2 курс / Нормальная физиология / Физиологические_основы_жизнедеятельности_человека_в_экстремальных

релировать с характером нарушений высшей нервной деятельности. При выраженных четких формах неврозов выделяются два типа изменений.

У полярников с преобладанием тормозной формы невротических расстройств во всех отведениях ЭЭГ регистрировались высокоамплитудные медленные волны равной формы и длительности. В случаях невротических расстройств с явлением повышенной возбудимости частотный спектр ЭЭГ смещался в сторону бета- и гамма-частот. Как при тормозной, так и при возбудительной формах нарушений ВНД в ЭЭГ отмечалось значительное усиление тета-ритма. Иногда в передних отделах мозга регистрировались внезапно возникающие вспышки высокоамплитудной дельта-активности с одновременным снижением амплитуды биоэлектрической активности в теменных и затылочных областях.

Типичный характер для указанных форм выраженных неврозов имеет структура взаимосвязей компонент ЭЭГ. При тормозной форме с явлениями депрессии в структуре взаимодействия компонент ЭЭГ формируется нетипичное для нормальных состояний «функциональное ядро» в области тета-ритма (см. рис. 29).

Эта структура паттерна ЭЭГ является очень устойчивой и практически не меняется в различных функциональных режимах.

При формах неврозов, сопровождающихся резким возбужденным состоянием, структура временного паттерна ЭЭГ несколько иная. Здесь, как и при тормозной форме, имеется «функциональное ядро» в области тета-ритма, однако сила взаимодействия его с бета-компонентами является значительно выше. Кроме того, увеличивается взаимодействие дельта-компонент с бета-компонентами, а также взаимосвязи между компонентами в диапазоне самого бета-ритма. Инерционность данной структуры паттерна ЭЭГ несколько ниже, чем при тормозной форме невроза, и легче поддается направленной модификации как с помощью лекарственных веществ, так и путем произвольной регуляции отдельных ритмов методами адаптивного биоуправления.

При исчезновении неврозов «функциональное ядро» в области те- та-ритма, поддерживающее устойчивое патологическое состояние, разрушается. Восстановление исходной структуры взаимодействия компонент основных ритмов ЭЭГ, характерной для состояния нормы, осуществляется вновь через стадию равновероятного взаимодействия. В этот период, как правило, наступает обострение симптоматики нарушений, которое, однако, быстро проходит.

Следует особо отметить, что исчезновение симптоматики неврозов при фармакологических формах лечения зачастую ведет к ложному за-

ключению о выздоровлении пациента. Исследования показали, что при внешне хорошем состоянии пациента при неполном выходе из невроза структура взаимосвязей компонент ЭЭГ остается «патологической». При прекращении лечения и возвращении человека в прежние условия наступает рецидив заболевания. Только стойкое восстановление исходной структуры взаимодействия компонент ЭЭГ при внешнем отсутствии симптомов свидетельствует о полном выходе из невротического состояния.

Исследования показали, что в первый период развития невротического синдрома полярники были в состоянии выполнять операцию зритель- но-моторного слежения с достаточно высокими показателями точности работы. Однако в дальнейшем длительность периодов точной работы сокращалась, испытуемые совершали большое число ошибок, начинали проявлять двигательные беспокойства, не могли сосредоточиться и в конце концов отказывались от выполнения задания (рис. 30). При выраженных расстройствах ВНД испытуемые не могли выполнять функциональные пробы, связанные с произвольной регуляцией ЭЭГ и отслеживанием огибающей собственной ЭЭГ и заданных случайных кривых.

При этом необходимо отметить, что если у здоровых лиц в процессе отслеживания огибающей ЭЭГ отмечалось постепенное увеличение устойчивости авторегуляционных механизмов мозга, то у испытуемых с неврозами этих адаптивных перестроек не происходило.

На рис. 31, I, показано, что у полярника Б-а до возникновения невроза при отслеживании огибающей ЭЭГ показатели регуляционной и энтропийной устойчивости постепенно изменяются в сторону повышения запаса устойчивости. После развития невроза в течение всего периода зрительно-моторного слежения преобладает выраженное неустойчивое состояние (рис. 31, II).

Наиболее часто невротические расстройства наблюдались в период полярной ночи и у лиц экстравертированного типа, а также в дни наиболее резких перепадов отдельных факторов погоды и повышенной магнитной возмущенности в атмосфере (магнитные бури). Однако в отдельных случаях невротические расстройства возникали независимо от времени года и погодных условий на почве незначительных психогенных факторов. К концу зимовки отмечена общая астенизация полярников, которая проявлялась снижением артериального давления и мышечного тонуса, пониженной активностью.

Материалы исследований, приведенные в данном разделе, показали, что у человека в течение зимовки в Антарктиде происходят определен-

Рис. 30. Результаты зрительно-моторного слежения за огибающей ЭЭГ у полярника Б-а до (А, В) и после (Б, Г) возникновения невротического синдрома: А, Б – фрагменты записи результатов слежения: а – текущая ЭЭГ; б – огибающая ЭЭГ, которую отслеживает испытуемый; в – кривая слежения испытуемого; г – текущая ошибка слежения; В, Г – динамика показатели точности слежения. По оси абсцисс – время, с; по оси ординат – величина ошибки за каждые 10 с (сплошная линия — ошибка слежения без учета первой произво-

дной, прерывистая – с учетом первой производной).

ные изменения параметров ЭЭГ, перестройки регулирующих функций мозга, изменения психологического и социального статуса.

Воздействие комплекса природных и социальных факторов зимовки приводит к постепенному сдвигу частотного спектра ЭЭГ в сторону более низких частот, замедлению доминирующей частоты всех основных ритмов. В ряде случаев возникает нарушение пространственного распределения альфа-ритма в виде его распространения на все отделы коры головного мозга. Оказалось, что выраженность указанных перестроек амплитудно-частотных параметров имеет индивидуальный характер и определяется исходным профилем ЭЭГ, пластичностью и устойчивостью механизмов саморегуляции.

Рис. 31. Динамика показателей устойчивости управляющих систем мозга полярника в процессе зрительно-моторного слежения за огибающей собственной ЭЭГ: I – до возникновения невроза; II – после развития невроза; а – начало слежения; б – на 2-й минуте; в – на 3-й минуте слежения. По оси абсцисс — время, в с; по оси ординат – динамика регуляционной устойчивости (ϕ°); по оси Z – динамика энтропийной устойчивости (h). Штриховка –

неустойчивое состояние.

Ряд исследователей считают, что перестройка частотного спектра ЭЭГ является результатом нарушений корково-подкорковых взаимоотношений, изменения тонуса и возбудимости коры головного мозга (Гельгорн Д., Луфборроу Дж., 1966; Бундзен П. В., 1972). При этом смещение спектра ЭЭГ в сторону более низких частот указывает на снижение функционального состояния мозга (Стеклова Р. П., Рузнахунова М. М., 1975; Zubek J. P., Welch G., 1963). Увеличение в ЭЭГ числа медленных составляющих (бета- и дельта-волн) расценивается как снижение функционального состояния нейронов коры головного мозга (Соколов Е. Н., 1958; Майорчик В. Е., 1964; Данилова Н. Н., 1970; Бондарев Э. В., Егоров В. А., 1974, и др.), развивающегося вследствие уменьшения активирующих влияний со стороны неспецифической системы (Мэгун Г., 1965).

Однако замедление доминирующей частоты основных ритмов ЭЭГ нельзя объяснить только результатом снижения активирующих влияний вследствие недостатка сенсорной информации и социальной изо-

ляции (Mendels J., Kubransky P. E., Leiderman P. H., 1961; Zubek J. P., Welch G., 1963; Zubek J. P., 1964; Парин В. В., Космолинский Ф. П., Душков Б. А., 1970, и др.) или развитием общего утомления (Ройтбак А. И., Дедабришвили И. М., 1959; Бондарев Э. В., Егоров В. А., 1974, и др.).

Против этого свидетельствуют факты, указывающие на возможность быстрой активации ЦПС при воздействии внешних сенсорных сигналов и укорочение времени простых сенсомоторных реакций, некоторое повышение скорости выполнения простых тестовых задач, не требующих сложного анализа поступающей информации (корректурные тесты), которые были отмечены у полярников и другими исследователями (Борискин В. В., 1973; Бундзен П. В., 1979).

Физиологические и клинические исследования показали, что «наличие в ЭЭГ медленных волн не всегда является показателем торможения в коре, а может быть «отражением возбуждения, развивающегося на каком-то ином исходном уровне функционирования мозга» (Бехтерева Н. П., 1974, с. 32). Очевидно, этим и объясняется тот факт, что в экспериментах с социальной изоляцией у испытуемых не было отмечено снижения уровня активации и бдительности, как можно было бы ожидать на основании снижения доминирующей частоты альфа-ритма. Об этом свидетельствуют другие методы оценки уровня активации, которые обнаружили повышение бдительности у испытуемых в экспериментах с депривацией (снижение электрического сопротивления кожи, увеличение мышечного напряжения и частоты сердечных сокращений). Следует, однако, отметить, что в этих экспериментах (Davis R. C., 1959; Vernon J., McGill T. E., 1961; Zuckerman M., Levine S., Biase D. V., 1964) параллельная запись ЭЭГ не производилась. Е. Джонсон с соавт. (Johnson E., Smith S., Myers T. I., 1968) считают, что снижение альфа-активности в условиях депривации не следует рассматривать как показатель обязательного понижения уровня активации мозга. Возможно, что существуют разные механизмы снижения доминирующей частоты альфа-ритма.

Исследования показали, что замедление доминирующей частоты ритмов ЭЭГ у полярников в условиях Антарктиды носит адаптивный, защитный характер. Оказалось, что при наличии большого числа экстремальных факторов, вызывающих существенное напряжение гомеостатических систем и представляющих практически непрерывную угрозу для жизни организма, происходит изменение потребностей как фактора настройки анализирующих систем мозга. Эти системы перенастраиваются таким образом, что их чувствительность к экстремальным физическим факторам среды существенно увеличивается. Сохраняется

возможность неспецифической активации ориентировочно-исследова- тельских реакций через вторую сигнальную систему, если эта информация вызывает ассоциации с возможностью появления повреждающих воздействий.

В то же время интегративные анализирующие системы оказываются менее чувствительными к информации, поступающей через вторую сигнальную систему. Это имеет важное значение при наличии большого числа психологических и социальных факторов стресса, которые в условиях зимовки в изолированном мужском коллективе имеют место. Можно думать, что такая «защита» центральных механизмов регуляции от чрезмерных психологических и социальных факторов при обитании в суровых природных условиях биологически целесообразна.

Физиологические механизмы такой перенастройки чувствительности анализирующей системы можно объяснить теорией резонансной настройки анализирующей системы мозга на раздражители с различной биологической значимостью.

Исследования показали, что в процессе зимовки не только происходит сдвиг частотного спектра ЭЭГ в сторону более низких частот, но и существенно перестраивается взаимодействие между отдельными ритмами. В процессе зимовки формируется новый паттерн структуры взаимодействия между ритмами ЭЭГ (Сороко С. И., 1978). Оказалось, что к концу зимовки увеличивается вероятность взаимодействия между бета-, альфа- и тета-волнами. При этом существенную роль начинают играть взаимодействие альфа- и тета-частот. Здесь, как и при изменении гистограмм ЭЭГ, характер перестроек временной структуры биоритмики мозга определяется индивидуальными особенностями исходных параметров ЭЭГ и пластичностью механизмов саморегуляции мозга. Значение доминирующего ритма в исходной ЭЭГ в процессе зимовки возрастает. Если в исходной ЭЭГ роль «функционального ядра» в механизмах перестроек принадлежала альфа-ритму, то вероятность его взаимодействия с другими ритмами увеличивается, большинство переходов к другим ритмам осуществляется через альфа-ритм. При наличии двух «функциональных ядер» в ЭЭГ (бета- и тета-) в процессе зимовки доминирующим из них, как правило, становится «функциональное ядро» альфа-ритма. Это указывает на увеличение функциональной роли аль- фа-ритма как регулятора уровня кортикальной возбудимости. У лиц, в исходной ЭЭГ которых нет выраженного «функционального ядра», во всех перестройках ЭЭГ в процессе зимовки отмечаются неустойчивые изменения частоты, значительные колебания регуляционных и инфор-

мационных характеристик механизмов регуляции. При этом устойчивого сдвига частотного спектра ЭЭГ в сторону медленных частот не происходит. У этих лиц в течение зимовки отмечается высокий тета-индекс, что свидетельствует о высоком уровне их эмоционального напряжения (Золотухин А. Н., 1974; Иоселиани К. К., Чайнова Л. Д., 1974; Симонов П. В., 1975).

Следует, однако, отметить, что при отсутствии невротических проявлений даже при большой выраженности тета-ритма или дельта-ритма роль «функционального ядра» эти ритмы не выполняют. При возникновении выраженных невротических расстройств или при типичных неврозах может возникнуть устойчивый патологический паттерн ЭЭГ, при этом «функциональным ядром», поддерживающим высокую инертность патологического паттерна, становится тета-ритм. При исчезновении патологического состояния эта статистическая структура с тета-ритмом в качестве «функционального ядра» распадается.

Показано, что в условиях антарктической зимовки происходит снижение демпфирующих, тормозных влияний (Бундзен П. В., 1972), снижение запасов устойчивости систем регулирования с уменьшением диапазона регулирования и увеличением инерционности (Сороко С. И., 1975, 1978).

Большая роль в развитии невротических синдромов и неврозов отводится фиксации в памяти тех или иных патологических состояний и их последующему инертному удержанию, и воспроизведению (Муравьева Н. П., 1970; Бехтерева Н. П., 1974).

Таким образом, комплекс экстремальных факторов (природных и социальных), имеющих место на антарктической станции, вызывает перенапряжение отдельных функциональных систем организма, снижает устойчивость авторегуляционной системы мозга и даже может привести к срыву высшей нервной деятельности. Выраженные функциональные нарушения центральной нервной системы чаще всего возникают у лиц со слабой нервной системой и по своей этиологии в большинстве случаев не являются типичными неврозами, а, скорее всего, относятся к неврозоподобным адаптационным нарушениям (Пиньковская Э. Я., 1971; Бундзен П. В., 1972; Гурьев В. Н., 1975; Сороко С. И., 1976).

2.6. Влияние суровых условий Арктики

на качество жизни коренного и пришлого населения

Уровень здоровья и продолжительность жизни являются главными интегральными показателями качества жизни населения и социальноэкономического развития страны. Ни рост уровня ВВП, ни все возрастающие прибыли монополий, ни декларативные заявления министерств и ведомств о неустанной заботе о народе не отражают истинного социаль- но-экономического положения всей нации в целом, если здоровье людей ухудшается и идет демографический спад. В последние несколько десятилетий в нашей стране происходит ухудшение здоровья каждого следующего поколения, а это, в свою очередь, чревато снижением качества человеческого потенциала всей нации на длительную перспективу. Главная угроза состоит в том, что проблемы со здоровьем в России сместились от престарелого населения в группы детей и молодежи, что противоречит естественным процессам. Наибольшая смертность отмечается у лиц 25–45 лет, т.е. самого трудоспособного населения. Наиболее неблагополучная ситуация сложилась в северных регионах страны, где к неудовлетворительным социально-экономическим условиям добавляются суровые климатогеографические факторы, оказывающие на человека негативное влияние и требующие проведения специальных мер профилактики и охраны здоровья населения.

Устойчивое экономическое развитие северных регионов определяется тремя основными факторами:

а) внедрением достижений научно-технического прогресса; б) инвестициями;

в) качеством трудового (человеческого) потенциала, способностью людей адаптироваться к суровым природным, техногенным и социальным условиям Севера, сохранять высокий уровень здоровья и работоспособность, воспроизводить здоровое потомство.

В связи с этим всестороннее изучение условий обитания, медицинских и социально-экономических проблем населения северных территорий Российской Федерации, разработка научно обоснованной государственной системы охраны здоровья и повышения качества жизни населения, лежащих в основе устойчивого экономического развития этих регионов, остаются весьма актуальными. По инициативе России с 1 апреля 2007 г. по 1 апреля 2008 г. проводился 3-й Международный полярный год (МПГ), в котором принимают участие практически все северные страны. Одним из важнейших разделов научной программы