На правах рукописи

БАЧЕРИКОВ

Евгений Леонидович

ЛАБИЛЬНОСТЬ НЕРВНЫХ ПРОЦЕССОВ И ИХ РОЛЬ

В КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКЕ СЕНСОМОТОРНОЙ ИНТЕГРАЦИИ

У ЗДОРОВЫХ ЛИЦ 19 – 25 ЛЕТ

19.00.02 – психофизиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учной степени кандидата биологических наук

Челябинск – 2010 Диссертация выполнена в лаборатории нейрофизиологии Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральский государственный университет физической культуры»

(г. Челябинск)

Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент Шаров Борис Борисович

Официальные оппоненты:

- доктор медицинских наук, профессор Рычкова Лидия Сергеевна - кандидат биологических наук, доцент Любавин Владимир Олегович Ведущее учреждение: ГОУ ВПО «Уральский государственный университет им. Горького» (г. Екатеринбург)

Защита состоится « » 2010 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212.295.03. при ГОУ ВПО «Челябинский ордена «Знак Почта»

государственный педагогический университет», (454080, Челябинск, пр.

Ленина, 69, ауд. 116).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет»

Автореферат разослан « » 2010 г.

Учный секретарь диссертационного совета доктор биологических наук, доцент Н. В. Ефимова

Общая характеристика работы

Актуальность. В исследованиях многих авторов отмечается увеличение количества населения, находящегося в переходных функциональных состояниях и снижение уровня здоровья работоспособного населения (Небылицин В. Д., 1966; Гуревич К. М., 1970; Ямпольская Е. Г., 1985; Бодров В. А., 1989; Салвенди Г., 1991; Баевский Р. М., 1995; Фомин В. С., 1996; Агаджанян Н. А., 2000; Шаркевич И. В., 2000; Постановление Правительства РФ № 916 от 29.12.2001; Баевский Р. М., 2003; Сауткин М. Ф., 2004). Развитие переходных функциональных состояний зависит от адаптационно-приспособительных возможностей организма (Гуревич К. М., 1970; Данилова И. И., 1985; Баевский Р. М., 1989; Бодров В. А., 1989; Сауткин М. Ф., 1991; Вартбаронов Р. А., 1997; Исаев А. П., 2003; Кабанов С. А., 2005; Крючков Б. И., 2006; Фомин В. С., 1996; Фомин Н. А., 2003).

Согласование и объединение моторных и сенсорных процессов, осуществляющееся на разных уровнях мозга составляет основу понятия сенсомоторной интеграции (Александров Ю. И., 1997; Лебедев А. Н., 1998). На каждом уровне сенсомоторной интеграции управляющий сигнал образуется на основе выделения тех признаков сенсорных сигналов, которые соотносятся с организацией соответствующих двигательных актов (Пашина А. Х., 1978;

Попов К. Е., 1986; Судаков К. В., 1996; Янов Ю. К., 2000; Фомин Н. А., 2003;

Липшиц А. И., 2003).

Успешность операторской деятельности связана с уровнем адаптации нейромоторной и вестибулярной системы (Гуревич К. М., 1970; Каспранский Р. Р., 1997; Алексеев В. Н., 2000). Стрессоры и факторы риска в профессиональной деятельности операторов транспортных средств и спортсменов влияют на изменения в психофизиологических функциях и состояниях (Вартбаронов Р. А., 1997; Воробьв О. А., 2003; Шаров Б. Б., 2009). Эти изменения рассматриваются как факторы риска для здоровья лиц, подверженных таким воздействиям.

Изучением лабильности нервных процессов в ЦНС в покое и при деятельности в различных условиях среды занимались ряд авторов (Бойко Е. И., 1964; Небылицин В. Д., 1965, 1976; Маркарян С. С., 1968; Медведев В. И., 1982; Русалов В. М., 1989; Изнак А. Ф., 1989; Горохов В. И., 2005 и др.). Однако остатся малоизученным вопрос взаимосвязи и взаимозависимости функционального состояния организма с функциональной системой сенсомоторной интеграции и сенсорными системами в условиях сенсорных конфликтов.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: обосновать взаимосвязь уровня лабильности нервных процессов с функциональным состоянием системы сенсомоторной интеграции в условиях нормы и при сенсорных конфликтах.

В рамках этой общей цели решались следующие конкретные задачи:

1. Оценка показателей лабильности нервных процессов в покое, при двигательной активности и при сенсорных конфликтах у здоровых мужчин и женщин в возрасте 19 - 25 лет.

2. Анализ влияния сенсорных конфликтов на показатели вариабельности частоты сердечных сокращений у здоровых мужчин и женщин в возрасте 19 - лет, относящихся к различным группам психофизиологического отбора по показателям лабильности нервных процессов.

3. Выявление изменений формы и продолжительности вестибулярного нистагма у здоровых мужчин и женщин в возрасте 19 - 25 лет, относящихся к различным группам психофизиологического отбора по показателям лабильности нервных процессов.

4. Выявление изменений амплитуды тотальной электромиограммы мышц предплечья у здоровых мужчин и женщин в возрасте 19 - 25 лет, относящихся к различным группам психофизиологического отбора по показателям лабильности нервных процессов.

Научная новизна. В работе впервые, на основе комплексной оценки показателей лабильности нервных процессов, полученных в состоянии покоя и при сенсорных конфликтах, из общей группы обследованного контингента практически здоровых мужчин и женщин 19 – 25 лет, выделена группа лиц, имеющих скрытую форму неустойчивости к сенсорным конфликтам, проявляющуюся в изменении показателей ЧСС при выполнении теста простой сенсомоторной реакции в условиях сенсорного конфликта.

Впервые у группы лиц, имеющих скрытую форму неустойчивости к сенсорным конфликтам, обнаружены одновременно фиксируемые снижение лабильности нервных процессов, выражающиеся в увеличении вариабельности латентного периода простой сенсомоторной реакции, индивидуальная ассиметрия формы и продолжительности вестибулярного нистагма и индивидуальная функциональная ассиметрия амплитуды тотальной электромиограммы мышц. Индивидуальный коэффициент вариации латентного периода простой сенсомоторной реакции в движении на неустойчивой опоре служит критерием неустойчивости к сенсорным конфликтам.

Теоретическая и практическая значимость. Результаты исследований расширяют научные представления о лабильности нервных процессов как одном из физиологических параметров функциональной системы сенсомоторной интеграции. Полученные результаты исследований сформированы в базу данных, необходимую для разработки нормативов показателей лабильности нервных процессов при сенсорных конфликтах для лиц различных групп профессионального отбора при проведении комплексной оценки функциональной системы сенсомоторной интеграции.

Основные результаты исследования включены в содержание образовательного процесса ФГОУ ВПО «УралГУФК» на кафедре физиологии по дисциплинам «Комплексный контроль физиологического состояния человека в спортивной деятельности», в курсе «Физиология человека» для студентов всех специальностей, в курсе «Медико-биологические проблемы адаптации человека к мышечным нагрузкам и рационализация процесса тренировки» для магистрантов, аспирантов и слушателей ФПК, ГОУ ВПО «ЧГПУ» на кафедре теоретических основ физической культуры по курсам «Физиология», «Физиология физического воспитания и спорта», «Комплексный контроль в физиологии», «Спортивная медицина», ГОУ ВПО «ЮУрГУ»

по кафедре теории и методики физической культуры и спорта в курсах «Физиология физического воспитания и спорта», «Комплексный контроль в физическом воспитании спортсменов».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. На основании оценки времени латентного периода простой сенсомоторной реакции, выполнявшейся на фоне сенсорных конфликтов, из исходно однородного контингента здоровых лиц 19 – 25 лет выделяется группа лиц со скрытой формой неустойчивости к сенсорным конфликтам.

2. Неустойчивость к сенсорным конфликтам определяется увеличением лабильности латентного периода простой сенсомоторной реакции, индивидуальной ассиметрией продолжительности и формы вестибулярного нистагма и индивидуальной функциональной ассиметрией амплитуды нейромиограммы.

3. У лиц, неустойчивых к сенсорным конфликтам увеличение латентного периода простой сенсомоторной реакции при сенсорных конфликтах сопровождается увеличением лабильности частоты сердечных сокращений.

Апробация материалов работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на научно-практических конференциях: Всероссийской научно-методической конференции «Образование в сфере физической культуры и спорта: инновационный вектор развития» (Челябинск, 2007), Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы физической культуры и спорта в условиях модернизации высшей школы» (Челябинск, 2007), 7 Международной научно-практической конференции «Пилотируемые полты в космос» (Звздный городок, Московск.

обл., 2007), Международной научной конференции, посвящнной 65-летию Южно-Уральского государственного университета «Человеческий фактор в условиях экстремальных воздействий окружающей среды» (Челябинск, 2008), II Международной научно-практической конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды»

(Челябинск, 2008), конференциях по итогам НИР преподавателей и аспирантов УралГУФК (1997 – 2008).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе две в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации.

Работа представлена на 140 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 43 таблицами и 1 рисунком.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы, описывающей организацию и методы исследований, главы результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, приложения. Библиографический список включает 214 литературных источников, из них 31 публикация на иностранном языке.

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Организация исследований. Психофизиологические исследования выполнены на совместной базе лаборатории нейрофизиологии Уральского государственного университета физической культуры (г. Челябинск), Челябинского высшего военного авиационного училища штурманов (институт), РГНИИ ЦПК им. Ю. А. Гагарина (Звздный городок, Моск. обл.) (2004 - г. г.). Для решения поставленных задач нами были проведены психофизиологические исследования 283 мужчин и женщин в возрасте от 19 до лет, на момент исследования по заключению медицинской комиссии практически здоровых. В исследовании участвовали студенты 3 - 4 курса Уральского государственного университета физической культуры, операторы транспортных средств авиационного и железнодорожного профиля. Обследования проводились в период с сентября по май с 9 часов утра до 13 часов дня.

Методы исследования. У всех обследованных измерялось среднее время латентного периода простой зрительномоторной реакции (ПЗМР);

среднее время латентного периода простой слухомоторной реакции (ПСМР);

частота сердечных сокращений (ЧСС) в состоянии мышечного покоя в положении «сидя» и при дозированной физической нагрузке – 30 приседаний за 45 секунд при ЧСС 100-110 ударов в минуту. Для измерения использовался хронорефлексометр и пульсовой датчик из комплекса ПАВ-01. Обработка результатов измерений производилась с использованием уравнения математической регрессии для определения возбудимости корковых процессов (ВКП). ВКП=(10000/ВРср – 40)/30100 (где ВРср – среднее время латентных периодов простой слухомоторной и зрительномоторной реакций) (В. С. Фомин, 1984). На основании обработки результатов измерений исходно однородный контингент обследуемых был разделн на четыре группы. В первую группу вошли испытуемые с ЛП простой сенсомоторной реакции в состоянии покоя менее 160 миллисекунд (ВКП свыше 75 %). Во вторую группу вошли испытуемые с ЛП простой сенсомоторной реакции в состоянии покоя от 161 до 180 миллисекунд (ВКП от 50 % до 75 %). В третью группу вошли испытуемые с ЛП простой сенсомоторной реакции в состоянии покоя от 181 до 199 миллисекунд (ВКП от 35 % до 50 %). В четвртую группу вошли испытуемые с ЛП простой сенсомоторной реакции в состоянии покоя более миллисекунд (ВКП ниже 35 %). В каждой группе измерялся латентный период ПЗМР, ПСМР и ЧСС в условиях сенсорных конфликтов, регистрация вестибулярного нистагма по методу «самостимуляции» ампулярных рецепторов и электромиограммы (Б. Б. Шаров, 1979).

Для создания сенсорного конфликта на фоне выполнения простой сенсомоторной реакции использовались две методики. Первая методика включала воздействие на зрительную систему импульсным фотостимулятором с частотой предъявления световых вспышек в 12 герц для навязывания альфа-ритма на фоне выполнения простой сенсомоторной реакции. Вторая методика – с использованием шагового тренажра с неустойчивой опорой «KETLER» (Германия) для комплексного воздействия на вестибулярную, зрительную и проприорецептивную анализаторные системы (Б. Б. Шаров, 1984).

Регистрация и запись вестибулярного нистагма производилась на устройстве для исследования вестибулярного анализатора «Стенд Вестибулярный 950» по методу самостимуляции вестибулярных рецепторов (Б. Б.

Шаров).

Электромиограмма регистрировалась и записывалась с использованием электроэнцефалографа «OFFICINE GALILEO E14b» (Италия) и электромиографа фирмы «MEDICOR» (Венгрия).

Математико-статистическая обработка результатов исследований проводилась с использованием методов вариационной статистики с определением средней арифметической вариационного ряда (М), ошибки средней арифметической (m), коэффициента вариации (CV). Оценку достоверности различий производили с использованием параметрического t-критерия Стьюдента для зависимых выборок (Сидоренко Е. В., 2001; Сергеев А. Г., Крохин В. В., 2000). Достоверными считали данные при уровне значимости