Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу! Архитектура Биология География Искусство История Информатика Маркетинг Математика Медицина Менеджмент Охрана труда Политика Правоотношение Разное Социология Строительство Физика Философия Финансы Химия Экология Экономика Электроника Электрическая активность кожи Стр 1 из 2Следующая ⇒ Методы регистрации. Измерение и изучение электрической актив­ности кожи (ЭАК) или кожно-гальванической реакции (КГР) впер­вые началось в конце XIX века, когда почти одновременно француз­ский врач Фере и российский физиолог Тарханов зарегистрировали: первый — изменение сопротивления кожи при пропускании через нее слабого тока, второй — разность потенциалов между разными участ­ками кожи. Эти открытия легли в основу двух методов регистрации КГР: экзосоматического (измерение сопротивления кожи) и эндосома-тического (измерение электрических потенциалов самой кожи). Сле­дует помнить, что эти методы дают несовпадающие результаты. В настоящее время ЭАК объединяет целый ряд показателей: уро­вень потенциала кожи, реакция потенциала кожи, спонтанная реакция потенциала кожи, уровень сопротивления кожи, реакция сопротивле­ния кожи, спонтанная реакция сопротивления кожи. В качестве инди­каторов стали использоваться также характеристики проводимости ко­жи: уровень, реакция и спонтанная реакция. Во всех трех случаях «уро­вень» означает тоническую составляющую ЭАК, т.е. длительные из­менения показателей; «реакция» — фазическую составляющую ЭАК, т.е. быстрые, ситуативные изменения показателей ЭАК; спонтанные реакции — краткосрочные изменения, не имеющие видимой связи с внешними факторами. Как правило, ее регистрируют с кончиков паль­цев или ладони, хотя можно измерять и с подошв ног, и со лба. Следу­ет сказать, однако, что природа КГР или ЭАК еще до сих пор неясна. Происхождение и значение ЭАК. Возникновение электриче­ской активности кожи обусловлено, главным образом, активностью потовых желез в коже человека, которые в свою очередь находят­ся под контролем симпатической нервной системы. У человека имеется 2 — 3 миллиона потовых желез, но количе­ство их на разных участках тела сильно варьирует. Например, на ладонях и подошвах около 400 потовых желез на один квадратный сантиметр поверхности кожи, на лбу около 200, на спине около 60. Выделение железами пота происходит постоянно, даже когда на ко­же не появляется ни капли. В течение дня выделяется около по-   58 59 I i|j!tetpa жидкости. При исключительно сильной жаре потеря жид-Й|йети может достигать 3,5 литра в час и 14 литров в день. if Существует два типа потовых желез: апокринные и эккринные. Первые, расположенные в подмышечных впадинах и в паху, оп­ределяют запах тела и реагируют на раздражители, вызывающие стресс. Они непосредственно не связаны с регуляцией темпера­туры тела. Вторые расположены по всей поверхности тела и вы­деляют обычный пот, главными компонентами которого являют­ся вода и хлористый натрий. Их главная функция — терморегу­ляция, т.е. поддержание постоянной температуры тела. Однако, те эккринные железы, которые расположены на ладонях и подошвах ног, а также на лбу и под мышками — реагируют в основном на внешние раздражители и стрессовые воздействия. Многие эмпирические исследования показали, что электриче­ская активность кожи представляет собой высокореактивный пси­хофизиологический показатель, способный дифференцированно от­ражать различные степени эмоционального возбуждения, в том числе при разных видах психической деятельности (рис. 2.7).     КГРком         — А 24 ком           \           \           \           \ 10,3 ком         \           \           \           \ У > , /       Ага! А если мы слоном пойдем на   \ /	___ навб, так	\ /
			слон на вб	У*У 13.7 ком
		| отлично поле с7 перекрыто
14-20" 25" 30" 35" 40" вРемя
Рис. 2.7 Динамика кожно-гальванической реакции в процессе решения мыслительной
(шахматной) задачи.
В нижней части рисунка даны сопровождающие решение речевые рассуждения. Резкое падение
сопротивления кожи является показателем эмоциональной активации в момент принятия решения (по
О.К.Тихомирову, 1984).

По современным представлениям ЭАК или КГР обусловлена
неспецифической активацией. При повторении раздражителя она
уменьшается по амплитуде, подвергаясь угашению, и при измене­
нии раздражителя возникает вновь (Букзайн, 1994)...»,

2.3. Показатели работы сердечно-сосудистой системы s

Сердечно-сосудистая система выполняет витальные функции, обеспечивая постоянство жизненной среды организма. Сердечная мышца и кровеносные сосуды действуют согласованно, чтобы удо­влетворять постоянно меняющиеся потребности различных орга­нов и служить сетью для снабжения и связи, поскольку с крово­током переносятся питательные вещества, газы, продукты распа­да, гормоны.

Индикаторы активности сердечно-сосудистой системы вклю­чают: ритм сердца (PC) — частоту сердечных сокращений (ЧСС); силу сокращений сердца — силу, с которой сердце накачивает кровь; минутный объем сердца — количество крови, проталкиваемое серд­цем в одну минуту; артериальное давление (АД); региональный кро­воток — показатели локального распределения крови. Для изме­рения мозгового кровотока получили распространение методы то­мографии и реографии (см. 1.5). Среди показателей сердечно-сосу­дистой системы используют также среднюю частоту пульса и ее дисперсию.

У взрослого человека в состоянии относительного покоя систо­лический объем каждого желудочка составляет 70 — 80 мл. Ми-путный объем сердца — количество крови, которое сердце выбра­сывает в легочный ствол и аорту за 1 мин — измеряется как произ-иедение величины систолического объема на частоту сердечных со­кращений в 1 мин. В покое минутный объем составляет 3 — 5 л. При интенсивной работе минутный объем может существенно уве­личиваться до 25 — 30 л, причем на первых этапах минутный объ­ем сердца растет за счет повышения величины систолического объ­ема, а при больших нагрузках в основном за счет увеличения сер­дечного ритма.

Артериальное давление — общеизвестный показатель рабо­ты сердечно-сосудистой системы. Оно характеризует силу напора

60

61

крови в артериях. АД изменяется на протяжении сердечного цик­ла, оно достигает максимума во время систолы (сокращения серд­ца) и падает до минимума в диастоле, когда сердце расслабляется перед следующим сокращением. Нормальное артериальное давле­ние здорового человека в покое около 130 / 70 мм рт.ст., где 130 — систолическое давление АД, а 70 — диастолическое АД. Пуль­совое давление — разность между систолическим и диастоличе-ским давлением и в норме составляет около 60 мм рт.ст.

Ритм сердца — показатель, часто используемый для диагности­ки функционального состояния человека, зависит от взаимодей­ствия симпатических и парасимпатических влияний из вегетатив­ной нервной системы. При этом возрастание напряженности в ра­боте сердца может возникать по двум причинам — в результате уси­ления симпатической активности и снижения парасимпатической.

Электрокардиограмма (ЭКГ) — запись электрических про­цессов, связанных с сокращением сердечной мышцы. Это самый большой по мощности биоэлектрический процесс, регистрируемый в организме человека (рис. 2.8).

Амплитуда, мкВ

0,03

Рис. 2.8 Амплитудно-частотные соотношения биоэлектрических сигналов (ЭЭГ, ЭМГ, ЭОГ, ЭКГ) (по В.В.Гнездицкому, 1997).

62

Впервые была сделана в 1903 г. Эйнтховеном. С помощью кли­нических и диагностических установок ЭКГ можно регистрировать, используя до 12 различных пар отведений; половина их связана с грудной клеткой, а другая половина — с конечностями. Каждая па­ра электродов регистрирует разность потенциалов между двумя сторонами сердца, и разные пары дают несколько различную ин­формацию о положении сердца в грудной клетке и о механизмах его сокращения. При заболеваниях сердца в одном или нескольких отведениях могут обнаруживаться отклонения от нормальной фор­мы ЭКГ, и это существенно помогает при постановке диагноза.

В психофизиологии ЭКГ в основном используется для измерения частоты сокращения желудочков. С этой целью применяют прибор кар-диотахометр. Ритм сердца, зарегистрированный с помощью кардиота-хометра, как правило, соответствует частоте пульса, т.е. числу волн давления, распространяющихся вдоль периферических артерий за од­ну минуту. В некоторых случаях эти величины, однако, не совпадают.

Исследование нейрогуморальной регуляции ритма сердца явля­ется одним из наиболее распространенных подходов к оценке со­стояния адаптационных возможностей организма человека. Для ис­следования вегетативного тонуса широко используются записи ЭКГ или кардиоинтервалограммы (КИГ). Наиболее распространенным является метод обработки кардиоинтервалов с помощью гисто-графического анализа: определяется величина моды (наиболее вероятного значения) распределения кардио- или Р — Р интервалов и их вариационный размах, и на основании этих параметров вычис­ляется интегральный показатель — индекс напряжения (ИН) (Ба-евский, 1976). Индекс напряжения пропорционален средней час­тоте сердечных сокращений и обратно пропорционален диапазону, в котором варьирует интервал между двумя ударами сердца.

С начала 60-х годов начали использоваться различные спект­ральные методы анализа Р — Р интервалов (Данилова, 1986).

Плетизмография — метод регистрации сосудистых реакций ор­ганизма. Плетизмография отражает изменения в объеме конечно­сти или органа, вызванные изменениями количества находящейся в них крови. Конечность человека в изолирующей перчатке помеща­ют внутрь сосуда с жидкостью, который соединен с манометром и регистрирующим устройством. Изменения давления крови и лимфы в конечности находят отражение в форме кривой, которая называет­ся плетизмограммой. Широкое распространение получили пальце-

63

вые фотоплетизмографы, портативные устройства, которые также можно использовать для регистрации сердечного ритма.

В плетизмограмме можно выделить два типа изменений: фази-ческие и тонические. Фазические изменения обусловлены дина­микой пульсового объема от одного сокращения сердца к другому. Тонические изменения кровотока — это собственно изменения объ­ема крови в конечности. Оба показателя обнаруживают при дей­ствии психических раздражителей сдвиги, свидетельствующие о су­жении сосудов. Плетизмограмма — высоко чувствительный инди­катор вегетативных сдвигов в организме.

2.4. Показатели активности мышечной системы /""

Мышечную систему образно определяют как биологический ключ человека к внешнему миру.

Электромиография — метод исследования функционального состо­яния органов движения путем регистрации биопотенциалов мышц. Элек­тромиография — это регистрация электрических процессов в мышцах, фактически запись потенциалов действия мышечных волокон, кото­рые заставляют ее сокращаться. Мышца представляет собой массу тка­ни, состоящую из множества отдельных мышечных волокон, соеди­ненных вместе и работающих согласованно. Каждое мышечное волок­но — это тонкая нить, толщиной всего лишь около 0,1 мм до 300 мм длиной. При стимуляции электрическим потенциалом действия, при­ходящим к волокну от мотонейрона, это волокно сокращается иногда примерно до половины первоначальной длины. Мышцы, участвующие в тонких двигательных коррекция (фиксация объекта глазами) могут иметь в каждой единице всего по 10 волокон. В мышцах, осуществля­ющих более грубую регулировку при поддержании позы, в одной двигательной единице может быть до 3000 мышечных волокон.

Поверхностная электромиограмма (ЭМГ) суммарно отражает разря­ды двигательных единиц, вызывающих сокращение. Регистрация ЭМГ позволяет выявить намерение начать движение за несколько секунд до его реального начала. Помимо этого миограмма выступает как индика­тор мышечного напряжения. В состоянии относительного покоя связь между действительной силой, развиваемой мышцей, и ЭМГ линейна.

Прибор, с помощью которого регистрируются биопотенциалы мышц, называется электромиографом, а регистрируемая с его помощью за-

шсь электромиограммой (ЭМГ). ЭМГ в отличие от биоэлектрической активности мозга (ЭЭГ) состоит из высокочастотных разрядов мышеч­ных волокон, для неискаженной записи которых по некоторым пред­ставлениям требуется полоса пропускания до 10000 Гц.