Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1. Возрастные особенности мозгового кровообращения 10
1.1.1. Динамика показателей церебральной гемодинамики в пубертатном периоде 10
1.2. Психофизиологические особенности подросткового периода. Особенности проявления типологических свойств нервных процессов в подростковом периоде 13
1.2.1.Сила нервных процессов и ее возрастные особенности 15
1.2.2.Подвижность нервных процессов и ее возрастные особенности 17
1.2.3 .Баланс нервных процессов и его возрастные особенности 19
Глава 2. Характеристика методов и организация исследования 23
2.1. Организация исследования 23
2.2. Методика оценки состояния мозговой гемодинамики 23
2.3. Методики определения особенностей проявления типологических свойств нервных процессов 30
2.4. Методы статистической обработки полученных результатов 36
Глава 3. Возрастные особенности мозгового кровообращения 37
Глава 4. Возрастные особенности проявления типологических свойств нервных процессов 47
4.1. Сила нервных процессов 47
4.2. Подвижность нервных процессов 48
4.3. Баланс нервных процессов 50
Глава 5. Изменение кровенаполнения сосудов головного мозга при кратковременной умственной нагрузке 52
Глава 6. Особенности церебральной гемодинамики у старшеклассников с различными проявлениями типологических свойств нервных процессов 57
6.1. Церебральная гемодинамика у старшеклассников с различной силой нервных процессов 57
6.2. Церебральная гемодинамика у старшеклассников с различной подвижностью нервных процессов 65
6.3. Церебральная гемодинамика у старшеклассников с различным балансом нервных процессов 73
6.4. Корреляционные взаимоотношения исследуемых систем 77
Глава 7. Обсуждение результатов 83
Выводы 96
Библиографический список 97
- Динамика показателей церебральной гемодинамики в пубертатном периоде
- Организация исследования
- Возрастные особенности мозгового кровообращения
- Сила нервных процессов
Введение к работе
Актуальность проблемы. В литературе последних десятилетий представлены данные, свидетельствующие о роли основных свойств нервных процессов в формировании индивидуальных психофизиологических и физиологических особенностей человека; показано, что свойства нервных процессов накладывают глубокий отпечаток на психический склад человека и его поведение, определяя в значительной мере индивидуальные различия динамики психической деятельности: ее быстроту, объем, скорость и т.д., что, в свою очередь, в- известных ситуациях может влиять, на конечную результативность работы человека.
Установлена связь проявления1 психических процессов (внимание, память, восприятие) с типологическими свойствами нервных процессов.. Так, величину объема, быстроту концентрации и распределения внимания связывают с силой нервных процессов [46]. Умственная- работоспособность также во многом детерминирована силой нервных процессов. [152]. Продуктивность непроизвольной и произвольной- памяти находится под влиянием силы и лабильности нервных процессов [20* 37, 41, 53, 182].
Как известно, сила нервных процессов определяется уровнем активации в покое [57]. У субъектов со слабостью этот уровень выше, чем у лиц с силой, что подтверждается более высокими значениями энергозатрат и интенсивностью обменных процессов [56]. Из этого следует, что для поддержания высокого уровня обмена веществ, а вместе с тем - и высокого уровня активации, необходимо адекватное вегетативное обеспечение, реализуемое за счет увеличения кровенаполнения.
Церебральная, гемодинамика обеспечивает полноценное кровоснабжение головного мозга в различных условиях жизнедеятельности организма, что возможно, благодаря сложной системе- ауторегуляции, которая направлена, прежде всего, на изменение тонуса церебральных сосудов за-счет неирогенных [23, 69, 93, 97, 98, 141, 154, 169, 197, 199], миогенных [5, 27, 95, 177,178, 188,
198, 204, 220, 225] и гуморально-метаболических механизмов [3, 33- 92, 174, 186, 212, 214, 219, 229; 233].
Ауторегуляция обусловлена различными факторами, и каждый из его компонентов включает в себя множество процессов,- разнонаправленно влияющих на конечный приспособительный результат. Являясь генетически детерминированными, свойства нервных процессов оказывают влияние на особенности церебральной гемодинамики.
Срыв ауторегуляции может привести к снижению уровня мозгового кровотока и спровоцировать развитие церебральных патологий, сопровождающихся падением электрической активности мозга, нарушением когнитивных, мнестических функций, развитием, деменциальных состояний [140,210].
Вопрос о зависимости психологических процессов от уровня мозгового кровообращения хорошо изучен, но недостаточно освещенным^ остается аспект зависимости типологических свойств нервных процессов, детерминирующих психические процессы от уровня мозгового кровообращения.
В качестве рабочей, гипотезы исследования выдвинуто предположение, что в связи с более высоким уровнем- активации в покое, поддерживаемым за счет интенсификации метаболических процессов, у лиц со слабостью нервных процессов уровень объемного пульсового кровенаполнения должен быть выше, чем у лиц с силой и средней силой.
Цель исследования - изучить функциональные особенности мозгового кровообращения у подростков 15-17 лет с различными типологическими свойствами нервных процессов.
Исходя из цели исследования, были определены следующие задачи:
исследовать параметры мозгового кровообращения в покое у мальчиков и девочек-подростков 15-17 лет;
изучить психофизиологические особенности подростков (проявление типологических свойств нервных процессов) на данном возрастном этапе;
7 3) выявить специфику взаимосвязи показателей мозгового кровообращения и типологических свойств нервных процессов у подростков 15-17 лет.
Научная новизна. Проведен комплекс мероприятий, в ходе которых получены новые данные о возрастных особенностях церебральной гемодинамики старших школьников, а также особенностях проявления типологических свойств нервных процессов; произведена оценка кровенаполнения сосудов головного мозга у старшеклассников с различными типологическими свойствами нервных процессов. На основании корреляционного анализа выявлена взаимосвязь между кровообращением головного мозга и особенностями проявления типологических свойств.
Подтверждена гипотеза о более высоких значениях кровенаполнения сосудов головного мозга у- подростков со слабостью и средней слабостью нервных процессов по сравнению с таковыми у лиц с силой и средней силой.
Научно-практическая значимость работы. Результаты проведенного исследования позволяют глубоко* и детально понять специфичность реакций церебральной гемодинамики и ее взаимосвязь с типологическими свойствами нервных процессов, определяющими особенности протекания психических процессов.
Полученные в ходе исследования данные помогут педагогам осмысленно разработать индивидуальный подход в обучении и воспитании, который должен базироваться не только на знаниях о возрастных особенностях типологических свойств, но и учитывать цереброваскулярные реакции, возникающие в ответ на внешние воздействия.
Результаты исследования используются на лекциях и лабораторных занятиях по курсам «Основы анатомии и физиологии детей и подростков», «Физиология человека» и «Психофизиология», проводимых преподавателями кафедры анатомии и физиологии человека для студентов Владимирского государственного гуманитарного университета.
8 Положения, выносимые на защиту.
Механизмы ауторегуляции кровообращения на заключительных стадиях периода полового созревания взаимосвязаны с проявлением типологических свойств нервных процессов. При этом мозговое кровообращение у девочек свидетельствует о большей сформированности системы гемоциркуляции и приближении ее к уровню, характерному для взрослого человека.
В подростковом возрасте сила нервных процессов является основным свойством, определяющим уровень кровоснабжения нервных центров, контролирующих проявление типологических особенностей. В большей степени это характерно для девочек со* слабостью и средней слабостью нервных процессов.
Гипотеза о более высоком уровне кровенаполнения верна для полюса «слабость» в целом, что определяется уровнем активации мозговых структур в покое, который обусловлен их метаболической активностью.
Апробация работы.
Результаты исследования обсуждались на следующих научно-практических мероприятиях:
1. Международная научная конференция, посвященная 100 — летию со дня
рождения проф. С.С. Полтырева «Актуальные проблемы адаптации организма в норме и патологии», 13-15 октября 2005 г., г. Ярославль.
XIV Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2007», 11-14 апреля 2007г., г. Москва.
XX съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова, 2007 г., г. Москва.
IV Всероссийская с международным участием школа-конференция по физиологии кровообращения, 29 января - 1 февраля 2008 г., г. Москва.
Ежегодные конференции профессорско-преподавательского состава ВГГУ, 2004-2008 гг.
9 Научные публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 9 печатных работ.
Объем и структура диссертации. Работа выполнена во Владимирском государственном гуманитарном университете, на базе специализированных и общеобразовательных школ г. Владимира.
Диссертация изложена на 120 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы описания методов исследования, четырех глав полученных результатов, главы обсуждения результатов, выводов, библиографического списка. Список цитируемой литературы включает 235 источников, в том числе 51 на иностранных языках. Диссертация иллюстрирована 27 таблицами и 16 рисунками.
Динамика показателей церебральной гемодинамики в пубертатном периоде
Изменения мозгового кровотока (МК) у детей и подростков в значительной степени связаны с ростом и развитием сосудистой сети мозга. Но нельзя забывать, что мозговая гемоциркуляция является специализированной частью системного кровообращения и поэтому колебания показателей центральной гемодинамики накладывают свой отпечаток на характер МК [157, 181].
Согласно некоторым исследованиям [94], в процессе возрастного развития уменьшается зависимость абсолютной и относительной- величины церебральной фракции кровообращения от параметров артериального давления. При этом взаимосвязь с показателями сердечного выброса увеличивается.
Периоды интенсивного увеличения абсолютной церебральной фракции, кровообращения отмечаются в возрасте от 12 к 13 годам, от14к15иот16к17 годам. В возрасте 17 лет относительная церебральная фракция МК достигает значений близких к дефинитивным.
В работах некоторых исследователей также обнаруживается, что по мере роста и развития детей происходит повышение абсолютных значений объемной скорости как системного, так и церебрального кровообращения [30,40]. К примеру, на возрастном отрезке 10-16 лет у девочек скорость кровотока в средней и базилярной артериях выше, чем у мальчиков [232].
Изучение МК у детей и подростков нередко осуществляется при помощи реоэнцефалографии (РЭГ). Данный метод является достаточно информативным Hv безопасным, как и популярный сегодня метод ультразвуковой допплерографии (УЗДГ), используемый-для мониторинга проходимости экстра-и интракраниальных артерий [185, 195, 224]. Группой ученых были проведены исследования, в которых сопоставлялась информационная надежность методов РЭГ и УЗДГ. Согласно полученным данным, РЭГ не уступает в информативности УЗДГ, а в некоторых случаях даже его превосходит [191, 192].
К тому же для метода УЗДГ существует ряд особенностей, приводящих к методическим затруднениям при его использовании. Первая особенность связана с возникновением утолщения кости в области акустического окна, что затрудняет оценку кровотока в исследуемом сосуде. Второй особенностью является опасность возникновения механического сотрясения на клеточном и субклеточном уровнях. Третья особенность заключается в невозможности исследовать весь бассейн того или иного сосуда, включая магистральные артерии и микроциркуляторное русло, а лишь только кровоток на уровне конкретного участка магистрали исследуемой артерии [129].
На основании данных, полученных фокусированной импедансной реоэнцефалографией можно проследить закономерности развития системы МК в различные возрастные периоды.
Возрастной период 10-12 лет характеризуется снижением объемного мозгового кровотока (ОМК) лобных и височных областей больших полушарий головного мозга [159]. При этом у 11-12-летних детей абсолютные значения ОМК приближаются к таковым у взрослых. С 12-13 до 14-15 лет отмечено возрастание ОМК и тонуса крупных артерий, связанное с интенсивным половым созреванием; в 15-16 лет у девочек величины ОМК достигают дефинитивных значений, а у мальчиков прослеживается тенденция к снижению ОМК лобных областей головного мозга [7, 8].
Повышение тонуса церебральных артерий крупного калибра обусловлено как созреванием морфологической структуры артериальной стенки, так и значительными изменениями показателей системного кровообращения существенным снижением артериального давления (АД) и частоты сердечных сокращений (ЧСС) от 7 к 9 годам. Исследования степени различия функциональных состояний артериальной системы в зависимости от возраста выявили строгую линейность в увеличении скорости распространения пульсовой волны (СРПВ) по сосудам различных типов. Обнаружено линейное увеличение СРПВ с возрастом, что указывает на рост ригидности артериальных сосудови потерю эластичности [13].
Снижение величин этого показателя отмечается у девочек с 11-12 лет. С 12-13 лет у девочек и с 13-15 лет у мальчиков на фоне снижения тонуса артерий малого калибра тонус крупных мозговых артерий достоверно увеличивается. В возрасте 15-17 лет происходит снижение сосудистого тонуса практически до уровня, характерного для взрослых [10, 67, 167].
Как указывалось ранее, изменения МК у детей и подростков в процессе роста и развития объясняется морфофункциональными особенностями строения сосудистой сети головного мозга [156, 157, 158].
Становление, формирование и структурные преобразования весьма, сложной артерио-венозной системы головного мозга неразрывно связаны со структурными преобразованиями как отдельных частей, так и мозга в целом. Рост сосудов, их дифференцировка и перераспределение количества капилляров продолжается в течение всего школьного возраста, приближаясь в 15-18 лет к уровню взрослого человека. Параллельно с развитием сосудистой системы мозга идет формирование аппарата нейрогенной регуляции. Замечено, что парасимпатические волокна появляются с небольшим опережением симпатических. Период полового созревания характеризуется количественным и качественным усовершенствованием нервного аппарата сосудов.
Организация исследования
Исследование проводилось в период с 2004 по 2007 год на базе школы-интерната № Г и средней общеобразовательной.школы №15 г. Владимира: В исследовании приняли участие 118 школьников, обучающихся в старших классах (68 девочек и 50 мальчиков). Средний возраст мальчиков -15 8±0,6 лет, девочек— 16,4±0,8 лет. Проведено исследование особенностей МК, проявления;типологических свойств НЕЕна заключительных стадиях пубертатного периода; а также влияния кратковременных интеллектуальных нагрузок на мозговой кровоток.
Необходимо отметить, что современные методы исследования мозгового? кровообращения человека должны отвечать множеству требований: Среди важнейших отметим: безопасность, неинвазивность, атравматичность, информативность, простота технической реализации, надежность, возможность повторных исследований [49, 64, 83,183, 230].
Среди всего многообразия способов оценки мозгового кровообращения, отвечающих указанным требованиям, можно выделить метод реоэнцефалографии (РЭГ) [189, 190]. РЭГ является частным видом общего метода - реографиш Реография (от греч; rheos — поток и grapho с— писать) - это запись изменений переменной, величины электрического сопротивления (импеданса);органов;.обусловленных пульсовыми колебаниями их кровенаполнения при каждом сердечном сокращении [183].
Увеличение кровенаполнения сосудов во время систолы приводит к изменению электрического сопротивления исследуемых отделов тела. Чем больше приток крови к исследуемому отделу и чем больше скорость кровотока, тем меньше его сопротивление.
Колебания электрического сопротивления вызывают изменения тока в цепи. Эти изменения регистрируются специальным аппаратом (реографом) и отражаются в виде сложной кривой - реограммы.
Реография как биофизический метод изучения гемодинамики основан на принципе пропускания переменного тока высокой частоты и слабой-силы через исследуемую область. При этом ткань рассматривается как электрический проводник, обладающий ионной проводимостью. Использование тока высокой частоты неслучайно. Известно, что при переменном токе полное электрическое сопротивление (импеданс) живых тканей представляет собой комплексную величину, состоящую из активной (омической) и реактивной (емкостной) составляющих. Последняя возникает при прохождении электрического тока вследствие поляризации мембран. Для нейтрализации емкостного сопротивления, уменьшения сопротивления покровных тканей, стабилизации электропроводности применяется ток высокой частоты (30-175 кГц) и малой силы (от 1 до 10 мА).
Активное сопротивление складывается из постоянного, зависящего от структуры органа, и переменного, обусловленного изменением кровенаполнения при каждой систоле.
Таким образом, электрическое сопротивление тканей, возникающее при пропускании переменного тока высокой частоты, обусловлено в большей мере активным (омическим) компонентом импеданса с незначительным участием емкостного [129]. В 1950 г. К. Polzer, F. Schuhried публикуют работу, посвященную применению реографии для исследования мозгового кровообращения. F.L. Jenkner в 1957 году предложил термин «реоэнцефалография» для обозначения метода записи реограмм головного мозга [44].
РЭГ как метод изучения мозгового кровообращения имеет ряд особенностей. Во-первых, объект исследования - сосудистая система головного мозга - расположена в герметически закрытой и ригидной черепной коробке, что вызывает сомнения относительно пульсового характера кровотока в закрытом черепе [65]. Во-вторых, исследование церебральной гемоциркуляции накожными электродами через мягкие ткани и кости ставит вопрос о степени влияния- на формирование реоэнцефалограмм экстракраниального кровотока. В-третьих, характер влияния ликвора на формирование реоэнцефалограммы, учитывая то, что его электропроводность в 3-4 раза выше, чем у артериальной крови:
В вопросе о пульсовой природе реоэнцефалограмм давно поставлена точка. Установлено, что при каждой систоле происходит увеличение кровенаполнения сосудов и изменение объема мозга [100].
Исследования показали, что кость обладает преимущественно емкостным сопротивлением и не препятствует прохождению электрического тока, а доля экстракраниального кровообращения в формировании РЭГ составляет лишь 10-15 %. Интрацеребральный компонент составляет не менее 80-90%. Причем 60% обусловлены кровенаполнением сосудов того полушария, над которым установлены электроды, и 20-30% определяются влиянием кровотока в противоположном полушарии [113]. Того же мнения придерживаются и зарубежные авторы, указывая, что экстракраниальный компонент РЭГ можно счесть как морфологически инвариантный [221, 222]. К тому же разработан математический алгоритм, основанный на физиологическом различии между, кровотоком в мозгу и в скальпе, позволяющий отделить долю интракраниального кровообращения [200, 223]. Влияние ликвора на формирование реоэнцефалограмм незначительно. Это объясняется тем, что логичного вытеснения ликвора в люмбальный мешок при увеличении кровенаполнения сосудов мозга во время очередной систолы не происходит, следовательно, не происходит возрастания электрического сопротивления и снижения амплитуды РЭГ.
Таким образом, пульсовая волна РЭГ представляет собой биофизический сигнал, дающий возможность судить о пульсовых изменениях кровенаполнения мозговой ткани, что в свою очередь зависит от растяжимости стенки церебральных сосудов. Следовательно, реоэнцефалограмма может отражать как структурные изменения стенок мозговых сосудов, так и динамические изменения- их тонуса в. ответ на функциональные нагрузки [95]. РЭГ позволяет получить информацию о состоянии артериального и венозного мозгового кровотока в каждом из сосудистых бассейнов головного мозга в отдельности справа и слева.
Реоэнцефалограмма имеет ряд опорных (узловых) точек, необходимых для визуального анализа: начало и окончание, угол наклона (ф) восходящей части волны (анакроты), вершину, нисходящую часть - катакроту. Расположение и степень выраженности инцизуры и дикротического зубца, определяет максимальную амплитуду волны (рис.2.1.1).
Одновременно с получением основной (объемной) реоэнцефалограммы часто регистрируется и первая производная, или дифференциальная реоэнцефалограмма. Она позволяет судить о сократительной функции миокарда и сосудистом тонусе по изменению скорости кровенаполнения, сосудов в разные фазы систолы [183].
Возрастные особенности мозгового кровообращения
Обучение в старших классах школы приходится на заключительные стадии полового развития. На данном этапе мозговое кровообращение подростков характеризуется специфическими чертами, обусловленными ростом и развитием сосудистой системы, а также колебаниями показателей центральной гемодинамики.
Выявление и учет возрастных особенностей МК необходим для правильной интерпретации гемодинамических реакций, возникающих в процессе учебной деятельности, а также грамотной организации и построения учебного процесса.
В представленном- исследовании функционального состояния кровообращения головного мозга старшеклассников мы отказались, от использования понятия «норма», в- связи с тем, что его количественное выражение при изучении МК методом. РЭГ у различных исследователей неодинаково [90]. Уточнение нормативов мозгового кровотока является актуальной проблемой, с которой сталкиваются при изучении церебральной гемодинамики [59]. Поэтому за относительные значения «нормы» были приняты средние значения по каждому из используемых показателей (РИ, Vmax, Vcp) в группе подростков - мальчиков и девочек.
Как видно из таблицы 3.1.2, у мальчиков уровень объемного пульсового кровенаполнения (РИ (у.е.)) достоверно ниже, как в бассейне внутренних сонных артерий, так и в бассейне позвоночных артерий и составляет: Fms=l,36±0,06, Fmd= 1,37±0,05, Oms=0,9± 0,05, Omd=0,98±0,04. У девочек данный показатель имеет следующее выражение: Fms=l,98±0,08, Fmd=l,96±0,07, Oms=l,18±0,06, Omd=l,2±0,06.
Достоверные различия обнаружены нами в тоническом состоянии сосудов на уровне крупных и средних артерий в исследуемых бассейнах слева и справа. Максимальная скорость периода быстрого наполнения (Vm Ом/с) в группе мальчиков в каротидной системе составила: 1,84±0,07 слева и 1,82±0,06 справа; в вертебробазилярной системе: 1,2±0,06 слева и 1,3±0,06 справа. В группе девочек значения одноименных показателей составили: Fms=2,7±0,l, Fmd=2,83±0,l, Oms=l,58±0,07, OMd=l,64±0,08.
По показателю средней скорости периода медленного наполнения (Vcp Ом/с), характеризующему тонус мелких артерий, также обнаружены достоверные различия в бассейнах обоих полушарий. У мальчиков в каротидной системе правого полушария показатели Vcp (Ом/с) составили 1,08±0,04; в каротидной системе левого полушария - 1,06±0,036; у девочек -1,61±0,06 и 1,59±0,06 соответственно. В вертебральной системе слева у мальчиков Vcp=0;72±0,036 (Ом/с), справа Vcp=0;78±0,03 (Ом/с); у девочек -0,95±0,04 (Ом/с) и 0,94±0,05 (Ом/с).
Для более детального анализа полученных результатов считаем целесообразным введение градаций по анализируемым показателям: кровенаполнение выше среднего уровня;. средний уровень кровенаполнения,. кровенаполнение ниже среднего уровня.
Средний уровень кровенаполнения сосудов каротидной системы слева отмечен у 87% мальчиков и количественно равен 1,4±0,04 у.е. (таб.3.1.3). У девочек РИ" составил 1,92±0,04 у.е. и отмечен у 84% подростков (таб.3.1.4). Средний уровень кровенаполнения сосудов одноименной системы справа отмечен у 91,4% мальчиков и составляет Fmd=l,39±0,03 у.е., а также у 85% девочек, у которых значение РИ равно Fmd=l,97±0,05 у.е.
У 4,3% мальчиков отмечено кровенаполнение выше среднего уровня в каротидной системе как слева (Fms=l,93 у.е.), так и справа (Fmd=2,02 у.е. Среди девочек значения выше среднего были отмечены у 16% слева и 12% справа. В левом полушарии значение РИ составило Fms=2,73±0,08 у.е., а в правом - Fmd=2,7±0,06 у.е.
Снижение кровенаполнения зафиксировано у 8,7% мальчиков (Fms=0 8±0,08 у.е.) в левом полушарии и у 4,3% мальчиков (Fmd=0,71 у.е.) и у 3%девочек (Fmd=0,36 у.е.) в правом полушарии.
В бассейне позвоночных артерий средний уровень кровенаполнения отмечен у 87,5% мальчиков в левом полушарии (РИ: Oms=0,89±0,04 у.е.) и у 91% в правом, при РИ: Omd=0,945±0,02 у.е. (таб.3.1.5). Средний уровень кровенаполнения также отмечен у 85% девочек слева при РИ: Oms=l,18±0,05 у.е. и 65,6% справа при РИ: Omd=l,16±0,04 у.е. (таб. 3.1.6).
Среди мальчиков уровень кровенаполнения, характеризуемый как-выше среднего, отмечен у 4,2% человек в левом (РИ: Oms=l,42 у.е.) и у 4,5% в правом полушариях (РИ: Omd=l,4 у.е.). У девочек наблюдается следующее соотношение:. у 6% в левом (РИ: Oms=l,9±0,07 у.е.) и у 15,6% в правом соответственно (РИ: Omd=l,8±0,03 у.е.).
Снижение кровенаполнения в бассейне позвоночных артерий обнаружено у 8,3% мальчиков слева (РИ: Oms=0,28±0,03 у.е.) и у 4,5% - справа (РИ: Omd=0j52 у.е.). Среди девочек снижение отмечено у 9% слева (РИ: Oms=0,37±0,06 у.е.) и у 18,8% справа (РИ: Omd=0,5±0,05 у.е.).
Возрастные особенности мозгового кровообращения
Непрерывно увеличивающийся информационный поток требует от подростка высокой умственной работоспособности и максимальной мобилизации функциональных резервов.
Умственная работоспособность во многом детерминирована силой НП, которая в свою очередь характеризуется способностью нервных клеток выдерживать длительное и концентрированное возбуждение или действие очень сильного раздражителя, не переходя в состояние запредельного торможения [152].
Сильная нервная система обусловливает высокую работоспособность организма, слабая - повышенную утомляемость и истощаемость.
Распределение подростков на группы по силе нервных процессов Среди старших подростков (мальчиков и девочек) можно выделить сходные группы по исследуемому свойству НП: группы со средней силой НП (ровный тип кривой работоспособности), средне-слабой (промежуточный тип кривой работоспособности) и слабостью НП (нисходящий тип). Как видно из рисунка 4.1.1, и среди мальчиков, и среди девочек преобладают лица со слабостью НП, причем у девочек процент «слабых» выше (53%).
Так, у девочек помимо лиц со слабым типом нами были выделены группы со средне-слабой (29,4%) и средней силой НП (17,6%). Среди мальчиков на фоне преобладания лиц со слабостью и средней слабостью НП отмечены обладатели силы НП с вогнутым типом кривой работоспособности (24%).
Учебная, спортивная и трудовая деятельности требуют высоких скоростных показателей, отражающихся в реакции, быстроте мышления и т.д. Это зависит от множества факторов, среди которых ведущее значение имеет регуляция со стороны центральной нервной системе. Неоднократно отмечалось влияние подвижности НП на скорость движений и скорость ассоциативных процессов [63, 143].
Для диагностики подвижности была использована простая зрительно-моторная реакция (ПЗМР). Время простой сенсомоторной реакции является интегральным показателем скорости проведения возбуждения по различным элементам рефлекторной дуги. Однако основную роль играет проведение возбуждения по центральным образованиям, что позволяет рассматривать этот показатель в качестве критерия возбудимости центральной нервной системы.
Следует отметить, что среднее время ЗМР у мальчиков-подростков с инертностью НП составляет 232,25±71 мс, что несколько выше, чем у девочек -221,3±44,6 мс. Следовательно, у мальчиков более выражена инертность НП. В то же время различия во времени зрительно-моторной реакции среди старшеклассников с подвижностью НП незначительны: у девочек - 184,0±43,5 мс и 184,6±43,5 мс у мальчиков соответственно.
Как видно из рисунка 4.2.1, среди мальчиков подавляющее большинство составляют подростки с подвижностью НП - 56%, у девочек преобладают лица с повышенной инертностью НП - 56%.
Пубертатный период является одним из ключевых возрастных периодов у людей разного пола, когда достигается морфофункциональный уровень зрелости зрительного анализатора и скелетно-мышечнои системы. Показатель баланса возбудительного и тормозного процессов у испытуемых определялся с использованием РДО (рефлексометрии) [73,75].
Познавательные и сенсомоторные стимулы могут активизировать различные области мозга, что приводит к повышению метаболической потребности некоторых участков (В кислороде, глюкозе и других метаболитах, а также изменению величин кровенаполнения [193, 194, 196, 203, 205, 208, 209, 227,228,231].
При исследовании влияния кратковременной умственной нагрузки на церебральную гемодинамику использовался обратный счет в уме через семь за определенный промежуток времени.
Перед началом и после функциональной пробы всем испытуемым проводили регистрацию кровенаполнения сосудов головного мозга.
В эксперименте приняли участие 18 девочек и 20 мальчиков. Для оценки различий экспериментальных данных, полученных в условиях относительного покоя и при умственной нагрузке на одной и той же выборке испытуемых, использован парный критерий Вилкоксона [45]. Представленные в таблицах данные вероятности различия характеризуют достоверность отличия аналогичных величин в сравниваемых группах при значении p-level 0,05 и p-level 0,01.
Эффект вазоконстрикции крупных и средних сосудов отмечен у 44,5% девочек в каротидном отделе слева и у 22% справа. У 22% девочек слева и 33% справа наблюдали констрикцию в затылочных отделах слева и справа соответственно.
У мальчиков-подростков изменения выглядели так: кровенаполнение (РИ) увеличилось у 60% подростков в бассейне внутренней сонной артерии слева, у 50% там же справа, в бассейне позвоночных артерий у 60% подростков слева и 10%с права.
