Физиологические индикаторы функциональных состояний

Выделяют три основные группы физиологич. реакций, по которым судят об изменении ФС человека: двигательные, вегетативные и электроэнцефалографиеские.

1. Двигательные показатели: уровень двигательной активности может быть измерен количеством и интенсивностью реакций, уровень фонового мышечного напряжения (тонуса).

2. Вегетативные: характеристики дыхательной системы, кожногальванический рефлекс, его тоническая и фазическая форма, АД, расширение и сужение сосудов головы и конечностей.

3. Электорэнцефалографические: ЧСС, ЭЭГ-реакции, реакция перестройки биотоков мозга количественно может быть измерена с помощью его частного спектра, изменение реактивных потенциалов (последовательности колебаний) на одиночный стимул (среди них различают вызванные потенциалы или усредненные вп и с событиями связанные потенциалы и т.д.)

Гетерогенность модулирующей системы мозга.

Ранее предполагалось, что по динамике любой из физиологических реакций (ЭЭГ, ЭМГ, диаметр зрачка, кожное сопротивление, ЧСС и т.д), испытывающих влияние неспецифической системы, можно предсказать изменение всех остальных реакций.

Такой подход основывался на появившейся концепции Д. Линдсли о единстве и синергизме восходящих и нисходящих влияний от неспецифической системы мозга, обусловливающих параллелизм всех ЭЭГ-х, вегетативных и моторных реакций активации.

Однако позже были получены данные о низких коэффициентах корреляции между различными показателями активации, а также о диссоциации ЭЭГ и поведенческого пробуждения. Введение собаке атропина вызывает ЭЭГ медленного сна, в то время как животное поведенчески продолжает бодрствовать. С помощью физосигмина можно вызвать активированную ЭЭГ, тогда как животное будет находиться в состоянии дремоты.

Многочисленные данные о разнонаправленном изменении различных показателей активации (в том числе ЭЭГ и ЧСС) были обобщены Дж. Лейси в его концепции «дирекционной фракционности активации». По Лейси, существует не единая система неспецифической активации, а несколько субсистем, выражением которых являются вегетативные, моторные и ЭЭГ- реакции.

П.К. Анохину принадлежит концепция «специфичности неспецифической активации». Он утверждает, что каждый тип мотивации обеспечивается возбуждением собственной неспецифической активирующей системы, обладающей особой химической специфичностью.

Известна точка зрения A.A. Роутенберга, выделяющего две системы активации: лимбическую систему и РетФорм. ствола мозга с их относительным антагонизмом. С помощью факторного анализа ЭЭГ затылка и лба В.М. Русаловым выделено четыре общемозговых интегральных ЭЭГ-фактора: 1) фактор энергии медленных волн; 2) фактор частоты медленных ритмов; 3) фактор активности бета-2; 4) фактор пространственно-временной сопряженности ЭЭГ. Факторы рассматриваются как отражение независимых аспектов регуляции уровня неспецифической активации, за которыми стоит функционирование раздельных и относительно самостоятельных систем активации мозга.

В свете этих представлений функциональное состояние является результатом взаимодействия или баланса отдельных субсистем активации, т. е. ФС — явление системное, которое требует системного подхода.

Сон, стадии сна.

Сон – это активный процесс,который вызывает активацию одних структур мозга и торможение других. Мозг во время сна в некотором смысле даже более активен, чем при спокойном бодрствовании. Сон делится на несколько стадий, для каждой характерны электрическая активность на ЭЭГ, а также психическая и двигательная активность, вегетативные и эндокринные особенности. Все стадии сна имеют один общий признак: сон - это бессознательное состояние, из которого человека в любой момент можно вывести с помощью сильных (значимых) раздражителей. Сон выполняет не одну, а много разнообразных функций, которые реализуются за счет механизмов разного уровня.

Структура сна

В среднем, у взрослого здоро­вого человекапосле 16-17-часового бодрствования наступает сон, а спустя 7-8 часов – бодрствование.Естественный сон характеризуется циклической сменой медленного (первые четыре стадии 50-70 минут) и быстрого сна (5 стадия 10-20 минут).В ночном сне обычнотаких циклов 4-5. Каждый цикл длится примерно60-90 минут. Глубина сна при этом постепенно уменьшается. Длительность фазы быстрого сна к утру увеличивается, а медленного уменьшается, так что до 72% медленного сна расходуется в течение первой половины ночи. Фазические компоненты ПС более выражены в последних циклах сна. Продолжи­тельность медленного сна составляет 75-80 %, а быстрого – 15-25 % от общей продолжительности ночного сна.У взрослого чело­века на долю медленного сна приходится 6,5 часов, а на фазу быст­рого сна – 1,5 часа. У новорожденного – на долю быстрого сна при­ходится 50-80 % от общей длительности сна.

Выделять пять стадий сна:

На ЭЭГ можно выделить четыре основных ритма:

- альфа -частота колебаний составляет8-13 Гц;

- бета - 14-30 Гц;

- тета -4-8 Гц;

- дельта-ритмы -0.5-4 Гц.

1) первая стадия медленного сна (стадия дремоты, или засыпания) – 5-10%.

Является переходной от состояния бодрствования ко сну (уменьшаетсяосновной ритм бодрствования, т.е. альфа-ритм и появляются низкоамплитудные медленные тета волны). ЭЭГ с низковольтной, быстрой активностью. Длительность первой стадии обычно не больше 10-15 мин. В конце этой стадии могут появляться короткие вспышки сонных веретен. В эту стадию могут появляться полусонные мечтания, сноподобные галлюцинации, идеи, способствующие успешному решению той или иной проблемы.

2) вторая стадия медленного сна (стадия сонных веретен, или неглубокий, поверхностный сон) – 40-50%.

Тета ритмы. Занимает достаточно много времени. Наиболее яркой ее чертой является наличие в ЭЭГ «сонных веретен». Длительность этих «веретен» составляет 0,5 с и более. С появлением «сонных веретен» происходит отключение сознания; в паузы между веретенами человека легко разбудить.

3) третья стадия медленного сна (дельта-сон; сонные веретена в сочетании с высоковольтными дельта-волнами) – 12-15%.

Тета и дельта ритмы. Характеризуется всеми чертами второй стадии, в том числе наличием «сонных веретен», к которым добавляются медленные высокоамплитудные дельта-колебания с частотой 2 Гц и меньше, занимающих от 20 до 50 % эпохи записи.

4) четвертая стадия медленного сна (дельта-сон без веретен) – 8-12 % (вместе обе эти стадии – 20-25%).

Преобладание в ЭЭГ медленных дельта-колебаний (с частотой 2 Гц и менее), занимающих более 50 % эпохи записи ночного сна. Развивается наиболее глубокий медленный сон.

Вместе две стадии (3 и 4), которые называются дельта-стадиямисоставляют основу медленного сна и продолжаются чуть больше 26 % времени от всего ночного сна. Эти стадии, особенно, четвертая – наиболее глубокие стадии сна, характеризующиеся самым сильным отключением от внешнего мира, т.е. в этих стадиях разбудить человека достаточно трудно. При пробуждении в этой стадии человек с трудом ориентируется, в наибольшей степени компрессирует время (недооценивает длительность предшествующего сна). Дельта-сон преобладает в первую половину ночи. Именно в это время возникают около 80 % сновидений, и именно в этой стадии возможны приступы лунатизма и ночные кошмары, однако человек почти ничего из этого не помнит.

5) пятая стадия быстрый сон (парадоксальный сон) – 17-25 %.

Пятая стадия, отрытая в 1953 году Н. Клейменом и его аспирантом Е. Азеринским. Ха­рактеризуется наличием на ЭЭГ быстрых колебаний электрической ак­тивности, близких по значению к бета-волнам.Это напоминает состояние бодрствования.Наблюдается быстрое движение глаз (БДГ), но оно отличаются от движений глаз в состоянии бодрствования. Если разбудить спящего во время быстрого сна, то приблизительно в 90 % случаев можно услышать рассказ о ярком сновидении, причем точность деталей будет существенно вы­ше, чем при пробуждении из медленного сна. Наблюдается усиление мозгового кровотока, изменения частоты сердечных сокращении, различные формы аритмий, эпизодические подъемы и падения кровяного давления, изменения паттерна дыхания (появление серий частых вдохов-выдохов с последующей паузой вплоть до длительной остановки дыхания). По­лагают, что сочетание этих факторов может привести к внезапной смерти во время сна, например, за счет остановки дыхания при появлении ночного кошмара.

Медленный и быстрый сон

Существуют два основных вида, или две фазы, сна, периодически сменяющие друг друга на протяжении ночи - медленный и быстрый сон. В основе МС и ПС — различные системы интеграции структур мозга, предназначенные для выполнения различных функций.

1) Медленный сон - это"обычный" (отсюда его синоним - ортодоксальный сон) глубокий сон,характеризующийся медленными регулярными ритмами на ЭЭГ (отсюда - медленноволновый, или медленный, сон). Медленный сон развивается при снижениитонической активности.

Медленный сон характеризуется:

- регулярными a-, t- и d-ритмом и их синхронизация.

- замедлением ритмов: если для первой стадии характерен t-ритм (4-7 Гц), то для четвертой - медленный и высокоамплитудный d-ритм (< 3,5 Гц);

- сниженной общей активностью организма;

- отсутствием движений;

- снижение уровня обмена веществ;

- снижением частоты сердечных сокращений и дыхания, основного обмена и пр.

- возрастает секреция гормона роста, стимулирующего тканевой обмен: активизируются процессы вос­становления работоспособности всех клеток организма, интенсивно идет их размножение, происходит замена белков.

- все большим углублением сна (то есть повышением порога пробуждения - минимальной силы раздражителя, необходимой для пробуждения).

2) Быстрый сон называютпарадоксальным сном, другие синонимы - быстроволновый сон, сон с БДГ (быстрыми движениями глаз). Во время быстрого сна наблюдается парадоксальная ситуация: человек спит, но на ЭЭГ регистрируется характерный для бодрствования b-ритм.

Быстрый сон характеризуется:

- быстрым хаотичным b-ритмом ЭЭГ;

- возникновением ярких сновидений;

- повышенной общей активностью организма (движение конечностей, вегетативные реакции);

- растет внутренняя активность мозга;

- вегетативные изменения выражены более отчетливо;

- быстрыми движениями глаз (БДГ) 5-50 раз с частотой 60-70 Гц, наряду с b-ритмом ЭЭГ и сновидениями это один из основных признаков быстрого сна;

- электродермальная активность заметно падает;

- падением мышечного тонуса и непроизвольными движениями (например, подергиваниями конечностей);

- учащение сердцебиения и дыхания;

- повышение основного обмена (по сравнению с медленным сном);

- эрекцией полового члена.

Т.Н. Ониани разделяет фазу быстрого сна на две стадии:

- эмоциональную— при кото­рой происходит удовлетворение потребностей.У животных характеризуется тета-ритмом и быстрыми движениями глаз.

-неэмоциональную, или стадию удовольствия— характеризуется ЭЭГ-десинхронизацией и отсутствием БДГ.

Эмоциональная и неэмоциональная стадии ПС рассматриваются как аналоги различных уровней бодрствования. Следует отметить, что у животных доля парадоксального сна имеет тенденцию увеличиваться с увеличе­нием степени развития коры. Однако парадоксальный сон у животных и человека протекает по-разному. Человек в парадоксальном сне не­подвижен (двигаются только глаза). У животных двигаются усы, уши, хвост, подергиваются лапы, происходят мигательные и сосательные движения, а у собак слышны даже повизгивания.

У только что родившегося ребенка примерно половина всего сна приходится на ПС. И только с возрастом он уменьшается за счет появления МС. Предполагают, что доминирование парадоксального сна у новорожденного способствует созреванию нервных элементов и формированию нервных связей, что достигается, в частности, за счет высокого уровня активности в ретикулярной системе.

Можно говорить о ПС как об аналоге бодрствования с тем лишь различием, что при ПС возникает атония скелетных мышц и резко снижается активность сенсорных входов, тогда как процессы, происходящие в головном мозге, качественно сходны.

Механизмы сна

Во время бодрствования ретикулярная формация активирована и поддерживает тонус неокортекса, вызывая ЭЭГ-активацию и поведение бодрствования. Состояние сна развивается, когда возбуждается серотонинергическая система ядер шва, по-видимому, в результате влияний из орбитофронтальной коры и преоптической области гипоталамуса, которая итормозит ретикулярную формацию. Это позволяетнеспецифическому таламусу проявитьсвоисинхронизирующие свойства и вызвать в ЭЭГ коры больших полушарий медленные волны сна.При повреждении этой системы или блокаде действия серотонина наступает полная или частичная бессонница.В развитии быстрого сна играет роль адренергическая система голубоватого места: ее разрушение приводит к исчезновению быстрого сна. В развитии разных фаз сна могут играть роль разные гуморальные вещества, в частности пептиды. Одним из таких веществ является пептид d-сна, вызывающий глубокий сон.

И.П. Павлов выделял два механизма развития сна:

- сон возникает как явление охранительного торможения, в результате сильного и длительного раздражения какого-либо отдельного участка коры больших полушарий;

- сон возникает как результат внутреннего торможения, т. е. активного процесса формирования отрицательного условного рефлекса.

Значение сна

Сон выполняет как минимум две функции:

1) восстановительная функция:необходим для восстановления нормального "рабочего" состояния ЦНС;

2) информационная функция:необходим для обработки информации, которую невозможно провести в состоянии бодрствования.Для того чтобы новую информацию обработать, упорядочить, вскрыть новые закономерности, надо отключиться от окружающего мира (физически и психически).

Процессы, происходящие во время сна, имеют отношение к памяти. Хорошо известно, что заучивание материала перед сном помогает лучше его запомнить. Во время ПС происходит воспроизведение прошлого опыта, оживление следов долговременной памяти и тем самым задержка процесса забывания. Другая точка зрения, что во время ПС запоминается преимущественно биологически значимый материал.

Сон необходим для нормальной жизнедеятельности: длительное лишение сна приводит к тяжелым последствиям, прежде всего - психическим. При длительном тотальном лишении сна до 116 ч наблюдались расстройства поведения, психических процессов, аффективной сферы, появление галлюцинаций, особенно зрительных. Согласно Я. Освальду, МС нужен для восстановления деятельности соматических органов, а функцией ПС является восстановление работоспособности клеток головного мозга. Только во время МС из гипоталамуса в кровь выбрасывается гормон роста, он участвуетв биосинтезе белков в периферических тканях. Биосинтез белков и РНК нейронов интенсифицируется во время ПС. По Г. Лабори, МС связан с метаболической активностью нейроглии. Сон — это не период восстановления всего мозга, а только (или главным образом) период восстановления синапсов с пластическими свойствами (по Дж. Моруцци).

При сновидениях происходит удовлетворение тех потребностей организма, удовлетворение которых не было завершено при бодрствовании.Полагают, что во время парадоксального сна происходит освобождение организма от избыточной мотивационной энергии, накопленной при бодрствовании, и тем самым сохраняется состояние равновесия. По Е. Хартману, люди, мало спящие, хорошо приспособлены к жизни, склонны к игнорированию психологических проблем. Долго спящие обременены психологическими и социальными конфликтами и более разносторонни в своих интересах.

Предполагают, что потребность в медленном сне относительно стабильна для всех здоровых, а потребность в ПС связана с личностью индивида и стилем жизни. Связь ПС с особенностями личности подчеркивается Т.Н. Ониани, который считает, что функцией ПС являются отбор и сохранение в памяти ранее приобретенной значимой информации, так как именно память, жизненный опыт определяют содержание личности. Близкую точку зрения высказывает Ф. Крик — во время ПС идут процессы реверсивного обучения, т. е. из памяти исключается вся второстепенная информация.

Сновидения - сначала казалось, что сновидения связаны только с ПС, однако более тщательное изучение показало, что в 64% пробуждений от МС человек рассказывает о психических переживаниях. Причем они скорее напоминают не сновидения, а мысли, рассуждения. Между сновидными переживаниями в МС и ПС существуют существенные различия.В МС во время сновидений зрительные картины менее четки, менее аффективны, менее длительны и более реальны. Возникновение ночных кошмаров у детей и взрослых также связано с МС.

---

Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 1012; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!