2 курс / Нормальная физиология / Физиологические_основы_жизнедеятельности_человека_в_экстремальных
.pdf
310 |
Физиологические основы жизнедеятельности человека в экстремальных условиях |
|
|
стое – неврозы (6,7%), седьмое – болезни периферической нервной системы (6,6%). Эти нозологические формы составляют 75,5% от общего числа заболеваний полярников.
Анализ заболеваемости у участников полярных экспедиций после зимовок на станциях СП и САЭ позволил установить, что наступление ранних реадаптационных расстройств проявлялось развитием ОРВИ. Частота ОРВИ в начальный период реадаптации увеличивалась по сравнению с таковой во время зимовки более чем в 2 раза, а с предшествующим им периодом – в 4 раза и более (рис. 69). Пик заболеваемости ОРВИ приходился на ближайшие месяцы после зимовки. ОРВИ возникали в виде эпидемических вспышек и клинически проявлялись синдромами ринофарингита и выраженной инфекционной интоксикации.
Развитие этих заболеваний может объясняться возобновлением контактов с новым коллективом, являющимся носителем различных антигенных раздражителей, иммунитет к которым в течение зимовки ослабевал или утрачивался. С другой стороны, предрасполагающим к болезни фактором является индивидуальная восприимчивость к различным заболеваниям. Установлено, что так называемые простудные заболевания имеют различную иммуногенетическую основу (Яковлев Г. М., Сапроненков П. М., Калеко С. П., 1989). ОРВИ ассоциируют с HLA-B18, ангину и хронический тонзиллит – с HLA-B12, острую пневмонию – с HLA-A19, острый паротит – HLA-A11 и A19. Это показывает, что наличие отдельных антигенов системы HLA будет повышать вероятность развития указанных заболеваний. Исходя из этого, в состав небольших организованных коллективов должны включаться лица, имеющие раз-
Рис. 69. Частота острых респираторных вирусных заболеваний у полярников, многократно участвовавших в арктических и антарктических экспедициях, %:
1 – до зимовки, 2 – во время зимовки, 3 – при переходе с зимовки, 4 – в течение 3 мес после возвращения с зимовки.
Глава 6 |
311 |
|
|
личные фенотипы HLA, в результате чего можно ожидать снижение частоты возникновения инфекционных заболеваний.
Исследование состояния резистентности у участников дрейфующих станций СП и береговых арктических станций в отдаленный период после зимовок выявило определенную зависимость между длительностью пребывания человека в экстремальных условиях и характером изменений защитных реакций. У людей с общей продолжительностью зимовок 1 год и более 10 лет установлено уменьшение абсолютного количества лейкоцитов и нейтрофилов, более выраженное при участии в одной зимовке (табл. 32).
Низкие значения физико-химической устойчивости лейкоцитов выявлялись у людей с полярным стажем от 2 до 10 лет. Эта особенность является характерной для изменений относительной потери фагоцитов за 90 и 120 мин.
Выраженное снижение поглотительной функции лейкоцитов и интенсивности фагоцитоза отмечалось у обследуемых с полярным стажем 1 год и от 5 до 10 лет. Указанные изменения сопровождались снижением переваривающей функции лейкоцитов, более значимым у людей с полярным стажем 5-10 лет. Показатели эффективности фагоцитоза у данной категории лиц носили, как правило, незавершенный характер, что свидетельствует о нарушении механизмов внутриклеточного переваривания. Угнетение функций фагоцитоза, интенсивность которого является критерием резистентности к бактериальным инфекциям, в значительной мере предопределяет существенное увеличение инфекционной заболеваемости в начальный период реадаптации.
Таблица 32
Показатели неспецифической защиты организма у участников экспедиций
СП (n = 33) в отдаленный период после зимовок (х ± Sx)
Общая про- |
Количество |
Поглотительная |
Интенсивность |
Степень фагоци- |
|
должительность |
способность фаго- |
поглощения фаго- |
тарной реакции, |
||
лейкоцитов, 109/л |
|||||
зимовок, лет |
|
цитов, отн. ед. |
цитов, отн. ед. |
отн. ед. |
|
1 |
4,83 ± 0,85 |
21,95 ± 2,41** |
0,95 ± 0,09** |
0,99 ± 0,30 |
|
|
|
|
|
|
|
2–5 |
5,19 ± 0,17* |
29,85 ± 4,64** |
1,04 ± 0,12* |
0,81 ±0,09** |
|
|
|
|
|
|
|
5–10 |
5,86 ±0,60 |
23,46 ± 2,70** |
0,86 ± 0,11** |
1,05 ± 0,41 |
|
|
|
|
|
|
|
Более 10 |
5,08 ± 0,11* |
34,94 ±5,10** |
1,12 ± 0,23 |
1,16 ±0,35 |
|
|
|
|
|
|
|
Контроль |
6,07 ± 0,21 |
56,10 ± 1,60 |
1,40 ± 0,07 |
0,75 ± 0,08 |
|
(n=20) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: отличия от контрольной группы достоверны, * p < 0,01, ** p < 0,001.
312Физиологические основы жизнедеятельности человека в экстремальных условиях
Вструктуре заболеваемости участников многократных экспедиций СП и САЭ в отдаленный период после зимовок основной удельный вес занимали болезни сердечно-сосудистой системы, составлявшие 43,6 и 43,8% соответственно. Второе место у участников экспедиций СП занимали болезни органов пищеварения, третье – нервной системы и органов чувств. У участников САЭ второе место занимали болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ, третье – болезни нервной системы, органов дыхания и пищеварения. У участников экспедиций СП в патологии сердечно-сосудистой системы ведущее место принадлежало гипертонической болезни (22,6%), ишемической болезни сердца (9,7%), нарушениям ритма сердца (6,5%), а среди болезней органов пищеварения – заболеваниям десен и парадонтозу (6,5%), язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки (6,5%), хроническим гастритам и дуоденитам (3,2%). В группе участников экспедиций САЭ в структуре заболеваний системы кровообращения также основное место занимали гипертоническая (31,3%) и ишемическая (12,5%) болезни сердца, а среди патологии эндокринной системы, расстройств питания и нарушений обмена веществ преобладало алиментарное ожирение, являющееся, по нашему мнению, следствием низкой двигательной активности и высококалорийного питания во время зимовок.
Анализируя особенности заболеваний сердечно-сосудистой системы у полярников, следует указать на определенное соответствие полученных результатов данным В. П. Казначеева и В. Ю. Куликова (1980), свидетельствующих о широком распространении среди людей, мигрировавших из районов Крайнего Севера в европейскую часть страны болезней системы кровообращения и высокой смертности от ИБС. Среди умерших от ИБС и других заболеваний сердечно-сосудистой системы преобладали люди с длительным полярным стажем, что, по мнению авторов, свидетельствует о прямой зависимости между длительностью пребывания на Крайнем Севере и частотой смертности в новых экологических условиях.
Таким образом, у полярников, многократно принимавших участие в САЭ, наблюдается угнетение Т- и В-систем иммунитета, что в межэкспедиционном периоде проявляется снижением содержания Т- и В -лим- фоцитов, уменьшением пролиферативной активности Т-супрессоров и уровня иммуноглобулинов. У участников экспедиций СП в отдаленный период после зимовок отмечается уменьшение абсолютного количества лейкоцитов, снижение их физико-химической устойчивости, угнетение поглотительной и переваривающей способности. Более выраженные из-
Глава 6 |
313 |
|
|
менения наблюдаются у людей с общей продолжительностью зимовок 1 год и 5–10 лет и более. В структуре заболеваемости участников экспедиций СП и САЭ в отдаленный период после зимовок основной удельный вес занимают болезни сердечно-сосудистой системы. Уровень других видов патологии определяется количеством зимовок на арктических и антарктических станциях. Увеличение заболеваемости острыми респираторными инфекциями характерно для начального периода реадаптации после зимовок.
6.3.Индивидуальная реактивность и адаптация
кэкстремальным факторам
Индивидуальная переносимость экстремальных факторов должна рассматриваться как важнейший типологический признак. Она обнаруживается даже тогда, когда к специальному отбору лиц предъявляются в равной степени исключительно высокие требования. Достаточно сослаться на результаты медицинских наблюдений в космических полетах на кораблях «Союз» и «Аполлон».
Задачи индивидуально-типологической характеристики человека
– сложная проблема. Поэтому при разработке критериев дифференциации необходимо опираться на комплекс признаков, на взаимосвязь функциональных, гомеостатических и управляющих систем организма. Вместе с тем надо учитывать, что типологическая дифференциация должна осуществляться применительно к данным конкретным задачам трудовой деятельности человека. Это наиболее перспективный аспект психофизиологических исследований, поскольку каждая форма труда предъявляет специальные требования к психофизиологическим и личностным качествам человека. Задача физиолога и психолога – обосновать соответствующие группы критериев, а также исследовать фундаментальные механизмы психической деятельности мозга.
Адекватным для психологических исследований является системный подход, который предполагает необходимость объяснения психического свойства не в одной, а в нескольких системах отношений, выявление иерархических уровней организации психики и определения системообразующего фактора, учет многообразных отношений человека к действительности и выделение психических черт личности разных порядков – индивидуальных, системных, полисистемных, исследование психических феноменов в многообразных иерархически соподчинен-
314 |
Физиологические основы жизнедеятельности человека в экстремальных условиях |
|
|
ных системах. Что касается эколого-физиологических аспектов, то мы подчеркиваем необходимость более широкого адаптивного подхода, который, наряду с системным, представляется важным для понимания пластичности и устойчивости механизмов управления.
Впроблеме индивидуальных различий особенно остро стоят вопросы о связи конкретного типа личности с пригодностью индивидуума трудиться в экстремальных условиях, эффективно адаптируясь к ним.
Кроковым предопределенностям индивидуума к срывам, аварийности, дизадаптации и т. д., по-видимому, нужно относиться отрицательно, но, тем не менее, индивидуальные черты личности не изолированы от наклонностей и выработанных качеств. Всеобъемлющее решение проблемы, несомненно, должно базироваться на всесторонних испытаниях личности, подобно тому, как это делается в авиационной и космической медицине. В настоящее время эта область знаний развивается чрезвычайно бурно, и недалеко то время, когда методы профотбора и прогнозирования будут внедрены во многие другие сферы медицинской практики. Тем не менее, в этой проблеме наиболее уязвимыми местами являются классификации индивидуальных параметров психической деятельности. Рассмотрим некоторые из них с оценками данных, полученных в условиях Антарктиды.
Прежние классификации опирались на эмпирические данные о поведении человека, на конституциональные (физические) особенности строения тела, на элементы склонности к патологическим отклонениям и т. д. (Гиппократ, Кречмер, Шелдон, Юнг и др.). Как отметил В. Д. Небылицын (1974), лишь И. П. Павлов впервые подошел к пониманию темперамента через нейрофизиологические особенности типов высшей нервной деятельности. Тем не менее, было бы неосторожно утверждать, что выделение четырех крайних типов (сильный уравновешенный, сильный неуравновешенный, сильный инертный и слабый) и двух с учетом особенностей деятельности первой и второй сигнальных систем (мыслительный и художественный) полностью удовлетворяет практическим потребностям психологии и физиологии. Существующие классификации индивидуальных особенностей человека, к сожалению, не обладают (Симонов П. В., 1975) предсказующей силой при решении вопросов относительно профессиональной пригодности данного субъекта.
Вдополнение к выделенным И. П. Павловым трем основным свойствам нервной системы (сила, уравновешенность и подвижность нервных процессов), Б. М. Теплов (1961) и В. Д. Небылицын (1974) обосновали необходимость оценки таких качеств, как динамичность и
Глава 6 |
315 |
|
|
концентрированность. Под динамичностью понимается легкость генерации процессов возбуждения и торможения. Под концентрированностью рассматривается способность, определяющая длительность и знак индукционных эффектов в последействии раздражителей и в условиях реакции выбора. В. Д. Небылицын (1974) говорил о необходимости различать частные и общие свойства нервной системы, относя к первым параметры отдельных анализаторов, ко вторым – параметры организованного по вертикали комплекса структур, выполняющего регулирующие
иинтегративные функции в отношении мотивации, эмоций, внимания
иповедения.
Вплане выделения индивидуально-психологических различий делается попытка рассмотреть особенности регулирования отдельных подсистем, одна из которых обеспечивает в основном динамику активационных состояний в цикле сон – бодрствование. Другая, куда входят структуры лимбического мозга, связана с обеспечением субъективных эмоциональных переживаний. В этой связи была сделана попытка рассмотреть корреляции между выделенными свойствами нервной системы и особенностями симпатического и парасимпатического реагирования (Туровская З. Г., 1974, Суворова В. В., 1974).
Широкое распространение получила типология личности по Eysenck (1960). Определяется соотношение факторов экстраверсии-интровер- сии, нейротизма-устойчивости, психотизма-нормальности. Удельный вес этих факторов рассчитывается путем статистического анализа анамнестических данных и ответов на специальные опросники.
Особого внимания заслуживают классификации, которые преследуют цель дать качественные оценки особенностей реагирования на экстремальные воздействия и адаптации к ним организма человека. В настоящее время известны несколько довольно удачных классификаций. В. П. Казначеев и Р. М. Баевский (1974) различают крайние типы поведения человека в экстремальных условиях: пластичный и инертный. При этом подчеркивается, что пластичный тип обеспечивает оптимальное сочетание гомеостатических и гомеокинетических процессов и дает совершенную реакцию на экстремальное воздействие.
По критерию чувствительности и устойчивости адаптации А. Д. Слоним (1964) описывает реактивный и ареактивный типы. Первый из них характеризуется устойчивым сохранением гомеостаза, массы и температуры тела и других биоконстант, что достигается за счет бурной реакции функциональных систем организма. Второму типу, напротив, свойственны значительные колебания многих функций.
316 |
Физиологические основы жизнедеятельности человека в экстремальных условиях |
|
|
Более совершенно характеристика типов адаптации раскрывается по критерию скорости реализации адаптивных реакций. Согласно
В.П. Казначееву (1975), здесь намечаются также два крайних типа. «Спринтер» обладает мощными физиологическими реакциями, но способен поддерживать их уровень в течение относительно короткого срока. «Стайер» слабо приспособлен к экстремальным нагрузкам, но может поддерживать длительное время гомеостаз при средних нагрузках.
В.П. Казначеев полагает, что оптимальным является средний вариант между двумя крайними типами. Допускается коррекция нормы адаптивной реакции посредством тренировки.
Индивидуальные различия проявляются и в хронобиологическом аспекте. Показана взаимосвязь между социальными факторами, продолжительностью циркадного цикла и индивидуальными особенностями людей. По пластичности циркадных биоритмов С. И. Степанова (1975) выделяет биоритмологически крайние пластичный и инертный типы. Если лица первого типа быстро перестраиваются, живо реагируя на сдвиги фазы ритма сон – бодрствование, то лица второго типа долго сохраняют исходную периодичность жизненных функций. Эти результаты позволяют предполагать, что биоритмологическая подвижность определяется динамическими характеристиками управляющих систем.
Была предпринята специальная серия работ в рамках адаптивного подхода. На основе анализа комплекса психологических, соматических
ивегетативных реакций были выделены группы лиц с низкой и высокой адаптивностью (Зингерман А. М. и соавт., 1974). Лица с низкой адаптивностью сохраняют «неэкономную» структуру операторских действий. Это, по-видимому, является причиной или, скорее всего, отражением роста их психофизиологической напряженности как реакции на нагрузку. Обнаружено увеличение частоты пульса, непроизвольное усиление тонуса шейных мышц, которое, как известно, является весьма тонким индикатором психоэмоциональной напряженности. У операторов с высокой адаптивностью отмечено лишь кратковременное учащение пульса в первые минуты теста, вслед за которым наступало урежение на несколько ударов в минуту по сравнению с состоянием оперативного покоя.
Особый интерес представляет проблема индивидуальных различий по общим и частным свойствам нейродинамических процессов. Известны попытки выяснения связей между ЭЭГ и индивидуально-психоло- гическими различиями. В ранних обзорах по этому вопросу отмечались многочисленные противоречия. De Lange и соавт. (1962) объясняли рас-
Глава 6 |
317 |
|
|
хождение мнений вследствие существенных различий в методах регистрации ЭЭГ и приемах психологического обследования.
ЭЭГ-диагностика индивидуальных различий здорового человека может осуществляться по нескольким направлениям, главными из них являются: 1) индивидуализация по ЭЭГ, по ее корреляции с системными и поведенческими реакциями; 2) индивидуализация по пластичности и устойчивости ЭЭГ как системного процесса регулирования функционального состояния мозга.
При классифицировании нормальных ЭЭГ следует принять во внимание условия, при которых регистрируется биоэлектрическая активность мозга. Для прикладной нейропсихологии важно найти ЭЭГ-вари- анты в обычных и производственных условиях, в покое и при нагрузках, при сохранении активной позы, при дневном или рассеянном освещении. Конечно, возникают существенные трудности, каким образом отделить общие реактивные изменения ЭЭГ от индивидуально стабильных паттернов. Подчеркнем лишь, что ЭЭГ активно работающего мозга может дать важные сведения о стереотипах регуляции различных режимов деятельности мозга отдельных лиц.
Грей Уолтер (1966) различал индивидуальные вариации по устойчивости, реактивности и наличию альфа-ритма при открытых и закрытых глазах (типы Р, R, М, соответственно с частотами встречаемости у здоровых взрослых – 17%, 66%, 17%). Субъекты с десинхронизированной ЭЭГ, как утверждается им, более богаты зрительными впечатлениями, в отличие от лиц с более регулярным типом ЭЭГ.
S. Robinson (1974) утверждает, что субъекты с высоким индексом альфа-ритма характеризуются пассивностью и зависимостью от других лиц; с низким – напротив, постоянным влечением к активной деятельности.
Попытки выявить взаимосвязи между ЭЭГ и психологической структурой личности не прекращаются. Весьма оригинально исследование Ch. Becker-Carus (1971), стремившегося найти корреляцию между показателями интроверсии-экстраверсии, нейротизма-стабильности и параметрами ЭЭГ в альфа-диапазоне. Стабильность внимания положительно коррелировала с количеством ошибок двигательного теста и отрицательно – с процентом правильных реакций. Одновременно стабильность внимания отрицательно коррелировала с низкой частотой альфа-ритма (8–9 Гц) и положительно – с высокой (12–13 Гц) во время выполнения задания. Нейротизм отрицательно коррелировал с промежуточной частотой альфа-ритма, положительно – с плохим выполнени-
318 |
Физиологические основы жизнедеятельности человека в экстремальных условиях |
|
|
ем арифметических действий и с низкой частотой альфа-ритма (8–9 Гц). Последний результат вполне согласуется с данными П. В. Бундзена (1969), обнаружившего к концу зимовки тенденцию к росту нейротизма на фоне сдвига ЭЭГ в низкочастотный диапазон.
А.И. Крупнов (1972) и В. Д. Небылицын (1974) сообщают, что индивидуумы с высокой суммарной энергией бета-ритма в лобных отведениях обнаружили высокие показатели двигательной активности. У них же в меньшей степени выражена тенденция к периодичности ЭЭГ. Противоположные взгляды высказывает И. С. Беритов (1969): альфа-
ибета-ритмы являются показателями корковой возбудимости. Лица с высокой возбудимостью характеризуются альфа-ритмом около 11 Гц, с низкой – 9–10 Гц.
De Lange и соавт. (1962) показали, что навыки легче вырабатываются у лиц, у которых ЭЭГ характеризуется моноритмичностью, высоким альфа-индексом, относительно небольшой величиной стандартного отклонения и значительным пространственным сходством, и постоянством во времени. Напротив, выработка навыков затруднена у лиц с полиритмической ЭЭГ, с плоскими волнами, непостоянными во времени, с доминированием высокочастотных составляющих и широко варьирующей длительностью волн. Стабильность внимания коррелирует с устойчивостью частот доминирующих ритмов (Groll E., Studynca G., Haider M., 1967).
А.М. Зингерман и соавт. (1974) и С. И. Сороко (1976) определили вполне отчетливые различия между группами как по классическим (ча- стотно-амплитудным) показателям ЭЭГ, так и по системным характеристикам устойчивости, чувствительности и адаптивности. ЭЭГ лиц с высоким уровнем адаптивности характеризовалась прежде всего регулярностью колебаний биопотенциалов при доминирующем альфа-рит- ме (8–12 Гц) со средними и высокими показателями его индекса (70– 90%). У другой группы лиц с низкой адаптивностью и с повышенной вегетативной реактивностью была либо «плоская», «десинхронизированная» ЭЭГ, либо ЭЭГ с не всегда регулярным альфа-ритмом (9–12 Гц). У части испытуемых альфа-ритм появлялся лишь при закрытых глазах. Остальные ритмы имели примерно равную выраженность. Дисперсия амплитуды ЭЭГ была высокой и мало изменялась в ходе оперативной деятельности.
При выполнении проб с переработкой информации у лиц с высокой адаптивностью альфа-индекс значительно снижается, но остается доминирующим. Периодограммный анализ показывает сохранение, хотя и
Глава 6 |
319 |
|
|
несколько сглаженной моды в области альфа-ритма и появление новой в диапазоне тэта-ритмов. Напротив, у другой группы лиц альфа-ритм подавляется, а на гистограммах периодов сохраняется только одна мода в области тэта-ритма; дисперсия амплитуд отдельных диапазонов колебаний и огибающей ЭЭГ – высокая. Таким образом, изучение классических параметров ЭЭГ имеет существенное значение при решении вопросов функционально-типологической характеристики отдельных групп лиц.
Тем не менее, классические показатели ЭЭГ недостаточны для оценки таких параметров регуляционных систем мозга, как пластичность, чувствительность и устойчивость. Эти параметры можно определить методами произвольной стабилизации ЭЭГ, по результатам слежения за некоторыми параметрами ЭЭГ (Сороко С. И. и соавт., 1976) и на основе так называемых авторегуляционных характеристик ЭЭГ (Шишкин Б. М., 1973).
Исследования показали, что принцип обратной связи широко распространен в биологических системах регулирования, а системы с искусственной обратной связью получили применение в экспериментальной нейрофизиологии и психологии для исследования процессов адаптивной саморегуляции (Василевский Н. Н., 1973). Важно подчеркнуть, что этот метод позволяет управлять функциями, которые в обычных условиях находятся вне сферы произвольных регуляций, и оценивать важные качества рефлекторной деятельности мозга (ассоциативную обучаемость, пластичность, концентрацию внимания).
Оставляя в стороне вопросы нейрофизиологических механизмов произвольного управления ЭЭГ, остановимся на общей характеристике феномена адаптивной саморегуляции уровня биоэлектрических процессов у отдельных индивидуумов с различными типами исходной ЭЭГ. Произвольное управление ЭЭГ находится в зависимости от выраженности альфа-ритма, что подтвердило ранее установленную классификацию лиц по степени адаптивности. При произвольной регуляции частотно-амплитудных параметров ЭЭГ с помощью обратной связи наблюдается довольно закономерное изменение параметров биоэлектрической активности мозга. У лиц с высоким уровнем адаптивности в режиме управления ЭЭГ увеличивается удельный вес медленных частот (тэта- и дельта-волн), снижается альфа-ритм, сокращается дисперсия амплитуд по всему диапазону частот ЭЭГ. У лиц с низкой адаптивностью произвольное управление не удавалось, дисперсия оставалась высокой на фоне увеличения тэта-активности, что, по-видимому, было связано с ростом эмоциональной напряженности.
