Функциональная зависимость уровня тревожности с процессами регуляции вегетативных функций

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Сыктывкарский государственный университет

Факультет физической культуры и спорта

Кафедра физиологии спорта и физической реабилитации

Дипломная работа

Функциональная зависимость уровня тревожности с процессами регуляции вегетативных функций

Исполнитель:

студентка 952 гр.

Каренгина Олеся Александровна

Научный руководитель:

д.б.н., профессор, засл. работник ВШ РФ

Бочаров Михаил Иванович

Сыктывкар 2002

Содержание

Введение

1. Обзор литературы

1.1 Психология личности

1.2 Вегетативная регуляция как показатель физиологического состояния организма

1.3 Физиологические основы психических состояний организма

2. Организация и методы исследования

3. Результаты собственных исследований и их обсуждение

3.1 Уровень тревожности и вегетативный баланс организма

3.2 Особенности регуляции вегетативных функций у лиц с разным уровнем тревожностью

3.3 Взаимосвязь компонентов уровня тревожности и статистических показателей вариабельности сердечного ритма

Выводы психоэмоциональный вариабельность рефлекторный

Список цитируемой литературы

Приложение

Введение

Психологическая характеристика человека достаточно сложна и многогранна. Индивидуальность - это не просто сумма каких-либо проявлений психических различий, а целая система свойств и качеств, обусловленная сложными формами рефлекторной деятельности, вызванными внешними и внутренними воздействиями (Лаурия, 1979).

В основе психических качеств, характеризующих человека как личность, лежат системные процессы, находящие свое отражение в отдельных физиологических проявлениях (Батуев А.С., 1991). Можно сказать, что системные процессы поведенческих актов - это информационные данные, для которых физиологические механизмы выступают как материальный носитель (Дубровский Д.И., 1980).

Отражением сложного взаимодействия и работы множества элементов мозга является функциональное состояние мозга (Симонов П.В., 1981), под которым понимается некоторый уровень активности определенных зон коры больших полушарий, глубоких структур головного мозга, сопровождающийся включением вегетативных функций, энергетически обеспечивающих планируемое поведение (Смирнов В.М. и др., 1989; Рыбалко Е.Ф., 2001). Функциональные состояния имеют различное проявление в повседневной жизни, например: усталость тревожность и т.д. (Ильин Е.П., 2000).

К настоящему времени накопились достаточно убедительные свидетельства психогогенной перестройки деятельности сердечно-сосудистой системы (Баевский Р.М., 1984; Смирнов В.М. и др., 1989). Мониторное наблюдение изменений ритма сердца, артериального давления, показателей тонуса различных отделов сосудистого русла при ситуациях в повседневной жизни показало как обязательность таких изменений, так и их неоднородность. Например, тревожность - поверхностный признак состояния человека, вызывает целый комплекс изменений: в одном случае усиливается возбуждение в двигательных центрах, в другом случае оно ослабляется и отмечается превалирование процессов торможения, эти изменения уровней могут сопровождаться усилением тонуса как симпатической, так и парасимпатической нервной системы (Ильин Е.П., 1979).

Поэтому, для определения постоянства и разнообразия кардиодинамических проявлений психологических состояний требуется тщательное изучение психофизиологических взаимосвязей. При этом изучение различных характеристик личности с применением психологических тестов, бесед необходимо сочетать с информативными методами изучения сердечно-сосудистой системы - как индикатора всего состояния организма (Ананьев Б.Г., 2001). Сегодня это представляется возможным путем анализа многоконтруной (корковые, гипоталамо-гипофизарные, подкорковые автономные механизмы) модели регуляции сердечного ритма в сопоставлении с индивидуальными проявлениями психики.

Целью нашей работы было изучение зависимости психоэмоционального состояния с процессами вегетативной регуляции функций организма.

Задачи:

изучить состояние тревожности и процессы вариабельности ритма сердца;

дать сравнительный анализ процессов вегетативной регуляции функций в зависимости от психического статуса;

выявить зависимость между компонентами уровня тревожности и показателями сердечного ритма.

1. Обзор литературы

1.1 Психология личности

Многообразие индивидуально-психологических и биологических особенностей интегрируется в неповторимость человека, отражаемое в понятии «индивидуальность» или «личность». Индивидуальность - это не просто сумма индивидуальных различий, а система свойств и качеств, обеспечивающая цельность и автономность личности человека. Психологическая характеристика основана на системной, комплексной оценке человека как биосоциального существа (Рудик П.А., 1983). Очевидна необходимость обобщающих представлений о совокупности свойств индивидуальности, которые должны служить ориентиром при оценке отдельных индивидуальных особенностей.

Если рассматривать человека с точки зрения его деятельности и функционирования обеспечивающих ее систем организма, в индивидуальности выделяется совокупность относительно независимых уровней. Согласно классификации, предложенной Е.П. Ильиным с соавт. (1989), к ним относятся:

генетический, метаболический уровни;

уровень нервной и гуморальной регуляции вегетативных и метаболических функций, нейрофизиологический;

уровень поведения, деятельности субъекта (темперамент), мотивов, потребностей (мотивационная сфера), отношений к различным сторонам действительности (характер), психомоторики интеллектуальной и сенсорной организации.

Процессы, протекающие на разных уровнях, относительно независимы, низшие уровни обеспечивают возможность протекания процессов, относящихся к вышележащим уровням, не определяя, однако, их конкретного содержания. Чем выше уровень, тем он более открыт влиянию среды, пластичен и гибок в обеспечении адаптации и удовлетворении мотивов деятельности (Пахомов В.И., 1988).

В то же время, в основе психических процессов лежат не элементарные процессы возбуждения и торможения, а системные процессы, объединяющие отдельные физиологические проявления и интегрированное целое (Батуев А.С., 1991). Можно сказать, что системные процессы поведенческих актов - это информационные процессы, для которых физиологические процессы выступают как материальный носитель (Дубровский Д.И., 1980).

Также, психические процессы человека - это сложные формы рефлекторной деятельности, вызванные внешними воздействиями и кончающиеся сложной и детерминированной («вынужденной») системой внешних приспособительных движений (Лаурия А.Р., 1979).

Е.Н. Гогуновым (2000) приведена следующая классификация системы личности:

Социально-обусловленные особенности (направленность, моральные качества);

Биологически обусловленные особенности (темперамент, задатки, инстинкты);

Опыт (объем и качество имеющихся знаний, навыков и умений, привычек);

Индивидуальные особенности различных психических процессов.

Направленность личности как систему устойчивых доминирующих мотивов, можно рассматривать и как результат отношения человека к себе. Например, можно рассмотреть такое понятие как тревожность.

Тревожность - это индивидуальная чувствительность человека к какому-либо стрессу (Ильин Е.П., 1983). Как черта личности, она в разной степени выражает склонность испытывать опасения, страх в большинстве ситуаций. Тревожность человека связана с ожидаемыми социальными последствиями его успеха или неудачи. Тревожность измеряется и как состояние. Например, личностная шкала опросника Спилберга состоит из двух частей, которые измеряют тревожность как свойство личности и как эмоциональное состояние (Марищук В.Л. и др., 1984).

Психическая деятельность человека сопровождается работой большинства функциональных систем организма - центральной нервной системы с участием волевых механизмов, вегетативной нервной системы с участием эмоций и др., в результате чего изменяется состояние всех участвующих систем человека в целом (Ильин Е.П., 1989). Более того, можно сказать, что система личности или индивидуальности неразрывно связана с функциональным состоянием мозга. В то же время состояние есть психофизиологическая характеристика.

1.2 Вегетативная регуляция как показатель физиологического состояния организма

В организме человека, в условиях контакта со средой, происходят объективно регистрируемые изменения, связанные с восприятием и передачей информации, ее оценкой на базе предшествующего опыта, формированием в центральных отделах нервной системы стратегии реагирования, плана деятельности, что сопровождается включением вегетативных функций, энергетически обеспечивающих планируемое поведение (Смирнов В.М. и др., 1989). Подобное обеспечение не может быть осуществлено без соответствующей перестройки систем транспорта энергоемких материалов. Понятны в связи с этим естественность и обязательность изменения деятельности аппарата кровообращения при различных психических реакциях и состояниях (Харитонова И.В., 1996).

К настоящему времени накопились достаточно убедительные свидетельства психогенной перестройки деятельности сердечно-сосудистой системы (Баевский Р.М., 1988; Смирнов В.М., 1989; и др.). Мониторное наблюдение изменений ритма сердца, артериального давления, показателей тонуса различных отделов сосудистого русла при ситуациях в повседневной жизни показало как обязательность таких изменений, так и их неоднородность. Поэтому, для определения постоянства и разнообразия кардиодинамических проявлений психологических состояний требуется тщательное изучение психофизиологических взаимосвязей. При этом изучение различных характеристик личности с применением психологических тестов, бесед необходимо сочетать с информативными методами изучения сердечно-сосудистой системы - как индикатора всего состояния организма (Ананьев Б.Г., 2001). Достаточно большое применение в настоящее время получил метод математического анализа сердечного ритма, предложенного Р.М. Баевским (1979).

Изменение ритма сердца - универсальная оперативная реакция целостного организма в ответ на воздействие внешней и внутренней среды. Однако традиционно измеряемая средняя частота сердечных сокращений отражает лишь конечный результат многочисленных регуляторных влияний на аппарат кровообращения, характеризует лишь особенности уже сложившегося гомеостатического механизма.

Одно из важных звеньев этого механизма обеспечивается балансом между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы (вегетативный гомеостаз) (Косицкий Г.И. и др., 1968; Баевский Р.М., 1979; Покровский В.М., 1981). Известно, что уменьшение тонуса парасимпатического отдела может сопровождаться соответствующим уменьшением тонуса симпатического отдела, и тогда средняя частота пульса не меняется (Баевский Р.М. и др., 1984). Одной и той же частоте пульса может соответствовать различные комбинации активностей звеньев, обеспечивающей вегетативный гомеостаз.

Кроме того, на ритм сердца влияют различные звенья более высоких уровней регуляции и управления функциями организма (Баевский Р.М., 1981; Бердичевская Е.М., 1981). Поэтому, для того чтобы судить о реакции организма как на внешние стимулы, так и на внутренние изменения, необходимо уметь определить функциональное состояние различных звеньев аппарата управления функциями организма.

Исследование механизмов регуляции является одним из наиболее важных вопросов математического анализа сердечного ритма. Систему управления ритмом сердца Р.М. Баевский (1986) условно представил в виде двух контуров: высшего (центрального) и низшего (автономного). Эти контуры обеспечиваются информацией прямой и обратной связи. Между этими контурами должна быть субординация, управляющий контур должен быть главенствующим по отношению к управляемому.

Гипотеза о двухконтурной модели управления сердечным ритмом исходит из наличия дыхательного и недыхательного компонента синусовой аритмии. Низший контур рассматривается как автономный. Элементы этого контура (синусовый узел, ядра блуждающего нерва, дыхательный центр) являются обособленной системой со специфической, независимой периодикой, определяемой частотой дыхания. Высший контур является центральным и связан с недыхательной компонентой синусовой аритмии. Он представляет собой сложную суперпозицию колебаний с различными периодами и трендом, обусловленных непрерывной функциональной перестройкой системы управления ритмом сердца.

В центральной регуляции сердечного ритма различают уровни управления А, Б и В (Баевский Р.М., 1979). Уровень А, соответствующий процессам управления, обеспечивает перестройку функциональной деятельности организма в связи с изменениями условий внешней среды. Уровень Б обеспечивает гомеостатическое регулирование взаимодействия различных физиологических систем внутри организма. Уровень В соответствует процессам, обеспечивающим уравновешивание различных параметров внутри отдельных систем. Выделение этих уровней является условным и разработан автором исключительно с целью разработки определенного методологического принципа и подхода к проблеме математического анализа сердечного ритма.

На ритм сердца оказывает постоянное воздействие центральная и вегетативная нервная система, эндокринная система, насыщение крови кислородом и т.д. (Джамаридзе Ш.Х., 1981; Меерсон Ф.З. и др., 1983). Все эти влияния Р.М. Баевский (1979) отводит к стационарным воздействиям на ритм сердца. Термином «Стационарные» обозначаются регуляторные процессы, протекающие приблизительно однородно и имеющие вид непрерывных колебаний вокруг некоторого среднего значения.

На ритмическую деятельность сердца оказывают влияние и преходящие факторы, связанные с функцией системы кровообращения. Например, при различной сердечно-сосудистой патологии могут развиваться нарушения ритма, которые существенно влияют на регулярность сердечных сокращений. Эти изменения относят к нестационарным (Покровский В.М., 1991).

Для определения стационарных процессов определяют три характеристики динамического ряда: общую вариабельность, внутреннюю взаимосвязь, периодическую структуру (Лившиц М.Е., 1987).

В настоящее время достаточно хорошо исследован математический подход к оценке только одного из элементов регуляторного механизма - системы «нервные центры» продолговатого мозга - вегетативная нервная система (симпатический и парасимпатический отделы) - синусовый узел сердца. Этот элемент общего регуляторного механизма определяет взаимоотношение между процессами саморегуляции и центральными механизмами управления (корой и подкоркой). Усиление тонуса парасимпатической нервной системы указывает на усиление процессов саморегуляции и активации автономной регуляции ритма сердца. Усиление тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы указывает на централизацию управления (Шлык Н.И., 1991).

Состояние и взаимодействие отделов вегетативной нервной системы, где основное значение придается анализу дыхательного компонента синусовой аритмии, можно определить с помощью статистического анализа динамического ряда кардионтервалов и вариационной пульсометрии. Для выявления внутриструктурных процессов и оценки периодических составляющих синусового сердечного ритма используют автокорреляционных и спектральный анализы (Баевский Р.М., 1979).

Изучение суточных колебаний сердечного ритма при помощи спектрального анализа позволило выявить два основных компоненте спектра кардиоинтервалов: низкочастотные (0,1 Гц) и высокочастотные (0,25 Гц). При блокаде парасимпатического отдела вегетативной нервной системы исчезает высокочастотный компонент спектра колебаний ритма сердца. При общей блокаде исчезают практически все колебания (волны). Таким образом, анализ спектра позволяет выявить преобладание того или иного отдела вегетативной нервной системы.

Р.М. Баевским (1979) предложена методика для измерения степени напряжения регуляторных механизмов, что означает оценить степень стресса, который испытывает организм, прогнозировать его возможные нарушения. Длительное или интенсивное действие неблагоприятных факторов может привести к истощению резервных возможностей организма и развитию состояния перенапряжения, а затем и к срыву адаптации (Федоров Б.М., 1991).

Как правило, перенапряжение возникает в том звене, которое в большей мере уязвимо и слабо развито вследствие генетических особенностей (Меерсон, 1993). Сдвиг вегетативного равновесия в сторону преобладания симпато-адреналовых реакций, как правило, является показателем выраженного стресса и сопровождается снижением качества адаптации (Баевский Р.М., 1979, Мельник Б.Е.и др., 1985).

Можно сказать, что математический анализ сердечного ритма - это количественное изучение динамических рядов кардиоинтервалов с целью выделения, описания и определения физиологической значимости детерминированных (неслучайных) и случайных компонент, которые характеризуют установившиеся переходные процессы функционирования и управления в системе кровообращения (Баевский Р.М., 1984).

Таким образом, ритм сердца является реакцией организма на различные изменения внешней и внутренней среды. Частота сердечных сокращений определяется многочисленными регуляторными механизмами. Попытка выделить и количественно оценить влияние на ритм сердца каждого из звеньев - центрального, вегетативного, гуморального - несомненно, является актуальной задачей в кардиологической, функциональной, спортивной практике (Баевский Р.М., 1985, 1995).

1.3 Физиологические основы психических состояний организма

Психическое состояние человека - это физиологически обусловленное явление, реакция не отдельных систем или органов, а организма в целом. При этом необходимо рассматривать организм в целом как сложную систему, обладающую способностью самоорганизации, динамически и адекватно приспосабливающуюся к изменению внешней и внутренней среды (Ильин Е.П., 1978). Психическое состояние включает в себя различные функциональные системы и уровни регулирования, начиная с функционального состояния мозга.

Что же следует понимать под функциональным состоянием мозга? Состояние - это реакция функциональных систем и в целом организма на внешние и внутренние воздействия, направленная на сохранение целостности организма и обеспечение его жизнедеятельности в конкретных условиях обитания, с включением множества элементов мозга (Симонов П.В., 1981). В.М. Смирнов с соавт. (1989) под функциональным состоянием мозга понимает некоторый уровень активности определенных зон коры и глубоких структур мозга, причем каждый уровень обусловлен различным соотношением вегетативной, моторной, и электроэнцефалографической.

В целом это общее состояние многих церебральных структур на различных уровнях деятельности мозга.

В обеспечении текущего, функционального состояния играют роль, прежде всего, контролирующие механизмы мозга. Общее функциональное состояние мозга, обусловленное основными свойствами нервной системы - возбудимостью, реактивностью и лабильностью, а также устойчивостью или неустойчивостью их отношения, определяются особенностями организации и протекания интегративных процессов разной сложности (Смирнов В.М. и др., 1989). Нейрофизиологической основой физиологических и психических функций являются нейродинамические процессы на разных уровнях организации центральной нервной системы (Симонов П.В., 1981).

Уровень функционального состояния оценивается различными показателями при использовании нейрофизиологических, электрофизиологических, психологических методов, регистрации вегето-сосудистых процессов и др. (Ильин Е.П., 1987). Динамика функциональных состояний зависит от многих факторов, в том числе определенных мотиваций, индивидуальных особенностей субъекта, эффективности деятельности и т.д. На основе функционального состояния и реализуются психические процессы и психические состояния (Ильин Е.П., 2000).

Причины, приводящие к возникновению и развитию функциональных состояний, могут быть самыми разнообразными. Одни состояния возникают как следствие физической или умственной работы (например, утомление), другие в результате оценки ситуации и возможных последствий (например, тревожность, страх) (Карольчак-Бернацкая В.А., 1983).

Б.А. Вяткин (1976) отмечает, что формирование состояний зависит как от физиологических, в значительной мере прирожденных факторов (например, от типологических особенностей свойств нервной системы, от биохимических свойств организма, в частности способностей тканей организма потреблять кислород), так и социальных (эмоционального настроя).

Важно иметь в виду, что одна и та же причина может вызвать различные функциональные состояния. Различные реакции людей на один и тот же фактор обусловлены тем, что эти факторы вызывают состояния опосредованно, преломляясь через особенности индивида и личности, в частности типологические особенности проявления свойств нервной системы и свойств темперамента (Дубровский Д.И., 1980).

Состояния как системная реакция включает в свою структуру различные функциональные системы и уровни регулирования, начиная с вегетативных и двигательных систем и кончая высшими психическими уровнями регулирования, связанными с мотивами, волей и т.п.

О функциональных состояниях, как правило, судят в повседневной жизни по сопутствующим им переживаниям различных психических чувств: усталость, скука, тревожность и т.д. (Вяткин Б.А., 1976). В то же время, например, тревожность является важным диагностическим признаком при распознавании состояний. Можно сказать, что нельзя пренебрегать «субъективными» проявлениями тревожности и до тех пор не верить человеку, что он тревожен, пока он не даст доказательств в виде чрезмерного дыхательного коэффициента или тахикардии. Так называемые «субъективные» показатели столь же объективны, как и всякие другие, для того, кто умеет их понимать и расшифровывать.

Но тревожность - лишь одно из поверхностных признаков состояний, мало говорящий о «глубинных» изменениях, о том, что происходит в различных функциональных системах и на разных уровнях управления и регуляции поведением и деятельностью человека. Наряду с тревожностью, связанной с психофизиологическим состоянием, в организме возникает целый комплекс изменений: в одном случае усиливается возбуждение в двигательных центрах, в другом случае оно ослабляется и отмечается превалирование процессов торможения; эти изменения уровня возбуждения могут сопровождаться усилением влияния либо симпатического, либо парасимпатического отделов вегетативной нервной системы (Рыбалко Е.Ф., 2001).

Итак, психофизиологическое состояние как целостная реакция личности на определенные стимулы (ситуацию) связано с формированием определенной и специфичной для данной ситуации функциональной системы (Батуев А.С., 1991), включающей психические (переживание), вегетативные (гуморальная регуляция со стороны эндокринной и вегетативной нервной системы) уровни.

Качественное своеобразие этих уровней создает специфическую характеристику определенного состояния; степень выраженности наблюдающихся сдвигов в функциональных системах - глубину этого состояния; а длительность этих сдвигов - устойчивость состояния. Таким образом, тревожность и физиологические изменения неотделимым друг от друга, уровень тревожности характеризуется изменениями ряда физиологических функций (пульса, его напряженности и т.д.), так же как и физиологические признаки соответствующих состояний сопровождаются определенным уровнем тревожности.

Это не означает, что тревожность всегда должна совпадать с изменениями физиологических функций. Если тревожность совпадает с другими состояниями (воодушевление, высокая мотивация, эмоциональный подъем и т.д.), то в этом случае можно маскировать физиологические изменения в организме.

В этом единстве психических и физиологических признаков состояний причинным фактором может быть каждый из них. Например, при развитии высокого уровня тревожности причиной усиления парасимпатических влияний может быть чувство апатии и скуки, в то же время причиной усиления симпатических влияний - чувство страха.

Состояния человека всегда активны по своей физиологической природе (Васильев В.Н. и др., 1985). Во-первых, состояние - это деятельности функциональных систем, их реакция на определенную ситуацию. Во-вторых, состояние возникает в процессе регуляции функциональных систем.

Распознать то или иное состояние можно лишь с учетом ряда показателей, отражающих уровень активности основных функциональных систем (психических, вегетативных) и особенностей переживания человека. Поэтому основным принципом диагностики функционального состояния является комплексность и многофункциональность.

* * *

Известно, что любая психическая деятельность связана работой большинства функциональных систем организма, среди которых - центральная нервная система и механизмы вегетативного обеспечения функций. В связи с этим одной из центральных проблем психофизиологии является выявление механизмов соподчинения психических процессов высшей нервной деятельности с центральными и автономными механизмами управления вегетативными функциями организма человека. При этом в известной нам литературе нет полной информации о характере подобных взаимоотношений, в том числе, практически неизвестно об обусловленности процессов личностной тревожности состоянием регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы, поддающихся изучению с помощью анализа многоконтурных уровней управления (Баевский Р.М., 1979). Этим вопросам и посвящена настоящая работа.

2. Организация и методы исследования

В эксперименте приняли участие 81 испытуемый, проживающий в г. Сыктывкаре, являющийся студентами СыктГУ, имеющий возраст 17-24 года. Основными методическими приемами, использованными в работе, были кардиоритмография с определением статистических характеристик и параметров спектрального анализа, а также психофизиологические тестирование для оценки уровня тревожности.

Уровень тревожности определяли при помощи личностной шкалы самооценки Спилбергера, которая включает 20 вопросов (Марищук В.Л. и др., 1984) (приложение). На основании полученных баллов все испытуемые были разделены на три группы: с низким уровнем тревожности (до 30 баллов); средним уровнем тревожности (30-45 баллов); высоким уровнем тревожности (свыше 45 баллов).

Для изучения регуляции сердечного ритма применяли математический анализ кардиоинтервалов (Баевский Р.М., 1984) с целью выделения, описания и определения физиологической значимости неслучайных и случайных компонентов.

Анализ вариабельности сердечного ритма с определением мощности колебательных процессов и зубцов RR осуществлялась по электрокардиограмме с помощью компьютеризированной программы «РЕОМИЦАР - 201». Для расчетов использовались как минимум 300 циклов RR.

Состояние и взаимодействие отделов вегетативной нервной системы можно определить с помощью статистического анализа динамического ряда кардиоинтервалов (Баевский Р.М., 1979, 1984). Статистические характеристики включают среднее квадратичное отклонение (СКО). Этот показатель (мс) указывает на суммарный эффект влияния на синусовый узел симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Увеличение этого показателя свидетельствует о повышении тонуса парасимпатической нервной системы (Баевский Р.М., 1984).

Сущность вариационной пульсометрии состоит в изучении закона распределения кардионтервалов как случайных величин в исследуемом ряду их значений. Числовыми характеристиками вариационной пульсометрии являются мода (Мо); амплитуда моды (АМо); вариационный размах (ВР), коэффициент вариации (CV) и асимметрии (As).

Мода (мс) - диапазон наиболее часто встречающихся значение кардионтервалов. В качестве Мо принимается начальное значение диапазона, в котором отмечается наибольшее значение кардиоинтервалов. АМо (%) - число кардиоинтервалов, попавших в диапазон Мо. Повышение данного показателя отражает усиление влияния симпатической нервной системы. ВР (мс) - указывает на разность между самым длинным и самым коротким интервалами в исследуемом диапазоне. Поскольку дыхательные изменения сердечного ритма, вызванные влиянием блуждающих нервов, преобладают над его недыхательными изменениями, обусловленными активностью подкорковых центров ВР можно считать показателем, в значительной мере связанным с состоянием парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (Баевский Р.М., 1984).

Коэффициент корреляции (Cv %) характеризует вариабельность сердечного ритма. Физиологический смысл связан с активностью парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. As (усл. ед.) указывает на распределение кардиоинтервалов относительно Мо.

По данным вариационной пульсометрии рассчитывается комплексный показатель - индекс напряжения (ИН) регуляторных систем и индекс вегетативного равновесия (ИВР) (Баевский Р.М., 1984):

ИН = АМО / 2 Мо х ВР; ИВР = АМо/ ?Х

Индекс напряжения (усл. ед.) характеризует баланс симпатического и парасимпатического влияния. Чем меньше величина индекса напряжения, тем больше активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Индекс напряжения и индекс вегетативного равновесия взаимосвязаны между собой, т.к. определяются одними показателями.

Одновременно проводился спектральный анализ распределения дисперсий по частотам динамических рядов, который имеет важное физиологическое значение, т.к. позволяет определить мощность медленных (МВ-2, МВ-1) и быстрых волн (БВ). Чем выше активность соответствующих уровней регуляции, тем больше мощность соответствующих медленноволновых составляющих спектра сердечного ритма. Чем выше уровень, тем больший объем информации он должен переработать, тем длиннее периодика колебаний, связанных с его деятельностью.

Результаты исследований обрабатывали статистически с использованием вариации. Данные в работе представлены в виде: среднее арифметическое (М) ошибка средней (m). Для оценки достоверности различий средних величин применяли t-критерий Стьюдента. Различия признавались достоверно значимыми при уровне значимости Р<0,05. Для оценки связей между уровнем тревожности и вариабельностью сердечного ритма рассчитывались коэффициент корреляции. Весь табличный материал был представлен в виде: средняя арифметическая (М) и ее ошибка (m) - Мm.

3. Результаты собственных исследований и их обсуждение

3.1 Уровень тревожности и вегетативный баланс организма

Нами проведен статистический анализ результатов, характеризующих тревожность (табл. 1) и показателей вариабельности сердечного ритма у испытуемых (табл.2,3). Предложения, включенные в личностный опросник Спилбергера и предлагаемые для оценки тревожности испытуемых, можно условно разделить на характеризующие высокую тревожность (13 или 65 % от общего числа предложений) и низкую тревожность (7 или 35% от общего числа предложений). При этом испытуемый определял свое отношение к предложениям в баллах. По каждому предложению подсчитывались средние результаты за ответ, которые представлены в табл.1.

Таблица 1 Уровень тревожности по опроснику Спилбергера

№ предложения	Предложение	Количество баллов
Предложения, характеризующие высокую тревожность
2	Я быстро устаю	1,8 0,06
14	Я избегаю критических ситуаций и трудностей	2,7 0,12
17	Всякие пустяки отвлекают и волнуют меня	1,7 0,08
3	Я легко могу заплакать	1,3 0,07
4	Я хотел бы быть таким же счастливым как и другие	2,1 0,1
5	Бывает, что я проигрываю из-за того, что недостаточно быстро принимаю решения	1,9 0,08
8	Ожидание трудностей очень тревожит меня	2,0 0,08
9	Я слишком переживаю из-за пустяков	1,7 0,08
11	Я принимаю все слишком близко к сердцу	1,9 0,1
12	Мне не хватает уверенности в себе	1,9 0,09
15	У меня бывает хандра	1,5 0,09
18	Я так сильно переживаю свои разочарования, что потом не могу о них забыть	1,7 0,08
20	Меня охватывает сильное беспокойство, когда я думаю о своих делах и заботах	2,0 0,08
Предложения, характеризующие низкую тревожность
6	Я чувствую себя бодрым	3,2 0,07
7	Я спокоен, хладнокровен и собран	2,9 0,08
19	Я уравновешенный человек	3,0 0,1
1	Я испытываю удовлетворение	2,7 0,08
10	Я вполне счастлив	3,0 0,08
13	Я чувствую себя в безопасности	3,0 0,09
16	Я бываю доволен	2,9 0,07

Как видно из табл. 1, испытуемая группа характеризуется средним уровнем тревожности при достаточно большой разнородности. При этом количество баллов, выставляемых за предложения, варьировали от 1 до 4. Наименьшее количество баллов было получено при оценке предложения №3 («Я легко могу заплакать»), характеризующего высокую тревожность, наибольшее количество баллов - при оценке предложения №6 («Я чувствую себя бодрым»), характеризующего низкую тревожность.

Статистические показатели вариабельности сердечного ритма для исследуемых групп (табл.2) соответствуют нормальным величинам, характеризующим вегетативную регуляцию сердечного ритма. Математическое ожидание - средняя арифметическая кардиоинтервалов, мода - наиболее часто встречающаяся величина кардиоинтервалов, определяют состояние парасимпатической нервной системы и находятся в пределах цифр, характерных для данного возраста. Амплитуда моды - число кардиоинтервалов, соответствующих моде в %, у испытуемых составила 33,8 1,39, при норме 15-40 (Баевский Р.М., 1979).

Таблица 2 Статистические показатели вариабельности сердечного ритма (М m)

Показатели	Средний показатель по группе
МО (мс)	949,1 16,84
Мо (с)	0,9 0,06
RMSSD (мс)	107,1 21,09
Амо (%)	33,8 1,39
ИВР (усл. ед.)	102,5 8,98
ИН (усл. ед.)	68,4 7,31

Таблица 3 Спектральный анализ вариабельности сердечного ритма

Показатели	Средний показатель по группе
МВ-2 (мс2)	2081,9 426,995
МВ-1 (мс2)	2055,4 433,853
БВ (мс2)	2768,8 752,962
МВ % (%)	51,7 2,344
БВ % (%)	48,3 2,344
МВ/БВ	2,0 0,435

Спектральный анализ вариабельности кардиоинтервалов у испытуемых (табл.3) показал одинаковый вклад в регуляцию сердечного ритма корковых нервных центров (МВ-2), вазомоторного центра продолговатого мозга (МВ-1) и авторегулирующего контура управления (БВ). Относительное количество медленных волн (МВ%) и быстрых волн (БВ%) в выборке у испытуемых несколько превышает нормальные величины (в норме 15-40% и 15-25%, соответственно), что характеризует высокий уровень активности всех отделов, принимающих участие в регуляции сердечного ритма, а также доминирования центральных механизмов управления ритмом над автономным.

Таблица 4 Факторный анализ

Показатели	Фактор
	1	2	3
LT	-0.203265	0.347375	0.801558*
BT1	0.21269	0.425254	0.197426
BT2	-0.038817	0.244864	0.193540
NT1	0.175428	-0.347796	-0.388071
NT2	0.0646632	-0.137332	-0.634591
NT3	0.038870	-0.279672	-0.477244
RR	0.037984	0.583420	-0.096446
	-0.975491*	-0.152516	-0.024159
RMSSD	-0.943934*	-0.279267	0.002954
Амо	0.312236	-0.772999*	0.323103
ИВР	0.548020	-0.643884	0.358954
ИН	-0.258310	-0.867790*	0.315701
МВ-2	-0.755083*	0.106370	-0.004940
МВ-1	-0.856238*	-0.287967	-0.037963
БВ	-0.877406*	-0.137962	-0.082738
МВ/БВ	0.080676	-0.088150	-0.039004
ДХ	-0.862178*	0.204768	-0.070955
Дисперсия Вклад в общ. дисп. (%)	5.265112 29.2	2.954222 16.4	2.066992 11.4

Особый интерес представляет выявление доминирования психических или вегетативных функций в общем статусе функциональных систем. Для это был применен факторный анализ, куда вошли основные переменные показатели уровня тревожности и основные характеристики вариабельности сердечного ритма. Для более точного выявления главных компонентов использовались три первых фактора.

Как видно из табл. 4, в первый фактор вошли физиологические параметры, характеризующие временную организацию процессов регуляции сердечного ритма, судя по таким показателям, , RMSSD, МВ-2, МВ-1, БВ, как ?Х. Во второй фактов вошли параметры Амо (%), ИН, характеризующие амплитудные составляющие вариабельности ритма сердца. Следовательно, первый фактор можно назвать «временная организация функций», а второй фактор - «амплитудная организация функций». Как видно из факторного анализа, третьим по значимости фактором был параметр, характеризующий общий уровень тревожности. Из этого анализа очевидно предположение, что доминирующими факторами в работе функциональной системы человека являются физиологические процессы регуляции функций, в то время как психическая сфера деятельности мозга занимает более низкое по иерархии положение. Это положение позволяет думать о том, что в основе психических процессов, прежде всего, лежат физиологические механизмы регуляции.

* * *

Результаты этих исследований показали, что обследованный контингент (n=81) характеризуется средним уровнем тревожности и поддержанием относительно нормального вегетативного баланса организма при доминировании корково-подкорковых структур над автономными механизмами в регуляции сердечного ритма. Также, очевидным является фактор доминирования функциональной системы организма сначала вегетативных процессов, затем психических свойств личности.

3.2 Особенности регуляции вегетативных функций у лиц с разным уровнем тревожности

В соответствии с условиями работы все испытуемые были разделены на три группы, имеющих разное количество баллов, которые характеризуют уровни тревожности (табл. 5, рис. 1):

Таблица 5 Оценка уровня личностной тревожности

Уровень тревожности	Количество испытуемых	Количество баллов по тесту (М m)
Низкий (группа 1)	11	29,4 1,51
Средний (группа 2)	61	38,8 0,49
Высокий (группа 3)	9	49,4 0,97

Рис. 1. Распределение испытуемых по уровню тревожности (1- низкая; 2 - средняя, 3 - высокая тревожность)

Согласно методике Спилбергера (Марищук В.Л., 1984) испытуемые с высоким уровнем тревожности имели большее количество баллов за такие вопросы, как: «Я быстро устаю», «Я легко могу заплакать», «Бывает, что я проигрываю из-за того, что недостаточно быстро принимаю решения», «Ожидание трудностей очень тревожит меня», «Я стараюсь избегать критических ситуаций и трудностей» «Я так сильно переживаю свои разочарования, что потом не могу о них забыть». В то же время испытуемые с низким уровнем тревожности высоко оценивали такие вопросы как «Я испытываю удовлетворение», «Я чувствую себя бодрым», «Я спокоен, хладнокровен и собран», «Я уравновешенный человек», «Я бываю доволен». Большая часть испытуемых (75%) получила среднее количество баллов по личностной шкале Спилбергера, что соответствует среднему уровню тревожности. В зависимости от уровня тревожности был описан их вегетативный баланс в регуляции сердечного ритма (табл.6).

Таблица 6 Распределение показателей вариабельности ритма от уровня тревожности (М m)

Показатели	Низкий уровень тревожности	Средний уровень тревожности	Высокий уровень тревожности
МО (мс)	951,7 29,42	949,6 20,2	950,0 54,41
Мо (с)	0,91 0,036	0,89 0,032	0,94 0,06
RMSSD (мс)	54,11 5,988*	120,56 27,709	74,73 15,91
Амо (%)	38,48 6,32	33,6 1,46	31,66 4,43
ИВР (усл. ед.)	129,64 44,701	101,35 9,367	93,27 26,06
ИН (усл. ед.)	70,23 23,321	71,19 8,801	55,02 16,01
МВ-2 (мс2)	798,0 250,138*	2243,05 550,11	2205,18736,88
МВ-1 (мс2)	1126,56 281,605*	2298,39 569,653	1263,0306,35
БВ (мс2)	791,67 133,28*	3265,38 989,153	1551,27531,79
МВ % (%)	52,89 6,583	51,28 2,831	51,73 5,77
БВ % (%)	47,11 6,583	48,72 2,831	48,27 5,77
МВ/БВ	1,61 0,516	2,21 0,572	1,37 0,28

Примечание: * - достоверные различия показателей у испытуемых с низкой и высокой тревожностью

Каждая группа отличалась специфическим характером регуляторных процессов вегетативной нервной системы.

Как видно из табл. 6 такие показатели как МО; Мо в исследуемых группах достоверно не различались (Р>0,05). Как следствие - одинаковы индексы напряжения и вегетативного равновесия, т.к. в основе вычислений этих индексов лежат вышеуказанные показатели. Таким образом, можно предположить, что показатели, характеризующие синусовый узел водителя ритма, не определяют уровень тревожности. В то же время, судя по Амо, наблюдалось некоторое доминирование симпатической активности у лиц с низким уровнем тревожности.

Исследования показали, что показатель стабильности ритма сердца (RMSSD) (рис.2) был наименьший у исследуемых, имеющих низкую тревожность (p<0,05), тогда как у испытуемых со средней тревожностью этот показатель выше на 66 мс.

Учитывая то, что показатель стабильности ритма определяется разностью между кардиоинтервалами - чем меньше данный показатель, тем стабильнее ритм, тем выше тонус симпатической нервной системы в регуляции сердечного ритма (Покровский В.М., 1981) - можно считать, что у испытуемых с низкой тревожность повышен вклад симпатической нервной системы в регуляцию кардиоритма. Об этом, также, свидетельствует параметры как ИВР и ИН (табл.6).

Большое диагностическое значение при определении центральных механизмов регуляции ритма сердца имеет определение спектральной мощности медленных и быстрых волн. Как видно из рисунка 3, испытуемые, имеющие низкую тревожность, отличаются низкой мощностью волновых структур, как дыхательных, так и медленных волн 1-го и 2-го порядка. При этом мощность очень медленных волн (МВ-2) достоверно ниже, чем в других группах (Р< 0,05), что отражает снижение церебральных эрготропных влияний на нижележащие уровни управления. Кроме того, амплитуда МВ-2 тесно связана с психоэмоциональным напряжением, чем оно ниже, тем меньше амплитуда волн. Следовательно, пониженный уровень тревожности будет определяться низкой активностью высших вегетативных центров в регуляции кардиоритма.

Рис.2. Показатель стабильности сердечного ритма в группах испытуемых

Математический анализ сердечного ритма у испытуемых, имеющих среднюю тревожность, позволил выявить больший вклад в регуляцию кардиоритма медленных волн 1-го порядка, чем у других исследуемых. В этом случае в регуляции сердечного ритма принимает большее участие вазомоторный центр продолговатого мозга. В группе 1 (с низкой тревожностью) и 3 (с высокой тревожностью) МВ-1 менее выражены.

Кроме того, группа испытуемых со средней тревожностью имеет более выраженные дыхательные (быстрые) волны (Р<0,05), которые связаны с колебаниями центрального тонуса ядра блуждающего нерва и авторегулирующего контура управления. Очевидно и то, что у лиц со средним уровнем тревожности на единицу быстрых волн приходится больше мощности медленных волн, говоря о доминировании корково-подкорковых механизмов в регуляции ритма сердца.

Рассматривая групп лиц с высоким уровнем тревожности и их вегетативный баланс организма, установлено, что они характеризуются пониженной симпатической и повышенной парасимпатической активностью вегетативных нервных систем, о чем свидетельствуют более низкие показатели Амо, ИВР, ИН и большая величина PMSSD (табл.6), чем у лиц с низким уровнем тревожности, при этом характерным для этой группы лиц является большая спектральная мощность медленных волн второго порядка и быстрых волн (дыхательные волны), чем у лиц с низкой тревожностью.



Рис. 3. Соотношение и мощность волн, определяемых по кардиоинтервалам у испытуемых

Кроме этого, несмотря на поддержание одинакового процентного вклада медленных волн и быстрых волн, их соотношения (МВ/БВ) уменьшается, свидетельствуя о некотором нарастании автономного контура регуляции в управлении вегетативными процессами.

* * *

Таким образом, лица с высокой в сравнении с низкой тревожностью отличаются доминированием парасимпатической активности высшей нервной системы, доминированием автономного контура регуляции и высокой церебральной эрготропной активностью.

3.3 Взаимосвязь компонентов уровня тревожности и статистических показателей вариабельности сердечного ритма

С целью выявления возможных механизмов регуляции вегетативных функций, обуславливающих формирование уровня личностной тревожности, был применен метод парной корреляции. Для этого приведен корреляционный анализ.

На основании проведенного анализа получены результаты, представленные на рис. 4, 5, 6, 7 и приложение 2, где определены вопросы, имеющие высокую корреляционную связь (не менее 0,65, Р<0,05.) с показателями вариабельности сердечного ритма.

Анализ зависимости отдельных компонентов уровней тревожности с вегетативными показателями регуляции ритма сердца позволил установить некоторые закономерности (рис.4). Так, корреляционный анализ в целом для всей группы исследуемых (рис.4) выявил 14 зависимостей между качественными характеристиками вопросов и параметрами вариабельности кардиоритма (P<0,05).

Как видно в целом по всей выборке общее понижение симпатической и преобладание парасимпатической активности вегетативной нервной системы у испытуемых будет приводить к нарастанию усталости, об этом свидетельствует прямая связь второго вопроса с PNN50, TINN, и обратная связь с Амо, ИВР, ИН. Характерно, что прямая связь обнаруживается с 11-ым вопросом, определяющим высокую тревожность (высокую восприимчивость) не только с PNN50, TINN, но и с медленными волнами второго порядка, что говорит о прямом влиянии активности корковых механизмов на формирование высокой тревожности. Также, важно заметить, что вопрос №20 (быстрая возбудимость) прямо коррелирует с МВ-1 и БВ. Следовательно, функциональный статус уровня тревожности в исследуемой группе определяется активностью подкорковых и автономных механизмов регуляции вегетативных процессов. Важно отметить, что существенную роль в формировании уровня тревожности (вопрос №17) играет соотношение МВ/БВ или доминирование центральных или автономных механизмов регуляции.

Таким образом, все уровни регуляции вегетативных функций в исследуемых группах лиц влияют в основном на психические свойства личности, характеризующие высокую тревожность.



Рис.4. Зависимость между компонентами уровня тревожности и показателями сердечного ритма у испытуемых (сплошная линия - коэффициент корреляции положительный; пунктирная - коэффициент корреляции отрицательный)

Особый интерес представляло дифференцированное рассмотрение связей между тем или иным уровнем тревожности (его отдельными компонентами) и механизмами регуляции вегетативных функций.

Структура этих связей у лиц с высоким уровнем тревожности представлена на рис. 5.



Рис. 5. Зависимость между компонентами уровня тревожности и показателями сердечного ритма у испытуемых, имеющих высокую тревожность

Корреляционный анализ показал, что у лиц с высоким уровнем тревожности обнаруживается прямая зависимость между показателями , RMSSD, PNN50, TINN, а также со спектральной мощностью очень медленных волн (МВ-2) с вопросом №2, характеризующую быструю утомляемость индивидуума.

Очевидно, свойство личности - утомляемость детерминируется состоянием нейрогуморальных механизмов с преобладанием парасимпатикуса, а также активностью церебральных структур мозга.

При этом важным механизмом, обусловливающим состояние высокой тревожности можно считать изменчивость активности подкорковых структур ил продолговатого мозга, поскольку обнаруживается прямая связь мощности МВ-1 и вопросами, характеризующими беспокойство (№20) и уровень уравновешенности (№19) личности.

Одновременно очевидна обратная связь вопросов №1, 6, 13, определяющих низкую тревожность в данной группе, с показателями Мо, RR. Эти связи позволяют говорить о важности механизмов водителей ритма сердца в формировании уровня высокой тревожности личности.

С точки зрения сопоставления механизмов управления вегетативными функциями и неотъемлемым их влиянием на состояние личности более важно оценить подобные связи для лиц с низким уровнем тревожности (рис.6).

Лица с низкой тревожностью обладают большими связями с показателями сердечного ритма и спектрального анализа, при этом у этих людей в структуру взаимосвязей входили большой частью вопросы, характеризующие низкую тревожность (вопросы №7, 13, 16, 19) и всего два вопроса, характеризующие высокую тревожность (вопросы №11, 12).

Параметры, характеризующие симпатический уровень активности: Амо, ИВР, ИН, , RMSSD коррелировали с параметрами высокой восприимчивости некоторых внешних психических факторов. Об этом же говорят разные характерные связи вопроса №12 с RR, Мо, МВ-2, БВ, что будет говорить в том числе о формировании низкой тревожности, в которой участвуют корковые и атономные механизмы регуляции функций. Причем, как видно из структуры корреляционных связей, наибольшее количество зависимости отдельных компонентов психики личности было сопряжено с механизмами автономной регуляции или активности ядра блуждающего нерва судя по быстрым волнам.



Рис. 6. Зависимость между компонентами уровня тревожности и показателями сердечного ритма у испытуемых, имеющих низкую тревожность

Высшие (корковые) механизмы регуляции в одинаковой мере детерминируют как высокую, так и низкую тревожность, что видно из связей МВ-2 с вопросами №12, 19. Также важно отметить, что если для групп с высокой тревожностью не обнаруживается связи психических проявлений с соотношением активности центральных и автономных механизмов регуляции, судя по соотношению МВ/БВ, то у лиц с низкой тревожностью обнаружена обратная связь этого механизма регуляции функций с вопросом №13, характеризующего низкую тревожность. Здесь можно говорить о том, что условия, обеспечивающие поддержание близкой активности центральных и автономных механизмов регуляции вегетативных функций, прямо или косвенно детерминируют низкий уровень тревожности личности, т.е. сбалансированную активность корковых и подкорковых структур, и могут являться важнейшим механизмом, определяющим низкую тревожность личности.

* * *

Анализируя полученные данные, можно сказать, что испытуемая группа характеризуется средним уровнем тревожности. Статистические показатели вариабельности кардиоинтервалов для исследуемой группы соответствуют нормальным величинам, характеризующим вегетативную регуляцию сердечного ритма. Выявлено, что доминирующими факторами в работе функциональной системы человека являются физиологические процессы регуляции функций, в то время как психическая сфера деятельности мозга занимает более низкое по иерархии положение

В соответствии с условиями работы все испытуемые были разделены на три группы, имеющие разные уровни тревожности. Каждая группа отличалась специфическим характером регуляторных процессов вегетативной нервной системы. При одинаковых статистических показателях кардиоинтервалов у испытуемых, имеющих высокую тревожность, ярко выражены медленные волны - показатель активности центральных механизмов управления ритмом сердца. Испытуемые со средним уровнем тревожности имеют наиболее выраженные дыхательные волны - показатель активности автономного контура в регуляции сердечного ритма.

На основе корреляционного анализа для выявления возможных механизмов регуляции вегетативных функций, обуславливающих формирование уровня личностной тревожности, определили, что функциональный статус уровня тревожности в исследуемой группе определяется активностью подкорковых и автономных механизмов регуляции вегетативных процессов

Выводы

Установлено, что в целом исследуемая группа людей (n=81) характеризовалась средним уровнем тревожности при нормальных показателях вегетативной регуляции сердечного ритма.

Лица с высоким уровнем тревожности, (11% от общего числа выборки) характеризуются пониженной активностью симпатического контура регуляции функций и поддержанием высокой тонической активности корковых и автономных механизмов регуляции вегетативных процессов.

...