этих же режимах отмечено увеличение активации А- и б-ритмов. Появление экстремума в динамике процесса прежде всего позволяет предполагать изменение его направленности, т.е. появление нового этапа в его развитии. Исходя из этого, нами выделено три этапа в динамике изменения спектральной мощности а-ритма при восприятии тепловых стимулов возрастающей интенсивности: 0-40%, 50-70%, 80-100%.
Этап "0-40%" - этап воздействия слабых тепловых стимулов. В ответ на воздействие такого рода стимулов организм отвечает тенденцией к снижению спектральной мощности а-ритма как в проекционной зоне, так и в зонах переднего мозга (рис. 1). Заметим, что при спектральном анализе ЭЭГ "... спектры мощности пропорциональны квадрату амплитуды" ([8], с. 319), а, следовательно, при снижении спектральной мощности а-ритма должна снижаться и его амплитуда. Согласно данным Марютиной Т.М. и Ермолаева О.Ю., подавление а-ритма, выражающееся в снижении его амплитуды, наблюдается в процессе восприятия стимула [6]. Таким образом, обобщая сказанное, можно предположить, что снижение спектральной мощности а-ритма на этапе "040%" может быть обусловлено функционированием психофизиологических механизмов восприятия слабого теплового стимула.
Естественно предположить, что в основе психофизиологических механизмов восприятия также лежат информационные процессы, где принципиальное значение имеют механизмы интегра-
Левое затылочное отведение
200 150 100 50 0
400 300 200 100 0
300 200 100 0
300 200 100
0
Левое теменное отведение
Левое центральное отведение
Левое переднелобное отведение
20 40 60 80 100 Тепловая нагрузка, %
200 150 100 50 0
250 200 150 100 50 0
300 200 100 0
400 300 200 100
0
Правое затылочное отведение
Правое теменное отведение
Правое центральное отведение
Правое переднелобное отведение
20 40 60 80 100 Тепловая нагрузка, %
Рис. 1. Динамика средних значений спектральной мощности (5, мкВ2/с2) для а- (сплошная линия), 0- (пунктирная линия) и Д-ритмов (жирная штриховая линия) в различных отведениях ЭЭГ у обследуемых по мере увеличения интенсивности теплового стимула (в % от мощности прибора).
*р < 0.05 - по отношению к фоновому уровню полной спектральной мощности (5полн) ритма. По оси абсцисс - режимы тепловых нагрузок, %.
ции разномодальной информации в мозге. По мнению Б.М. Владимирского [9], сенсорные стимулы разных модальностей кодируются универсальным языком импульсной активности, причем первичные инварианты, выделяемые в проекционных областях отдельных анализаторов, сопоставляются на более высоких иерархических уровнях мозга, где из них и
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.