3.1.3. Методы диагностики функциональных состояний

Физиологические методы диагностики функциональных состо­яний представляют собой особый класс методических приемов и связанных с ними показателей, по которым можно надежно и объ­ективно судить о текущем состоянии организма и его изменениях. Детальный анализ методов психофизиологии был представлен в главе 2. Рассмотрим специфику их использования при диагности­ке функциональных состояний.

ЭЭГ показатели ФС. Изменения параметров электрической ак­тивности мозга традиционно используются в качестве непосредст­венного индикатора динамики уровня активации (рис 3.1). Различ­ным уровням бодрствования соответствуют характерные измене­ния спектрального состава ЭЭГ. Для спокойного бодрствования типично преобладание альфа-ритма, степень выраженности кото­рого еще более увеличивается при закрытых глазах. При откры­вании глаз и повышении уровня бодрствования наступает явление блокады альфа-ритма, которое проявляется в десинхронизации ЭЭГ и появлении бета-активности. Для активного бодрствования харак­терна десинхронизированная ЭЭГ с преобладанием высокочастот­ных составляющих бета- и гамма-ритмов. При эмоциональном на­пряжении и умственной активности в ЭЭГ может появляться и уси­ливаться тета-ритм. В состоянии утомления начинает более от­четливо проявляться медленноволновая активность в тета- и дель­та-полосах. По мере возрастания утомления продолжительность этих периодов увеличивается и возникает картина «гиперсинхронизации» ЭЭГ. Дельта-ритм также наиболее характерен для оп­ределенной стадии сна (см. главу 3, раздел 3.2 ).

Сверх­возбуждение

Эмоция

Активное бодрствование

Диффузное бодрствование

Сон

Рис. 3.1 Динамика ЭЭГ в зависимости от уровней бодрствования.

I — уровни бодрствования. II — динамика ритмов ЭЭГ при разных уровнях бодрствования. А — пробуждение ото сна. Б — пробуждение внимания. В — пробуждение эмоций. Прямой линией обозначено возрастание уровней бодрствования в пределах континнума. Пунктирной линией обозначена динамика эффективности деятельности в зависимости от уровня бодрствования (по В.Блоку, 1970).

Пространственно-временная организация биоэлектрической актив­ности мозга и ее динамика тесно связаны с особенностями функцио­нального состояния мозга, поэтому наряду с оценкой отдельных ритми­ческих составляющих ЭЭГ используются характеристики их простран­ственно-временных отношений, в частности, показатели когерентно­сти (см. главу 2). Средний уровень когерентности может быть опреде­лен для отдельных частотных диапазонов (например, альфа или бета) и для двух спектров мощности по всем частотам взятым вместе. Уста­новлено, что средний уровень когерентности, вычисленный для сим­метричных точек в разных полушариях или для двух точек в одном по­лушарии, при неизменном функциональном состоянии оказывается ин­дивидуально устойчивым и сохраняет свое значение через несколько дней и месяцев. Хорошим показателем нормального состояния мозга является также средний уровень когерентности по отдельным спект­ральным составляющим (дельта, тета, альфа и бета).

Изменения ФС у здорового человека, как правило, сопровож­даются переструктурированием пространственно-временных со­отношений биотоков мозга, при этом связи между одними участка­ми мозга или спектральными составляющими могут ослабевать, а между другими усиливаться. Однако, как показывают результаты корреляционного анализа, при общей мобилизационной готовно­сти или с увеличением сложности выполняемого задания интенсив­ность большинства межрегиональных связей может возрастать.

Изучение ФС с помощью ПЭТ-томографии. С помощью ПЭТ было обнаружено, что так называемое состояние спокойного бодр­ствования оказывается довольно активным процессом с точки зре­ния мозговой организации.

Установлено, что в каждой зоне мозга можно зафиксировать оп­ределенный свойственный только ей уровень медленно меняющей­ся базовой активности, называемый постоянным потенциалом. Сверхмедленные физиологические процессы представляют собой комплекс, состоящий из этого постоянного устойчивого потенциа­ла, а также медленных физиологических колебаний разной длитель­ности. Постоянный потенциал может колебаться, но только в пре­делах определенного оптимального диапазона, различного для раз­ных участков мозга. В совокупности постоянные потенциалы игра­ют решающую роль в функционировании нормального мозга. В том случае, когда постоянный потенциал какой-либо зоны мозга стано­вится или слишком высоким или слишком низким, выходя тем са­мым за пределы своего оптимального диапазона, функциональные возможности этой зоны существенно ухудшаются (Бехтерева, 1999).

Динамика вегетативных показателей. При диагностике функцио­нальных состояний с успехом применяются показатели сердечно-сосу­дистой, мышечной, дыхательной, выделительной и других систем орга­низма.

Например, частота сердечных сокращений, сила сокращений сердца, минутный объем сердца, артериальное давление, регио­нальный кровоток закономерным образом меняются при изме­нении функциональных состояний, прежде всего на фоне боль­ших физических нагрузок. При интенсивной работе минутный объ­ем может увеличиться почти в десять раз: с 3 — 5л до 25 — 30 л, зна­чимо возрастает частота сердечных сокращений и кровоток в скелетных мышцах, может увеличиваться и кровяное давление.

Однако в отсутствие физических нагрузок изменения тех же по­казателей неоднозначны. Другими словами, при одних и тех же внеш­них раздражителях можно наблюдать противоположные по напра­влению изменения в показателях работы сердечно-сосудистой си­стемы. Эти факты имеют свое закономерное объяснение.

Регуляция гемодинамики (ударного и минутного объема крови, артериального давления, распределения крови по организму) осу­ществляется с помощью симпатического и парасимпатического отделов нервной системы. Оба отдела в свою очередь находятся под контролем высшего вегетативного центра организма — гипотала­муса и ряда других подкорковых структур. Поэтому изменения в состоянии симпатического и парасимпатического отделов имеют системный характер, т.е. закономерным образом проявляются в со­стоянии большинства органов и систем.

Ниже приведены некоторые специфические реакции, за которые ответственны симпатическая и парасимпатическая нервная системы.

Таблица 3.2

Эффекты действия симпатической и парасимпатической систем

Системы и органы	Симпатическая система	Парасимпатическая система
1. зрачок	Расширение	сужение
2. слезная железа	—	усиление секреции
3. слюнные железы	малое количество густого секрета	обильный водянистый секрет
4. сердечный ритм	усиление	урежение
5. сократимость сердца	усиление	урежение
6. кровеносные сосуды	в целом сужение	слабое влияние
7. скелетные мышцы	повышение тонуса	расслабление
8. частота дыхания	усиление	урежение
9. бронхи	расширение просвета	сужение просвета
10. потовые железы	активация	—
1 1 . надпочечники и мозговое вещество	секреция адреналина и норадреналина	—
12. половые органы	эякуляция	эрекция
13. подвижность и тонус желудочно-кишечного тракта	торможение	активация
14. сфинктеры	активация	расслабление

Таким образом, при преобладании возбуждения симпатической неравной системы налицо будет один вариант вегетативного реаги­рования, а при возбуждении парасимпатической — другой. Симпати­ческая нервная система призвана обеспечить мобилизацию организ­ма к деятельности, следовательно, состояние мобилизации и дейст­вия будет протекать на фоне вегетативных изменений по симпати­ческому варианту. При снижении уровня напряжения и успокоении будет снижаться тонус симпатической нервной системы и возрастать тонус парасимпатической, при этом все изменения систем организ­ма будут иметь соответствующую динамику. Для диагностики пере­численных вегетативных изменений могут быть использованы все кон­кретные методические приемы, описанные в главе 2.