Раздел II. Психофизиология функциональных состояний и эмоций
Тема 3. Психофизиология функциональных состояний
Значительные колебания уровня жизненной активности человека (спокойное или напряженное бодрствование, сон и др.) представляют собой одну из важных проблем психофизиологии. В то же время эта проблема имеет междисциплинарный характер. В центре ее находится представление об особом явлении, которое именуется функциональным состояниям (ФС). Это понятие широко используется в физиологии, психологии, эргономике (науке, комплексно изучающей трудовую деятельность людей и условия ее протекания). Поэтому знание физиологических механизмов, ответственных за функциональные состояния организма человека, имеет очень важное практическое значение. Тем не менее, до сих пор нет общепризнанной теории функциональных состояний, в то же время существует несколько подходов к описанию и диагностике функциональных состояний разного типа.
3.1.1. Подходы к определению функциональных состояний
Нередко функциональное состояние (ФС) определяется как фоновая активность ЦНС, в условиях которой осуществляется та или иная деятельность. Однако это определение нельзя считать достаточным. Во-первых, оно носит слишком общий характер и не учитывает структурно-функциональную неоднородность ЦНС. Во-вторых, вводя в качестве критерия «условия осуществления деятельности», оно сужает круг функциональных состояний организма человека, исключая из их числа все состояния, которые непосредственно не связаны с деятельностью (например, сон или медитация). Кроме того, обобщенность этого определения не позволяет выявить основания, по которым можно проводить дифференциацию различных функциональных состояний организма.
Комплексный подход. Появление возможности множественной регистрации психофизиологических индикаторов (ЭЭГ, ЧСС, ЭМГ, дыхательных движений и др.) привело к пониманию функциональных состояний как комплекса поведенческих проявлений, сопровождающих различные аспекты человеческой деятельности и поведения. С позиций системного подхода ФС представляет собой результат динамического взаимодействия организма с внешней средой и отражает состояние «организованного» целого. По этой логике, под функциональным состоянием понимается интегральный комплекс наличных характеристик тех качеств и свойств организма человека, которые прямо или косвенно определяют его деятельность.
Итак, функциональное состояние— это системный ответ организма, обеспечивающий его адекватность требованиям деятельности. Таким образом, изменение ФС представляет собой смену одного комплекса реакций другим, причем все эти реакции взаимосвязаны между собой и обеспечивают более или менее адекватное поведение организма в окружающей среде. Согласно этой логике, диагностика функциональных состояний связана с задачей распознавания многомерного вектора, компонентами которого являются различные физиологические показатели и реакции.
Понятно, что увеличение числа компонент этого вектора, т.е. привлечение к анализу все большего числа показателей и реакций, а также их всевозможных комбинаций, приводит к еще большей дробности и затрудненности анализа функционального состояния. Однако положительным является то, что каждое ФС при этом характеризуется своим собственным уникальным сочетанием показателей и реакций (однозначным многомерным вектором). В то же время никакой набор показателей, пусть даже строго упорядоченный и уникальный, не позволяет выявить сущность конкретного функционального состояния, поскольку всегда оказывается лишь внешним описанием и перечислением, лишенным содержательной характеристики, наиболее значимой для понимания сути ФС.
Эргономический подход. Сюда же примыкает эргономическое определение ФС как такого состояния организма человека, которое оценивается по результатам трудовой и профессиональной деятельности. И именно результаты подобной деятельности рассматриваются как наиболее интегральный показатель функционального состояния. При этом снижение результативности деятельности рассматривается как признак ухудшения ФС.
Согласно этой логике здесь выделяют два класса функциональных состояний:
состояние адекватной мобилизации, когда все системы организма работают оптимально и соответствуют требованиям деятельности;
состояние динамического рассогласования, при котором различные системы организма: а) не полностью обеспечивают его деятельность; б) или работают на излишне высоком уровне траты энергетических ресурсов.
В первом случае имеется в виду «оперативный покой» — особое состояние готовности к деятельности, при котором организм человека за короткий отрезок времени способен перейти в различные формы физиологической активности для выполнения конкретной деятельности. Состояние оперативного покоя сопровождается повышением тонуса нервных центров, особенно тех, которые имеют отношение к построению движений, связанных с предполагаемыми трудовыми действиями и операциями, а также напряжением некоторых вегетативных функций.
Во втором случае речь идет о так называемых экстремальных состояниях (реактивные пограничные или патологические состояния). Конечно, между состоянием оперативного покоя и экстремальными состояниями существует немало других состояний типа: утомления, теплового напряжения, водного истощения и т.п. Подобный способ оценки ФС безусловно полезен при решении задач повышения эффективности труда. Кроме того, он позволяет прогнозировать развитие нежелательных ФС таких как монотония, стресс или высокая степень утомления. Однако, как уже было сказано выше, такой подход не позволяет подойти к решению проблемы механизмов формирования и смены ФС.
Психофизиологический подход к определению функциональных состояний опирается на представление о существовании модулирующих систем мозга. Согласно этому подходу акцент делается на функциональной специализации двух систем организма.
В это число входят:
ретикулярная формация ствола мозга, способная оказывать как возбуждающее, так и тормозное влияние на вышележащие отделы мозга;
лимбическая система, ответственная за эмоциональные состояния человека.
Обе модулирующие системы, будучи тесно связаны с высшими отделами коры больших полушарий, образуют особую функциональную систему, имеющую несколько уровней реагирования: физиологический, поведенческий, психологический (субъективный). В соответствии с этой логикой функциональное состояние можно рассматривать как результат активности объединенной функциональной системы.
Таким образом, в психофизиологии функциональное состояние выступает как результат взаимодействия модулирующих систем мозга и высших отделов коры больших полушарий, который определяет текущую форму жизненной активности индивида. Это определение дает основание проводить границу между разными функциональными состояниями не только по поведенческим проявлениям, эффективности деятельности или результатам полиграфической регистрации, но также и по уровню активности модулирующих систем мозга.
Уровень бодрствованияявляется внешним проявлением активности нервных центров. Это понятие характеризует интенсивность поведения. Все поведенческие проявления в первом приближении можно рассматривать как континуум (или одномерную шкалу), обусловленный колебаниями возбуждения модулирующих систем мозга. По некоторым представлениям, между сном и состоянием крайнего возбуждения имеется непрерывный ряд изменений уровня бодрствования, вызываемых изменениями уровней активности нервных центров. Максимальная эффективность деятельности соответствует оптимальному уровню бодрствования.
Итак, предположительно изменения в функционировании нервных процессов образуют одномерную шкалу, нижняя граница которой — состояние сна, верхняя — состояние очень сильного возбуждения типа ярости. Допускается, что между этими полюсами существует целый ряд уровней бодрствования, составляющих диапазон интенсивности поведения. Изменения уровней бодрствования вызывают изменения тонуса нервных центров: всякая нервная активация должна выражаться в усилении бодрствования.
Схема, описывающая линейный континуум уровней бодрствования, требует, однако, двух важных уточнений. Во-первых, установлено, что активность нервных центров во время сна далеко не всегда минимальна. Как будет показано ниже, в некоторые периоды ночного сна организм человека обнаруживает напряжение физиологических функций. Вероятно, следует признать, что между разными ФС существуют качественные отличия, не сводимые только к различиям в уровнях активации.
Во-вторых, представление о последовательном увеличении уровней бодрствования не предполагает, что приспособительные возможности организма возрастают также монотонно. Начиная с какого-то достаточно высокого уровня бодрствования большинство действий нарушается, таким образом, эффективность выполняемой деятельности связана с уровнем бодрствования обратной U-образной зависимостью. Теоретически можно предположить, что для каждого типа адаптивного поведения существует оптимальный уровень бодрствования.
Таким образом, следует ввести понятие оптимального уровня бодрствования и соответствующего ему функционального состояния, на фоне которых человек добивается наиболее высоких результатов. Следует отметить, что не существует количественной меры для фиксации уровня бодрствования, т.е. нельзя прямо измерить уровень бодрствования, как, например, измеряют температуру тела. Переход от одного уровня бодрствования к другому оценивается эмпирически, на основе наблюдения и количественной оценки разных физиологических показателей.
Нейрохимический подход к определению функциональных состояний опирается на представление о сильной зависимости психического состояния человека (его настроений и переживаний) от биохимического состава внутренней среды организма. Предполагается, что в мозге человека существует особый механизм, регулирующий функциональное состояние через изменение уровня активности медиаторных систем мозга, а также баланса их активности (Данилова, 1992). Устойчивое равновесие активности медиаторных систем дает представление о среднем уровне активации или функциональном состоянии, при котором реализуется данное поведение. Разным типам поведения соответствуют различные балансы активности медиаторных систем мозга.
Источник
Ваш психолог. Работа психолога в школе.
Самое популярное
Психофизиология функциональных состояний
Лекции и практикум по психологии — Психофизиология
Индекс материала
Психофизиология функциональных состояний
Сон
Стресс
Боль
Все страницы
Жизнь и сновидения — страницы одной и той же книги. А. Шопенгауэр Цель: повысить уровень теоретических знаний о функциональных состояниях организма, осмыслить биологическое значение для организма сна, стресса и боли. План лекции 1. Понятие о функциональных состояниях организма. 2. Психофизиология стресса. 3. Психофизиология боли.
Понятие о функциональных состояниях организма
Функциональное состояние — определенная активность структур головного мозга, на фоне которой протекает любая деятельность организма. Исследователи выделяют два основных функциональных состояния организма — бодрствование и сон.
1.1. Характеристика бодрствования
Бодрствование — поведенческое проявление активности нервной системы как результат приспособления организма к изменяющимся условиям существования. В концепции, предложенной В. Блоком в 1970 году, состояние бодрствования описывалось как континуум активации, т. е. в виде непрерывного ряда состояний активности — от комы до аффекта. Согласно данной концепции можно выделить два типа процесса активации: общее повышение активности мозговых структур и частное изменение активности в отдельных областях коры или подкорковых структурах, связанных с процессами внимания (Блок В., 1970). Исследования, проведенные П. К. Анохиным в 1968 году и представленные в виде разработанной им теории функциональных систем, опровергли концепцию о существовании единой активационной системы и показали, что в основе различных видов поведения человека лежат разные активационные процессы (Анохин П. К., 1975). В настоящее время выделяют две основные активи-рующие системы: первая обусловлена функционированием ретикулярной формации ствола мозга, префронтальных и премоторных отделов левого полушария; вторая — функционированием ептогиппокампальных структур. На поведенческом уровне работа первой активирующей системы проявляется в виде общего уровня активности человека, а работа второй — как изменение его эмоционально-личностной сферы. Реакция активации — увеличение возбудимости, лабильности и реактивности тех нервных структур, в которых она представлена. Реакцию активации можно вызвать воздействием раздражителей на органы чувств или электрической стимуляцией ретикулярной формации. О ее появлении можно судить по изменению структуры электроэнцефалограммы. В условиях сна реакция активации означает переход от глубоких стадий сна к поверхностным или полное пробуждение от сна. В условиях спокойного бодрствования реакция активации представлена блокадой (десинхронизацией) альфа-ритма и/или усилением бета- и гамма-колебаний (Данилова Н. Н., 2012). Реакция активации многокомпонентна, помимо электроэнцефалографических, она включает вегетативные, моторные, биохимические и другие изменения. При этом различают локальную (местную) активацию, которая охватывает ограниченные зоны мозга и определяет селективный, избирательный характер внимания, и генерализованную (общую) активацию, которая охватывает мозг в целом, что свидетельствует об изменении уровня активации, или функционального состояния организма. В настоящее время считают, что существуют более или менее стабильные индивидуальные различия в уровне активации. Некоторые индивиды постоянно находятся на высоком уровне активации, в то время как для других характерен постоянно низкий уровень активации. Индивидуальный уровень активации — уровень неспецифической активации и функционального состояния, который наиболее часто наблюдается у конкретного человека во время бодрствования. В исследованиях было установлено (Николаева Е. И, 2008), что люди с низким уровнем активации на действие раздражителей большой интенсивности отвечают появлением оборонительных реакций, характеризуются высоким со-держанием в мозге фермента моноаминоксидазы. Люди с высоким уровнем активации реагируют по ориентировочному типу, и у них низкая концентрация данного фермента. Фермент моноаминоксидаза содержится в митохондриях нейронов и подавляет секрецию нейромедиаторов внутри нейрона: норадреналина, дофамина, серотонина, которые относятся к эндорфинам («гормоны удовольствия»). Уменьшение выработки моноаминоксидазы приводит к возрастанию концентрации в мозге эндорфинов, что сопровождается стремлением к поиску новых ощущений и переживаний, тормозит негативные эмоции и оказывает антидепрессивное влияние. Поэтому представляется возможным, что положительное отношение к учебному процессу и творчеству определяется, в том числе, и высоким уровнем эндорфинов. Согласно данным Я. Стреляу (1982), свойством низкой активированности обладают интроверты, нейротики, высокоэмоциональные индивиды, избегающие поиска дополнительных ощущений, со слабой нервной системой, высокореактивные и высокотревожные субъекты, с заторможенным темпераментом и тенденцией к отказу от взаимодействия. Лица, обладающие подобными чертами темперамента, чаще испытывают отрицательные эмоции, тревожность, страх. Индивиды с противоположными свойствами темперамента характеризуются высокой активированностью, и соответственно их эмоции отличаются положительным тоном. Существование различных уровней активации связывают с преобладанием определенной структуры головного мозга. Так, доминирование информационных систем мозга обуславливает реагирование по ориентировочному типу, в то время как активация лимбической системы мозга сопровождается оборонительным рефлексом. При пассивной форме оборонительного рефлекса основной вклад в реакцию вносит миндалина, и при этом доминирующими эмоциями становятся тревожность и страх. Активная форма оборонительного рефлекса определяется функциями лобной коры и гипоталамуса и проявляется в эмоциях гнева и агрессии. Регуляция функциональных состояний и поведения человека подчиняется закону Р. М. Йеркса и Дж. Д. Додсона (1908): для каждого типа заданий существует свой оптимум активации, под которым понимают определенное благоприятное состояние напряжения, обеспечивающее наиболее успешное выполнение задания. Графически данный закон описывается колоколообразной кривой, которую называют обратной U-образной зависимостью. На практике она проявляется в низкой эффективности любой деятельности как при сильном возбуждении, так и при полном расслаблении. При оптимуме активации отмечаются самые высокие показатели выполнения заданий. В регуляции бодрствования главным образом участвует ретикулярная формация ствола мозга, которая связана со всеми отделами коры головного мозга с помощью диффузной неспецифической проекционной афферентной системы. Она оказывает активирующее восходящее влияние на кору больших полушарий. Раздражение ретикулярной формации вызывает реакцию пробуждения, а на электроэнцефалограмме — десинхронизацию альфа-ритма и ориентировочный рефлекс. Кроме ретикулярной формации за регуляцию уровня бодрствования отвечают структуры базальной области переднего мозга. Так, стимуляция базального ядра Мейнерта усиливает кровоток в коре больших полушарий головного мозга. К другим структурам, участвующим в регуляции бодрствования, относятся органы лимбической системы (гипоталамус, гиппокамп, миндалина и др.). Таким образом, ретикулярная формация имеет организующее значение в регуляции функционального состояния мозга, формируя определенную фоновую активность, а остальные структуры включаются в модуляцию этого состояния, обуславливая конкретный уровень активации.
1.2. Характеристика сна
Сон — физиологическое состояние, которое характеризуется потерей активных психических связей субъекта с окружающим миром.
1.2.1. Механизмы сна
Существует два возможных механизма, объясняющих переход от бодрствования ко сну. Первый из них заключается в том, что механизмы, поддерживающие организм в бодрствующем состоянии, постепенно утомляются, и, значит, сон — это пассивное физиологическое состояние организма. Согласно данному подходу, сон представляет собой отдых, необходимый для восстановления энергии клеток мозга после активного бодрствования. Однако, благодаря применению современных психофизиологических методов исследования (например, электроэнцефалографии), установлено, что активность мозга во время сна часто бывает выше, чем во время бодрствования. Это проявляется в виде увеличения активности нейронов некоторых структур головного мозга, и, значит, сон — это активное физиологическое состояние организма. Второй механизм объясняет переход от бодрствования ко сну активным торможением механизмов, обеспечивающих бодрствование.
1.2.2. Фазы сна
В целом, сон сопровождается рядом характерных изменений вегетативных показателей и биоэлектрической активности головного мозга. Рефлекторные реакции во время сна снижены. Спящий человек не реагирует на многие внешние воздействия, если они не имеют чрезмерной силы. Сон характеризуется фазовыми изменениями, которые особенно отчетливо проявляются при переходе от бодрствования ко сну. • Фаза закрывания глаз. Бета-ритм, характерный для состояния бодрствования, сменяется альфа-ритмом, происходит засыпание человека. В данную фазу пробуждение происходит достаточно легко. • Фаза «сонных веретен». Она соответствует веретенообразным всплескам бета-ритма на фоне преобладающего альфа-ритма. Это поверхностный сон. • Фаза высокоамплитудных медленных тета-волн. Возникает примерно через 30 минут после фазы «сонных веретен». Это умеренно глубокий сон. Пробуждение в эту фазу затруднено, она сопровождается изменениями вегетативных показателей: уменьшается частота сердечных сокращений, снижается кровяное давление, температура тела и др. • Фаза высокоамплитудных сверхмедленных дельта-волн, или дельта-сон. Это глубокий сон. Вегетативные показатели в эту фазу достигают минимальных значений.
1.2.3. Стадии сна
Выделяют две стадии сна: медленноволновой сон (ортодоксальный) и быстроволновой сон (парадоксальный, или сон с быстрыми движениями глаз). Стадия медленноволнового сна, или просто медленного сна, длится 1—1,5 часа, затем следует стадия быстроволнового сна, или просто быстрого сна. Эти стадии сменяют друг друга 6—7 раз в течение ночи. Человек, проснувшись в стадию медленного сна, обычно не помнит сновидений. В данную стадию увеличивается выброс соматотропного гормона (гормона роста), что приводит к усилению синтеза белка (считают, что именно в этот период возникает ощущение полета во сне), повышается выработка антител (лечебное значение сна, особенно в период инфекционных заболеваний). Человек, проснувшись в стадию быстрого сна, может рассказать о своих сновидениях. Данная стадия характеризуется угнетением спинномозговых рефлексов (движутся только глаза, но не другие части тела), увеличением концентрации гормона стресса в крови — кортизола (возможны приступы удушья, стенокардии и др.). Если человека лишать только быстрого сна, например, будить его сразу при переходе в эту стадию, то могут произойти нарушения психической деятельности. Фармакологический сон по своим механизмам отличается от естественного сна, т. к. снотворные препараты подавляют активность разных структур мозга (ретикулярной формации, гипоталамуса, коры головного мозга), что сопровождается нарушением естественных механизмов формирования стадий сна, процесса консолидации памяти, переработки и усвоения информации.
1.2.4. Теории сна
• Гуморальная теория сна. Причиной перехода организма из состояния бодрствования ко сну считают вещества, накапливающиеся в крови при длительном бодрствовании. В качестве подтверждения данного положения приводят эксперимент, в котором бодрствующей собаке переливали кровь животного, лишенного сна в течение суток. Бодрствующая собака немедленно засыпала. Действительно, в настоящее время обнаружены гипногенные вещества, например пептид, вызывающий дельта-сон. Однако гуморальные факторы не могут рассматриваться как основная причина перехода ко сну, о чем свидетельствуют наблюдения за неразделившимися (сиамскими) близнецами, у которых разделение нервной системы произошло полностью, а системы кровообращения имели множество анастомозов. Такие близнецы могли спать в разное время, т. е. один ребенок спал, а другой бодрствовал. • Подкорковая теория сна. При различных опухолевых или инфекционных поражениях подкорковых, особенно стволовых, структур головного мозга у больных отмечаются различные нарушения сна (от бессонницы до длительного летаргического сна), что свидетельствует о наличии подкорковых центров сна. Экспериментально было установлено, что раздражение задних структур субталамуса и гипоталамуса переводит животных в состояние сна, а прекращение раздражения этих структур сопровождается их пробуждением, что указывает на наличие в них центров сна. • Корковая теория сна. В лаборатории И. П. Павлова было установлено, что при длительной выработке тонкого дифференцировочного торможения животные часто засыпали. Данный факт позволил ученому предположить наличие центров сна в коре головного мозга (Павлов И. П., 1952). • Корково-подкорковая теория сна. Наблюдения за больными, у которых отсутствовали почти все виды чувствительности, показали, что они переходят в состояние сна, как только прерывается поток информации от действующих органов чувств. Например, у одного больного из всех органов чувств функционировал только один глаз, и его закрытие сопровождалось переходом больного в состояние сна. Этот факт не могли объяснить ни подкорковая, ни корковая теории сна. Поэтому поиск в данном направлении был продолжен, и появилась новая, корково-подкорковая теория сна. Большой вклад в ее развитие внес П. К. Анохин. Экспериментально доказано, что сон возникает во всех случаях устранения восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору головного мозга. Были установлены нисходящие влияния коры мозга на подкорковые образования. Доказано, что между лимбико-гипоталамическими и ретикулярными структурами мозга имеются реципрокные отношения. При возбуждении лимбико-гипоталамических структур мозга наблюдается торможение структур ретикулярной формации ствола мозга и наоборот. Согласно корково-подкорковой теории, при бодрствовании за счет потоков афферентной информации от органов чувств активируются структуры ретикулярной формации ствола мозга, которые оказывают восходящее активирующее влияние на кору больших полушарий. При этом нейроны лобных отделов коры оказывают нисходящие тормозные влияния на центры сна заднего гипоталамуса. Это устраняет блокирующие влияния гипоталамических центров сна на ретикулярную формацию среднего мозга. В состоянии сна, при уменьшении потока сенсорной информации, снижаются восходящие активирующие влияния ретикулярной формации ствола мозга на кору мозга. В результате этого устраняются тормозные влияния лобной коры на нейроны центра сна заднего гипоталамуса. Это способствует еще более активному торможению ретикулярной формации ствола мозга. В условиях блокады всех восходящих активирующих влияний подкорковых образований на кору мозга наблюдается стадия медленноволнового сна (Анохин П. К., 1975). Корково-подкорковая теория объяснила все виды сна и его расстройства. Сон новорожденных детей длительный, но периодически прерывается из-за возбуждения центра голода в латеральных ядрах гипоталамуса, что тормозит активность центра сна. Следствием этого становится усиление восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору головного мозга, и ребенок просыпается. Длительный сон у человека может наблюдаться при раздражении центров заднего гипоталамуса сосудистым или опухолевым патологическим процессом, при котором возбужденные клетки центра сна непрерывно оказывают блокирующее влияние на нейроны ретикулярной формации ствола мозга. Такое расстройство сна, как бессонница, объясняется перевозбуждением коры головного мозга вследствие курения, напряженной умственной работы перед сном. При этом усиливаются нисходящие тормозные влияния нейронов лобной коры на гипоталамические центры сна, и подавляется механизм их блокирующего действия на ретикулярную формацию ствола мозга. К нарушениям сна относят также храп, возникающий у человека, когда во сне, обычно лежа на спине, он дышит от-крытым ртом и его язык западает в глотку. Бруксизм — скрежетание зубами во сне. Вероятной причиной его является рудиментарный рефлекс, соответствующий заточке зубов у животных. Иногда во время сна наблюдается так называемое частичное бодрствование, которое объясняется наличием определенных каналов реверберации возбуждений между подкорковыми структурами и корой больших полушарий во время сна на фоне снижения восходящих активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга. Например, кормящая мать может крепко спать и не реагировать на сильные звуки, но она быстро просыпается даже при не-большом шевелении ребенка. В случае патологических изменений в том или ином органе усиленная импульсация от него может определять характер сновидений и быть предвестником заболевания, субъективные признаки которого еще не воспринимаются в состоянии бодрствования.
1.2.5. Биологическое значение сна
Сон является жизненно необходимым для человека, в норме для большинства людей сон должен длиться 7—8 часов, у холериков и меланхоликов до 10 часов. В опытах с лишением сна установлено, что при полном, но не длительном отсутствии сна могут возникать непродолжительные физические и психические расстройства: возрастает сексуальность, нечувствительность к боли, повышается агрессивность и потребность в пище. При сокращении времени сна до 4—5 часов в сутки в течение многих недель работоспособность и самочувствие снижаются в минимальной степени. Отсутствие сна в течение 60—80 часов ведет к изменению настроения, снижению работоспособности, рассеянности внимания, нарушению двигательной активности. Отсутствие возможности уснуть в течение двух недель ведет к гибели человека.
2. Психофизиология стресса
Полная свобода от стресса означает смерть… Стресс — это аромат и вкус жизни… Ганс Селье
2.1. Общие положения концепции стресса
Концепцию стресса сформулировал канадский ученый Ганс Селье. Он ввел в науку термин «стресс» в 1929 году. Английское понятие «stress» можно перевести как напряжение, давление, нажим. Будучи студентом-медиком, он обратил внимание на то, что у всех пациентов, страдающих от самых разных заболеваний, возникает ряд общих симптомов (потеря аппетита, мышечная слабость, повышенное артериальное давление и температура, утрата мотивации к достижениям). Поскольку эти симптомы не зависят от природы соматического расстройства, Селье предложил обозначать такое состояние организма, как «синдром просто болезни». Первая статья Селье, посвященная данной проблеме, появилась в 1936 году в журнале «Nature» под заголовком «Синдром, вызываемый различными повреждающими агентами». Первоначально Селье использовал термин «стресс» для описания совокупности всех неспецифических изменений, происходящих внутри организма. Он давал такое определение стресса: «неспецифическая реакция организма на любое требование извне» (Селье Г., 1982). Согласно этим представлениям, под влиянием различных стрессоров (холод, токсичные вещества в сублетальных дозах, чрезмерная мышечная нагрузка, кровопотеря и т. д.) возникает ха-рактерный синдром, который не зависит от природы вызвавшей его причины. Селье рассматривал стресс как неспецифическое генерализованное усилие организма приспособиться к новым условиям и поэтому назвал его «общий адаптационный синдром». Впоследствии Селье стал выделять понятия «стресс» и «дистресс». Понятие физиологического стресса он приравнивал к изменению функционального состояния, отвечающего задаче, решаемой организмом (творческая работа, азарт болельщика, страстный поцелуй). Поэтому даже в состоянии полного расслабления спящий человек испытывает определенный стресс. Дистресс — это тот стресс, который неприятен и наносит вред организму. Такое понимание принимается исследователями и в настоящее время. Они различают стресс в узком смысле слова, как проявление адаптационной активности организма при сильных, экстремальных для него воздействиях, и стресс в широком смысле слова, когда адаптационная активность возникает при действии любых значимых для организма факторов. Стресс — неспецифическая (общая) физиологическая реакция организма на любое сильное воз-действие. Стрессоры — факторы, вызывающие стресс-реакцию. Различают физиологические и психологические стрессоры. Физиологические стрессоры оказывают непосредственное влияние на организм. К ним относятся болевые воздействия, холод, высокая температура, чрезмерная физическая нагрузка и др. Психологическими стрессорами являются стимулы, которые сигнализируют о биологической или социальной значимости событий. Это сигналы угрозы, опасности, переживания, обиды, необходи-мость решения сложной задачи и др. В соответствии с двумя видами стрессоров различают стресс физиологический и психологический. Последний подразделяют на информационный и эмоциональный. Информационный стресс возникает в ситуации информационных перегрузок, т. е. когда человек не справляется с поставленной задачей, не успевает принимать верные решения в требуемом темпе при высокой ответственности за последствия принятых решений. Эмоциональный стресс вызывается сигнальными раздражителями и появляется в ситуации угрозы, обиды и др., а также в условиях конфликтных ситуаций, когда длительное время отсутствует возможность удовлетворять свои биоло-гические или социальные потребности. Универсальными психологическими стрессорами, вызывающими эмоциональ-ный стресс у человека, являются речевые раздражители, которые способны оказывать особенно сильное и продолжительное действие.
2.2. Стадии общего адаптационного синдрома
Общий адаптационный синдром — комплекс морфофизиологических изменений, возникающих в состоянии стресса. Выделяют три стадии общего адаптационного синдрома (рис. 2 А): • Стадия тревоги. Развивается в течение 6—48 часов после начала действия повреждающего агента. Наблюдается быстрое уменьшение размеров органов иммунной системы (вилочковой железы, селезенки, лимфатических узлов), печени, изменяется состав крови (исчезают эозинофилы), в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта появляются язвы. Сопротивление организма стрессору падает ниже нор-мы. • Стадия резистентности (устойчивости). Характеризуется прекращением секреции из гипоталамуса соматотропного и гонадотропных гормонов, значительным увеличением размеров надпочечников. Особенно увеличивается кора надпочечников, что сопровождается усилением в ней выработки гормона стресса (кортизола), резким повышением его концентрации в крови, следствием чего является мобилизация адаптационных резервов организма. Сопротивление организма стрессору поднимается значительно выше нормы. В зависимости от силы повреждающего агента на этой стадии происходит либо увеличение сопротивляемости организма и восстановление исходного состояния, либо организм теряет сопротивляемость, что приводит к третьей стадии. • Стадия истощения. Наблюдается в случае, если стрессор продолжает действовать длительное время, а адаптационные резервы организма исчерпаны. Данная стадия может завершиться гибелью организма. Экстремальные ситуации, вызывающие стресс, делят на кратковременные и длительные. При кратковременном стрессе срабатывают готовые программы реагирования, а при длительном стрессе требуются адаптационные перестройки функциональных систем, которые иногда могут быть крайне тяжелыми и неблагоприятными для здоровья человека.
Рис. 2. Стадии общего адаптационного синдрома (А) и основные пути формирования стресс-реакции (Б) (по Г. Селье) Интенсивное физиологическое и психологическое изучение длительного стресса было начато в связи с подготовкой продолжительных космических полетов. Данные работы позволили более детально исследовать первую стадию стресса — стадию тревоги, выделив в ней три периода адаптации к устойчивым стрессогенным воздействиям: • Период активизации адаптационных защитных форм реагирования. У большинства людей характеризуется стеническими эмоциями и повышенной работоспособностью. Однако его продолжительность исчисляется минутами, часами. • Период формирования нового уровня функционирования. Данный период часто сопровождается ухудшением состояния человека и снижением его работоспособности. Однако иногда при высокой мотивации у человека за счет сверхмобилизации его резервов может поддерживаться достаточно высокая работоспособность. При этом такое перенапряжение чревато последствиями: обострение скрытых заболеваний, появление болезней стресса (сосудистых, воспалительных, психических). В условиях, приближающихся к предельно допустимым, суммарная продолжительность двух первых периодов стресса в совершенно разных стрессогенных ситуациях в среднем одинакова и составляет 11 суток. • Период неустойчивой адаптации. Он предшествует стадии резистентности и по продолжительности варьирует от 20 до 60 суток.
2.3. Физиологические механизмы стресса Стереотипный характер общего адаптационного синдрома определяется рядом нервных и нейроэндокринных механизмов (рис. 2 Б). Во-первых, в результате поступившей от рецепторов информации в коре головного мозга формируется интенсивный стойкий очаг возбуждения — доминанта, которая подчиняет себе всю деятельность организма. Во-вторых, вслед за появлением доминанты развивается особая цепная реакция: возбуждается гипоталамус, который оказывает влияние на аденогипофиз, заставляя его выделить в кровь большую порцию аденокортикотропного гормона, под влиянием которого надпочечники секретируют катехоламины (адреналин, норадреналин) и глюкокортикоиды (кортизол), т. е. гормоны стресса. Данные гормоны вызывают многосторонний эффект: сердце начинает сокращаться с большей частотой (говорят, что оно выскакивает из груди при страхе, волнении, гневе), повышается артериальное давление (может разболеться голова, возникнуть сердечный приступ). Кортизол поддерживает повышенный уровень сахара и аминокислот в крови, что в условиях стресса важно для деятельности мозга, сердца и тех органов, на которые выпадает особенно большая нагрузка. Он стимулирует расщепление углеводов и жиров до сахаров и аминокислот в работающих скелетных мышцах, соединительной и лимфоидной тканях, следствием чего становится похудение организма, уменьшение размеров органов иммунной системы, снижение количества лимфоцитов в крови. Поскольку лимфоциты осуществляют иммунные реакции, то уменьшение их количества сопровождается ухудшением иммунной защиты организма и ослаблением сопротивляемости инфекциям. В то же время в очагах воспаления кортизол уменьшает воспалительные реакции: он укрепляет лизосомы клеток и этим препятствует выходу из них ферментов, расщепляющих белки и повышающих проницаемость сосудов, в результате чего стихает боль, уменьшается краснота и отечность. Изъязвление слизистой оболочки желудка и кишечника при стрессе имеет чисто нервную природу. Как только содержание катехоламинов и глюкокортикоидов в крови достигает верхней границы нормы, то срабатывает закон обратной связи. Проникая через гематоэнцефалический барьер в спинномозговую жидкость и мозг, они тормозят деятельность гипоталамуса. Автоматически приостанавливается образование аденокортикотропного гормона, и его уровень в крови снижается. При длительных и угрожающих жизни стрессогенных воздействиях в механизме обратной связи, прерывающей секрецию катехоламинов и глюкокортикоидов, могут возникать сбои, когда взаимодействие между нервными и химическими механизмами разлаживается. Обнаружено, что в таких условиях эти гормоны связываются с белком крови — транскортином. Данное соединение задерживается гематоэнцефалическим барьером, поэтому в мозг перестает поступать информация об избытке гормонов стресса в крови, и секреция аденокортикотропного гормона не прерывается. В-третьих, если обратная отрицательная связь не срабатывает, тогда начинается следующая стадия стресса — стадия истощения. В кору головного мозга вновь и вновь поступают импульсы, поддерживающие активность доминанты, а в кровь продолжают выделяться гормоны стресса. Избыточное накопление этих гормонов во внутренней среде организма ведет к расстройству функций разных органов и их систем. 2.4. Последствия влияния стресса на организм человека Стресс влияет на эффективность деятельности. При высоком уровне стрессовой напряженности снижается работоспособность, причем сначала нарушаются более сложные формы деятельности, например, такие как операции по наведению на цель, сложные координационные движения. Выполнение простых действий, например сенсомоторная реакция, реакции на аварийный сигнал, в этих условиях может улучшаться. Стресс по-разному влияет на когнитивные процессы. Как правило, увеличивается сенсорная чувствительность, улучшается способность к распознаванию сигнала, расширяется поле зрения. Однако опять же нарушаются более сложные интегративные процессы (сложное опознание, науче-ние), увеличиваются ошибки памяти, возможна гиперактивность мышления (навязчивые мысли, бесполезное фантазирование), уход от решения стрессогенных проблем (решение побочных замещающих проблем или уменьшение активности мышления). Для человека самыми частыми стрессорами являются эмоциональные раздражители, которые могут вызывать развитие психосоматических заболеваний, например язвы желудка или двенадцатиперстной кишки. Экспериментально было доказано, что такого рода заболевания имеют чисто нервную природу. Крыс подвергали стрессу путем лишения возможности двигаться, для этого запирали их на несколько часов в узкой трубе. Последствием такого эксперимента становилось образование язв желудка. Объясняется данный факт тем, что при стрессе происходит мобилизация сил организма, которая сопровождается активацией симпатической нервной системы, что, в свою очередь, приводит к уменьшению кровообращения в сосудах желудка, а вследствие этого уменьшается образование клетками желудка защитной слизи. Поэтому постоянно образующаяся в желудке соляная кислота повреждает его слизистую оболочку и кровеносные сосуды. Кроме того, данный эффект усиливается из-за того, что компенсаторно вслед за симпатической активацией повышается активность парасимпатической нервной системы (блуждающий нерв), которая стимулирует выделение соляной кислоты. Развитию стресса способствуют не только неприятные события. В качестве доказательства этого утверждения Селье приводил следующий пример: мать, получившая известие о гибели сына, переживает сильнейший стресс. Но если через какое-то время окажется, что сообщение было ложным, и сын неожиданно вернется к матери, то она снова перенесет стресс. В этот же ряд можно поставить сообщение о смерти в 1997 году пожилой жительницы Еревана, испытавшей чрезвычайное потрясение от того, что после многомесячного отсутствия электроэнергии в ее доме неожиданно снова появился свет. Существует несколько способов нормализации состояния организма после стресса, например занятия спортом, хобби и другая приятная творческая деятельность. Важный способ — активизация чувства юмора, т. к. смех приводит к падению тревожности. После того как человек посмеялся, наступает релаксация (расслабление мышц), деятельность сердца нормализуется.
2.5. Биологическое значение стресса
Стресс рассматривают как нормальное явление в здоровом организме. Он обеспечивает адаптацию к новым физическим и психическим воздействиям, способствует мобилизации индивидуальных ресурсов для преодоления возникших трудностей. Поэтому стресс является защитным механизмом биологической системы.
3. Психофизиология боли
Согласно общепринятому мнению, боль — это ощущение организма. Однако некоторые авторы предлагают рассматривать боль как психофизиологическое состояние, сопровождаемое изменениями деятельности различных органов и систем органов, возникновением эмоций и мотиваций. Вместе с тем эмоции и мотивации возникают очень часто и в других ситуациях (голод, опасность, неприятное сообщение и др.), при этом состояние организма также сильно изменяется. Поэтому такой подход считается несостоятельным. Боль имеет сигнальное значение для организма, т. е. она сообщает организму о происходящих в нем изменениях. Таким образом, боль является не причиной, а следствием изменения состояния организма. Боль — неприятное ощущение, возникающее в результате действия сверхсильных раздражителей, повреждения тканей и органов организма или их кислородного голодания. Современной является теория специфичности боли, суть которой состоит в том, что боль — это независимое ощущение со своим собственным специализированным нервным аппаратом из рецепторов, проводящих путей и центров. Рецепторы, реагирующие на сверхсильные стимулы, называются ноцицепторами, а активируемые ими нейронные структуры — ноцицептивной системой. Типы боли по месту локализации: • соматическая боль — если возникает в коже, то ее называют поверхностной; если в мышцах, костях, суставах или соединительной ткани — глубокой; • висцеральная боль — возникает во внутренних органах, например при растяжении или спазмах полых органов брюшной полости. Типы боли по продолжительности: • острая боль — обладает четкой сигнальной и предупреждающей функцией и быстро исчезает после устранения причины повреждения; • хроническая боль — обладает устойчивостью и периодической повторяемостью. Компоненты боли: • сенсорный — ноцицепторы возбуждаются при воздействии сверхсильного раздражителя и передают информацию о местоположении, начале и конце действия раздражителя, его интенсивности, а организм осознает эту информацию в виде ощущения; • аффективный или эмоциональный — вызываемые болью аффекты или эмоции носят исключительно неприятный характер, боль портит самочувствие человека и мешает жить; • вегетативный — реакции организма на болевую стимуляцию проявляются в виде рефлексов вегетативной нервной системы (расширение или сужение сосудов, учащение или урежение частоты пульса и дыхания, изменение потоотделения, тошнота и др.); • психомоторный — проявляется как рефлекс избегания или защиты от действующего раздражителя. В организме имеется не только ноцицептивная, но и антиноцицептивная (обезболивающая) система. Антиноцицептивная система предотвращает перевозбуждение ноцицептивных систем. Она представляет собой совокупность структур, расположенных на разных уровнях центральной нервной системы. Первый уровень включает структуры спинного мозга и ретикулярной формации среднего мозга. В гипоталамусе располагается второй уровень. Третий уровень представлен соматосенсорной зоной коры больших полушарий головного мозга, которой отводится ведущая роль в формировании антиболевых реакций. Особое значение в угнетении болевых ощущений имеют опиатные рецепторы, расположенные во многих тканях организма, но преимущественно на разных уровнях центральной нервной системы. Данные рецепторы связываются в организме с вырабатываемыми опиоидными веществами (эндорфины, энкефалины, динорфины), что приводит к возникновению пре- и постсинаптического тор-можения в ноцицептивной системе, в результате чего угнетаются болевые ощущения. Кроме того, в механизме регуляции болевой чувствительности участвуют и неопиоидные пептиды (нейротензин, ангиотензин II, кальцитонин, холецистокинин), которые также оказывают тормозной эффект на проведение болевых импульсов. Все эти вещества образуются в центральной нервной системе и эндокринной системе желудочно-кишечного тракта. Контрольные вопросы 1. Дайте определение функционального состояния. 2. Дайте определение бодрствования. 3. Что такое реакция активации? 4. Перечислите виды реакции активации. 5. Что такое индивидуальный уровень активации? 6. Какие различия существуют между индивидами с высоким и низким уровнем активации? 7. Объясните суть закона Йеркса и Додсона. 8. Что такое оптимум активации? 9. Дайте определение сна. 10. Расскажите о механизмах сна. 11. Охарактеризуйте фазы и стадии сна. 12. Раскройте основной смысл теорий сна. 13. Дайте определение стресса и дистресса по Селье. 14. Что такое стресс в современном понимании? 15. Охарактеризуйте стадии общего адаптационного синдрома. 16. Дайте классификацию и характеристику стрессоров и видов стресса. 17. Объясните физиологические механизмы стресса. 18. Опишите последствия влияния стресса на организм человека. В чем биологическое значение стресса? 19. Дайте определение боли. 20. Охарактеризуйте классификации типов боли. 21. Перечислите компоненты боли. 22. Объясните суть ноцицептивной и антиноцицептивной систем. Список рекомендуемой литературы 1. Александров Ю. И. Основы психофизиологии. М. : ИНФРА-М, 1997. 340 с. 2. Александров Ю. И. Психофизиология. СПб. : ПИТЕР, 2004. 496 с. 3. Анохин П. К. Очерки по физиологии функциональных систем. М. : Медицина, 1975. 225 с. 4. Баринова М. О., Зарипов В. Н. Основы психофизиологии : метод. рекомендации. Иваново : Иван. гос. ун-т, 2006. 51 с. 5. Блок В. Уровни бодрствования и внимание // Экспериментальная психология. 1970. Вып. 3. С. 97—146. 6. Греченко Т. Н. Психофизиология. М. : Гардарики, 1999. 196 с. 7. Данилова Н. Н. Психофизиология. М. : Аспект Пресс, 2012. 373 с. 8. Илюхина В. А. Психофизиология функциональных состояний и познавательной деятельности здорового и больного человека. СПб. : Н-Л, 2010. 368 с. 9. Марютина Т. М., Кондаков И. М. Психофизиология. М. : МГППУ, 2004. 248 с. 10. Николаева Е. И. Психофизиология : психологическая физиология с основами физиологической психологии. СПб. : ПЭР СЭ, 2008. 624 с. 11. Павлов И. П. Двадцатилетний опыт объективного изучения нервной деятельности. М. : Медгиз, 1952. 505 с. 12. Селье Г. Стресс без дистресса. М. : Прогресс, 1982. 238 с. 13. Стреляу Я. Роль темперамента в психическом развитии. М. : Прогресс, 1982. 330 с. Источник: Баринова М. О. Психофизиология : текст лекций / М. О. Баринова. — Иваново : Иван. гос. ун-т, 2014. — 136 с. — ISBN 978-5-7807-1088-8
