УДК 612.821

ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАПРАВЛЕННЫХ ТЕПЛОВОЗДУШНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ ЧЕЛОВЕКА

Т. Д. ДЖЕБРАИЛОВА*, Л. В. ИВАНОВА*, И. И. КОРОБЕЙНИКОВА*, Е. А. УМРЮХИН*

Разработка способов реабилитации человека, естественные механизмы саморегуляции которого нарушены в результате стрессорных производственных нагрузок, является важнейшей задачей социальной физиологии.

Теоретическое обоснование механизмов и способы реабилитационных воздействий, основанное на принципах теории функциональных систем П.К.Анохина, предложено К.В.Судако-вым [1]. При этом реабилитация рассматривается как дополнительное внешнее звено механизмов саморегуляции функциональных систем гомеостатического уровня, оказывающихся недостаточными в условиях стрессорных нагрузок.

В НИИ нормальной физиологии им. П.К.Анохина проводятся многочисленные исследования по разработке средств и способов реабилитационных мероприятий, осуществляемых под контролем физиологических функций в условиях реальной производственной и учебной деятельности [2, 3, 4, 5]. Установки и устройства, с помощью которых осуществляются коррекционные мероприятия, должны отвечать ряду требований, главными из которых являются:

Считается, что теплоощущение человека является хорошим показателем функционального состояния организма и теплового состояния внешней среды [6]. Тепловой комфорт, таким образом,- это благоприятное самочувствие человека при определенных условиях окружающей среды,- обеспечивает оптимальное состояние организма. Создание теплового комфорта может явиться реальным средством достижения человеком положительного эмоционального состояния и средством реабилитации.

Исходя из этого, была разработана специальная установка для локального тепловоздушного воздействия (LТеплотрон¦) по методике предложенной К.В.Судаковым. Принципиальная блок-схема установки приведена на рис. 1. Нагнетающий воздушный вентилятор (1) через воздуховоды (в) направляет холодный воздух в блок нагрева воздушной массы (2) с применением теплоэлектрических нагревателей. Затем теплый воздух, проходя через регулируемую воздушную заслонку (3), подается в выходящую трубу (4), положение которой можно менять в зависимости от задачи эксперимента. Таким образом на выходе из установки получали пульсирующий или непрерывный поток воздуха, который направлялся на любые участки тела испытуемого. Сконструированная подобным образом установка LТеплотрон¦ позволяет:


Рис.1. Блок-схема установки LТеплотрон¦:
1 - воздушный вентилятор; В - воздуховоды; 2 - блок нагрева воздушной массы;
3 - регулируемая воздушная заслонка; 4 - выходящая труба

Таким образом, испытуемые могли выбрать индивидуальный режим тепловоздушного воздействия (ТВВ), который наиболее бы соответствовал их субъективному состоянию теплового комфорта.

Целью настоящей работы явилось исследование эффектов локального ТВВ как одного из способов реабилитации человека.

С помощью струи нагретого воздуха оказывалось локальное ТВВ на верхнюю область спины испытуемого, находившегося в положение сидя в удобном кресле с низкой спинкой. Температура воздуха составляла в среднем 42оС при незначительных колебаниях в зависимости от индивидуального ощущения комфорта. Продолжительность сеанса составила 10 минут. В исследовании принимал участие 21 человек: мужчины в возрасте 19-20 лет.

В качестве контроля были исследованы показатели 10 испытуемых, которые в течение 10 минут сидели в спокойном состоянии в той же ситуации, но без ТВВ. Для оценки состояния испытуемых до и после сеанса ТВВ, а в контрольной группе - до и после 10 минут покоя - тестировали уровень ситуативной тревожности по Спилбергеру [7], регистрировали электрокардиограмму (ЭКГ, 1 ст. отведение) и электроэнцефалограмму (ЭЭГ, сидя, при открытых глазах, монополярно, точки F3, F4, O1, O2, по схеме L10-20¦, индифферентные электроды - ушные, электроэнцефалограф ЕЕС 16-S, фильтры высоких частот 70 Гц, постоянная времени 0,3) с параллельной регистрацией на магнитную ленту 4-канального магнитофона (Брюль и Къер, Дания). С помощью электротермометра (ТП ЭМ-1) у обследуемых измеряли сублингвальную температуру до и сразу после ТВВ. Для оценки влияния ТВВ на состояние зрительного анализатора у 20 человек до и после сеанса определяли диапазон аккомодации путем измерения расстояния до ближней точки ясного видения с использованием текста ¦ 1 стандартной таблицы (при остроте зрения 1,0). По записям ЭКГ вычисляли среднюю длительность и коэффициент вариации R-R интервалов ЭКГ.

Обработку экспериментального материала проводили c помощью пакета программ Microstat. Достоверность изменений физиологических показателей одной и той же группы испытуемых при разных условиях оценивали с использованием критерия знаков, применяемого для сравнения совокупностей с попарно сопряженными вариантами [8]. Достоверность различий показателей у разных обследованных лиц определяли с помощью критерия Стъюдента.

Судя по субъективным отчетам испытуемых, фиксировавшихся в протоколах обследования, локальное ТВВ с индивидуально подобранным температурным режимом и частотой пульсации, оценивалось как Lприятное¦ и Lкомфортное¦.

В исходном состоянии рассматриваемые показатели у студентов контрольной и экспериментальной групп не различались (табл. 1).

В экспериментальной группе после ТВВ достоверно (р<0,01) уменьшалась ситуативная тревожность (с 43,83,3 до 37,02,9 ед.), тогда как в контрольной группе она не изменялась (43,42,1 и 44,12,0 ед.).

Тепловоздушное воздействие приводило к возрастанию у испытуемых сублингвальной температуры с 36,960,05оС до 37,290,11оС (р<0,02).

После ТВВ в целом по группе достоверно возрастали длительность и вариативность R-R интервалов ЭКГ (р<0,01), уменьшались значения дельта- и тета-индексов ЭЭГ правого лобного отведения (р<0,05) и увеличивался альфа-индекс ЭЭГ правого лобного и обоих затылочных отведений ЭЭГ (р<0,05) (табл. 1).

В контрольной группе достоверных изменений анализируемых показателей не наблюдалось. У 5 испытуемых после 10 минут покоя в лобных отведениях имело место увеличение дельта-индекса ЭЭГ.

В группе лиц, испытавших ТВВ, по сравнению с находившимися в состоянии покоя, стали достоверно выше значения коэффициента вариации R-R интервалов ЭКГ, альфа-индекса правых лобного и затылочного отведений и достоверно ниже оказались дельта- и тета-индекс ЭЭГ правого лобного отведения.

Таким образом, после ТВВ, в отличие от контрольной ситуации, у обследуемых наблюдалось снижение ситуативной тревожности, увеличение длительности и вариативности R-R интервалов ЭКГ, уменьшение дельта- и тета-индексов в ЭЭГ правого лобного и возрастание альфа-индекса в ЭЭГ правого лобного и обоих затылочных отведений.

Наблюдаемое у испытуемых увеличение альфа-индекса ЭЭГ затылочных областей коры мозга (табл. 1) позволило предположить, что применение ТВВ может оказать влияние на функциональное состояние зрительного анализатора. Для оценки такого влияния у испытуемых определяли диапазон аккомодации.

До ТВВ расстояние до ближней точки ясного видения у обследованных студентов составило 10,920,49 см, что соответствовало диапазону аккомодации 9,20,4 Д. После ТВВ расстояние до ближней точки достоверно (р<0,01) уменьшилось (у 16 из 20 человек и не изменилось у 4) и было равно 10,020,49 см, что соответствовало диапазону аккомодации 10,00,4 Д. В среднем по группе после ТВВ расстояние до ближней точки ясного видения сократилось и, соответственно, диапазон аккомодации возрос на 8,51,6%.

Возрастание диапазона аккомодации, наряду с изменением характера ЭЭГ в зрительных областях коры головного мозга, позволило сделать вывод об увеличении функциональных возможностей зрительного анализатора у испытуемых после локального ТВВ.


Таблица 1
Изменение статистических показателей сердечного ритма и спектральных характеристик ЭЭГ (лобных - F3, F4 и затылочных - O1, O2 отведений) у обследованных лиц в контрольной и экспериментальной ситуациях (Мm)

Ситуации
R-R инт. ЭКГ
Дельта-индекс ЭЭГ, %
Тета-индекс
ЭЭГ,%
Альфа-индекс ЭЭГ, %


длит., мс
коэф. вар., %
F3
F3
F3
F3
F3
F3
O1
O2

ФОН
88729
5,20,4
17,20,8
16,90,9
18,90,9
21,91,0
22,31,1
20,51,1
23,41,2
21,51,3

Контроль
после 10 мин. покоя

90732

5,30,4

18,10,9

17,91,0

18,91,2

21,50,8

22,61,1

20,30,7

24,00,9

21,00,8

р<крит. знаков.
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-

ФОН
83426
5,50,4
16,91,0
16,61,1
19,90,7
20,31,0
23,20,9
21,90,9
22,50,8
21,70,9

ТВВ
после ТВВ
89428
6,50,5
16,41,1
15,40,6
20,90,9
18,90,9
24,11,2
22,80,8
25,21,0
24,21,3

р<крит. знаков.
0,01
0,05
-
0,05
-
0,05
-
0,05
0,05
0,05
р<после контроля и после ТВВ,

кр. Стьюдента

-

0,05

-

0,05

-

0,05

-

0,05

-

0,05

При обсуждении полученных результатов следует отметить, что в экспериментальной группе отмечено изменение комплекса физиологических показателей, отсутствующее в контрольной ситуации, что позволяет рассматривать эти изменения как эффект ТВВ.

Выявленное в нашем исследовании уменьшение дельта-индекса ЭЭГ после ТВВ находится в некотором противоречии с данными о том, что ритмическая тепловая стимуляция вызывает сонливость, переходящую в легкий сон [9]. Это различие связано, скорее всего, с тем, что описываемая реакция наблюдалась непосредственно во время сеанса термопульсации, тогда как мы анализировали ЭЭГ, зарегистрированную после окончания ТВВ.

Принимая во внимание, что наличие выраженной медленной ритмики в фоновой ЭЭГ человека является негативным симптомом как с точки зрения скорости психических процессов, так и с точки зрения интеллектуальной и психической выносливости [10, 11], уменьшение выраженности дельта-индекса в ЭЭГ правого лобного отведения может рассматриваться как благоприятный эффект ТВВ.

Исходя из того, что хорошо выраженный альфа-ритм традиционно рассматривается как показатель покоя, релаксации, наличие его в передних областях коры свидетельствует о низком общем активационном уровне мозга [12], увеличение альфа-индекса ЭЭГ правого лобного и обоих затылочных отведений очевидно связано со снижением уровня активации коры головного мозга.

Известно, что при отрицательных эмоциях сильнее активируется фронтальная область правого полушария, в которой также наблюдается усиление тета-ритма [13, 14]. В этой связи наблюдаемое в нашем исследовании снижение активированности фронтальной области правого полушария, о чем свидетельствует увеличение альфа-индекса ЭЭГ, уменьшение тета-ритма в спектре ЭЭГ правого лобного отведения, наряду с возрастанием вариативности и длительности R-R интервалов ЭКГ и снижением ситуативной тревожности могут рассматриваться как свидетельство, с одной стороны, элиминирования признаков отрицательного эмоционального состояния в результате ТВВ, а с другой,- как объективное подтверждение того, что испытуемые при ТВВ находились в положительном эмоциональном состоянии.

В целом результаты проведенного исследования свидетельствуют о том, что предложенный метод тепловоздушного воздействия является эффективным средством релаксации и может быть использован для реабилитации человека, находящегося в условиях стрессорных нагрузок.

Литература

1. Судаков К.В. Социальная физиология: теоретическое обоснование и практическое применение реабилитационных мероприятий // Труды научного совета РАМН по экспериментальной и прикладной физиологии. Системные механизмы реабилитации.- М., 1994.- Т.5.- С.6-14.

2. Гуменюк В.А., Классина С.Я., Батова Н.Я., Лисицкий Н.В., Тарасенко Ф.Ю. Оценки эффективности аутогенной тренировки как средство коррекции кардиореспираторных функций оператора ЭВМ // Труды научного совета РАМН по экспериментальной и прикладной физиологии. Системные механизмы реабилитации.- М., 1994.- Т.5.- С.28-39.

3. Глазачев О.С., Касаткин В.Н., Ткачук Е.Н., Кондрыкинская И.И., Чечельницкая С.М. Опыт использования интервальной гипоксической тренировки как метода повышения адаптационных возможностей школьников // Труды научного совета РАМН по экспериментальной и прикладной физиологии. Системные механизмы реабилитации.- М., 1994.- Т.5.- С.40-44.

4. Бадиков Н.Г. Оптимизация выбора будущей профессии как метод коррекции психофизиологических показателей у старшеклассников // Труды научного совета РАМН по экспериментальной и прикладной физиологии. Системные механизмы реабилитации.- М., 1994.- Т.5.- С.62-69.

5. Дмитриева Н.В., Агафонова В.В., Бадиков В.И., Яковлев Ю.В. Адаптационные возможности человека в условиях коррекционных воздействий // Труды научного совета РАМН по экспериментальной и прикладной физиологии. Системные механизмы реабилитации.- М., 1994.- Т.5.- С. 70-74.

6. Новожилов Г.Н., Ломов О.П. Гигиеническая оценка микроклимата.- Л.: Медицина, 1987.- 110 с.

7. Лучшие психологические тесты для профотбора и профориентации.- Петрозаводск, 1992.- С. 38-45.

8. Урбах В.Ю. Статистический анализ в биологических и медицинских исследованиях.- М., 1975.

9. Лихтенштейн В.А. Некоторые итоги клинико-экспериментальных исследований температурного анализатора человека // Физиология человека.- 1990.- Т.16, ¦ 5.- С. 158-161.

10. Голубева Э.А. Индивидуальные особенности памяти человека.- М., 1980.- 152 с.

11. Русалов В.М. Биологические основы индивидуально-психологических различий.- М., 1979.- 352 с.

12. Русалова М.Н., Калашникова И.Г. Отражение эмоциональности как черты темперамента в ЭЭГ человека // Журн. высш. нерв. деятельности.- 1995.- Т. 45.- В.2.- С. 242-250.

13. Симонов П.В. Мотивированный мозг.- М., 1987.

14. Уолтер Г. Живой мозг.- М.: Мир, 1966.- 299 с.THE EXPERIENCE OF USING DIRECTED WARM AIR APPLICATIONS (WAA) FOR HUMAN PSYCHOPHYSIOLOGICAL FUNCTIONS OPTIMIZATION

E. A. UMRYUKHIN, T. D. DZHEBRAILOVA, L. V. IVANOVA, I. I. KOROBEINIKOVA

Summary

Special apparatus LTERLOTRON¦ is developed for local warm air application allowing individualy adjusted temperature and frequancy of air flow.

It was shown that situative anxiety, - and -indexes of right frontal EEG were decreased and R-R interval, their variability, -indexes of right frontal and occipital EEG and the range of eye accomodation were increased after WAA.

The proposed method of WAA is an effective one for relaxation and for prophylaxis of negative influence of emotional stress.

Иванова Лидия Владимировна, старший лаборант лаборатории системных механизмов адаптации человека НИИ нормальной физиологии им. П.К.Анохина, в 1992 г. окончила лечебный факультет 1 ММИ им. И.М.Сеченова, автор трех научных статей.

Умрюхин Евгений Алексеевич, 1935 года рождения, профессор, доктор биологических наук, руководитель лаборатории системных механизмов адаптации человека. В 1959 г. закончил физический факультет МГУ. С 1962 г. под руководством П.К.Анохина на кафедре нормальной физиологии 1 ММИ им. И.М.Сеченова выполнял и защитил в 1966 г. кандидатскую диссертацию LМодель механизма предвидения в работе мозга¦. В 1980 г. в НИИ нормальной физиологии им. П.К.Анохина защитил докторскую диссертацию LСистемный анализ интуитивного поведения человека¦. Автор более 100 научных работ в области физиологических механизмов обучения и адаптации человека.