ACTIVATION OF ALPHA-RHYTHMIC AСTIVITY OF EEG USING TECHNIQUE OF ABDOMINAL BREATHING FOR CORRECTION OF NERVO-PSYCHIC STRESS

全文:

Введение. Интенсификация учебно-боевой деятельности, совершенствование способов и средств ведения вооруженной борьбы, усложнение военной техники, повышение агрессивности экологических и средовых факторов, неблагоприятная окружающая среда, психоэмоциональные нагрузки приводят к состоянию острого и хронического стресса, оказывают значительное влияние на состояние здоровья военнослужащего. Возрастание роли и ответственности «человеческого фактора» сделали психически напряженной деятельность военных специалистов. В этих условиях значительно возросли нарушения функционального состояния организма военно- служащих - астенические состояния, утомления и переутомления, тревожные состояния, фрустрации, нарушения личностной мотивации [7]. С целью недопущения развития неблагоприятных функциональных состояний организма военнослу- жащих применяются профилактические коррекционные мероприятия. Коррекция направлена на восстановление, сохранение и повышение военно-профессиональной работоспособности, предотвращение ошибок, отказов, аварий связанных с неадекватным состоянием работающих [8]. От эффективности профилактических мероприятий во многом зависит, какое функциональное со- стояние развивается у человека в результате выполнения военно-профессиональной деятельности, пе- рейдут ли физиологические изменения в патологический процесс (заболевание), тем самым, влияя на уровень боеспособности. Важной составляющей активной профилактики является коррекция функционального состояния ор- ганизма военных специалистов в процессе трудовой деятельности. Перспективным и успешно разви- вающимся направлением профилактики психических и соматических заболеваний является метод функционального биоуправления с помощью БОС (биологической обратной связи) [6]. БОС-тренинг направлен на формирование у военнослужащего навыков самостоятельно корректи- ровать функциональное состояние своего организма. В процессе тренингов военнослужащий обучается регулировать ритмические характеристики фи- зиологических процессов (частоту сердечных сокращений, частоту дыхания, частотные характеристики ритмов мозга, двигательной активности, ритма речи и др.) военнослужащий, обучается регулировать амплитудные характеристики физиологических процессов (дыхательного объема, напряжение мышеч- ного сокращения, температуру участков тела и др.). БОС представляет комплекс процедур, при проведении которых посредством цепи внешней об- ратной связи, преимущественно на базе компьютерной техники, подается информация о текущем со- стоянии управляемой физиологической функции, помогающая развить навыки самоконтроля, обучиться саморегуляции и позволяющая впоследствии изменять эту функцию произвольно. В числе основных элементов БОС следует назвать непрерывный тщательный мониторинг физиологических показателей с помощью компьютерной (или иной) техники в реальном масштабе времени, предъявление объекту об- ратной связи в виде сенсорных стимулов, несущих информацию об изменениях регулируемой функ- ции, побуждение испытуемого с помощью инструкций и выбора стратегии саморегуляции. Перспективным подходом к увеличению эффективности коррекционных мероприятий является ис- пользование БОС по регуляции ЭЭГ. Существует ряд оснований это утверждать. Во-первых, все системы организма находятся под непосредственным регуляторным воздействием ЦНС [1], поэтому для оценки и контроля состояний организма должны использоваться прямые показате- ли деятельности мозга, характеристики его электрической активности, отражающие наиболее сущест- венные параметры функционирования различных систем организма. ЭЭГ является высокоинформа- тивным, оперативно изменяющимся показателем, опережающим сдвиги других физиологических пока- зателей в микроинтервалах времени и относительно легко преобразуемым в дискретную форму для отражения динамики нервных процессов [2]. Во-вторых, возможность получения с помощью метода БОС направленных перестроек самых разных параметров ЭЭГ (мощности отдельных ритмов, их частоты, характера временной последовательности воли ЭЭГ, пространственной локализации указанных сдвигов и т.д.). В-третьих, многочисленными исследованиями установлено, что направленная перестройка ритмов мозга с помощью ЭЭГ-БОС сопровождается специфическими изменениями состояния ЦНС индивида, меняет общий уровень напряжения и состояние эмоционально-волевой сферы. Способность активировать альфа-ритмы имеет очень важное значение при борьбе с негативными функциональными состояниями. Альфа-ритм проявляется, когда обследуемый находится в расслаб- ленном состоянии, в состоянии покоя, психической и физической пассивности. Следовательно, приоб- ретение навыков техник увеличения альфа-ритмической активности позволит человеку справляться со стрессом и сохранять свое здоровье [3]. Цель исследования. Исследовать эффективность методики брюшного дыхания для повышения аль- фа-ритмической активности ЭЭГ в целях снижения нервно-психического напряжения. Материалы и методы. Обследовано 19 слушателей ВВУЗа, характеризующихся нервно-психическим напряжением (повышенной частотой сердечных сокращений, гипертензией артериального давления, учащением частоты дыхания). Тренинг по БОС управлению состоял из чередующихся в задаваемой по- следовательности периодов управления, разделенных паузами. Общая схема тренинга и логическая последовательность действий экспериментатора и испытуемого представлена следующими перио- дами. Испытуемый помещается в удобное кресло в отдельном кабинете. В подготовительный период экс- периментатор объясняет испытуемому назначение электродов и датчиков, способ их наложения и в самом общем виде излагает сущность проводимого эксперимента, После этого, обработав поверх- ность кожи в местах фиксации датчиков, экспериментатор укрепляет их и убеждается в хорошем каче- стве отводимых сигналов, подбирает коэффициенты их усиления, делает пробную регистрацию. В те- чение 5-10 минут испытуемый привыкает к экспериментальной обстановке (при повторных опытах дли- тельность этого периода сокращается). Затем начинается период регистрации фонового уровня - определение базового уровня управляе- мого показателя, что является очень важным моментом БОС-исследований, так как на основании этого подбирается критерий управления. Многократно измеряются все показатели, регистрируемые в опыте; значения управляемого показателя предъявляются испытуемому, но критерии управления не задаются и таким образом, в данный период управление не проводится. Полученный ряд значений управляемого показателя используется для вычисления параметра, определяющего критерий управления в следую- щем периоде. Далее следует пауза - период покоя, длящийся 1-2 мин. В это время испытуемому предъявляется информация о предшествующей и последующей сессии, могут проводиться разовые измерения, тре- бующие относительно длительного времени (например, измерение артериального давления), После окончания сессий регистрации испытуемый знакомится с инструкцией. В инструкции предлагается стратегии, которыми может воспользоваться для развития способности управления своей физиологической активностью. Испытуемому предоставляется возможность самому найти (методом проб и ошибок) функциональные состояния, выражающиеся в правильном выполнении задания, и в дальнейшем закрепить способности их произвольной генерации. Задание формируется в простой форме: повышать столбик на экране выше заданного уровня, отклонить стрелку до указанной отметки и т.д. Испытуемому предстоит выбрать предпочтительную стратегию саморегуляции (напри- мер, глубокое мышечное расслабление, манипуляция паттерном дыхания, аутогенная тренировка). В инструкции содержится и некий мотивирующий элемент, побуждающий испытуемого стараться выпол- нить задание. После этого начинается собственно управление. В этот период испытуемому представляется значе- ние управляемого показателя и полученное в периоде исследования значение мод и критерий управ- ления, в соответствии с инструкцией осуществляется управление. Обычно после установления базового уровня проводятся несколько сессий тренинга, прерываемых паузой, причем обычно несколько сессий (блок) следует с одним и тем же критерием для сравнения успешности управления. Блоки сессий прерываются периодами, для того чтобы установить текущий уровень регистрируемой активности управляемого показателя и скорректировать значение базового уровня. После окончания последней сессии с новым критерием вновь задается сессия для установления окончательного по- сттренингового уровня. Процесс дыхания поддается тренировке. Мы можем управлять длительностью и глубиной вдоха, вы- доха и длительностью пауз после вдоха и выдоха. Глубина и частота дыхания также зависят от силы и вы- носливости основных дыхательных мышц (мышц диафрагмы, наружных и внутренних межреберных мышц). Диафрагмальное дыхание способствует расслаблению всего организма и успокоению психи- ческой деятельности. Диафрагма - это мышца, разграничивающая брюшную и грудную полости, гра- ница которой проходит под ребрами. В организме человека она служит для расширения легких. «Брюшное» дыхание чаще всего характерно для сна и периодов релаксации. Это наиболее эффек- тивный тип дыхания, так как глубже вентилируются легкие, облегчается венозный возврат от брюшной по- лости к сердцу, а для осуществления дыхательного цикла затрачиваются наименьшие усилия с точки зрения энергозатрат [5]. Результаты и обсуждение. Анализ полученных результатов показал, что у большей части обследо- ванных лиц наблюдалось отсутствие или слабая выраженность дыхательной аритмии в фоновых записях. Анализ стандартного отклонения RR интервалов (SDNN) показал, что нормальные значения этого показа- теля зарегистрированы только у 4-х человек (их доля составила 0,21), низкие - у 6-ти (0,32) и повышенные -у 9-ти (0,47). У одного человека повышенное значение SDNN действительно соответствовало сильно вы- раженной дыхательной аритмии, у остальных было обусловлено резкими перепадами ЧСС, не связан- ными с дыхательной аритмией. При проведении сеансов с БОС было установлено, что большая часть обследуемых лиц на первых этапах тренинга не может воспроизвести отдельные заданные дыхательные ритмы. У 8 человек на фоне овладения техники брюшного дыхания отмечены значимые перестройки КРГ в задаваемом режиме на все предъявляемые периоды. В тоже время, 36% обследуемых не справились с заданием воспроизведения периода 4 с. У части из них по сравнению с заданной синусоидой период реальной дыхательной аритмии был увеличен в 1,5-2,0 раза. В эту группу вошли все лица, имеющие в фоне значения SDNN ниже 45 и свыше 90 мс. Максимальные значения пиков спектральной мощности чаще всего отмечались при воспроизведении синусоиды с периодом 10 с. Регистрация альфа-ритма ЭЭГ у слушателей, которые с помощью техники брюшного дыхания спо- собны вызывать перестройки КРГ в задаваемом режиме на все предъявляемые периоды показал, что у 2 человек появлялся и регистрировался выраженный альфа-ритм. Визуальный анализ ЭЭГ показал, что на фоне выполнения упражнения появлялись периоды альфа-активности, наблюдалось увеличение индек- са альфа-ритма. Компьютерный анализ ЭЭГ показал, что наблюдалось увеличение максимальной мощности альфа-ритма на 14%, средней мощности альфа-ритма на 13%, полной мощности ритма на 15%, увеличивался индекс альфа-ритма с 65 до 76%. Одновременная регистрация физиологических по- казателей показала, что ЧСС снизилась на 9%, систолическое артериальное давление на 7%, частота дыхания на 16% [4]. Вывод. Таким образом, применение сеанса БОС позволило сформировать навык воспроизведения 2, 3, 4 с. периодов брюшного дыхания в виде кардиореспираторной синхронизации, и на фоне успеш- ного их выполнения активировать альфа-осцилляторную активность корковых отделов головного мозга.

作者简介

A. Alyeva

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation

St. Petersburg, Russia

V. Shakirova

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation

St. Petersburg, Russia

S. Avdushenko

S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation

St. Petersburg, Russia

参考

补充文件