Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 13
1.1. Методологические подходы к проблеме физиологической адаптации 13
1.2. Особенности психофизиологических механизмов адаптации к умственной деятельности у студентов 34
1.3. Особенности формирования психофизиологических реакций у юношей в
условиях мышечной спортивной деятельности 57
Заключение 79
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования 82
2.1. Условия проведения психофизиологического обследования 82
2.2 Методы исследования 84
2.2.1 Автоматизированный комплекс для оценки индивидуально-типологических свойств и функционального состояния организма человека «СТАТУС ПФ» 84
2.2.2. Методы исследования индивидуально-типологических особенностей высшей нервной деятельности 86
2.2.3. Исследование функции кровообращения 91
2.2.4. Методы оценки функциональной асимметрии мозга 94
2.2.5. Методы оценки психоэмоциональной сферы 96
2.2.6. Исследование личностных особенностей 98
2.2.7. Оценка эффективности деятельности 102
2.2.8. Методики исследования психодинамических функций 102
2.2.9. Метод профессиограммы 105
2.2.10.Ольфакторное тестирование 107
2.2.11. Определение гормонов 108
2.2.12. Математические методы анализа 109
ГЛАВА 3. Анализ механизмов психофизиологической адаптации студентов к умственной деятельности с учетом половых и индивидуально-типологических особенностей организма 110
3.1. Особенности психовегетативного обеспечения учебной деятельности у студентов естественнонаучного цикла в состоянии условного покоя 110
3.2. Половые различия в характере психофизиологических показателей у юношей и девушек 115
3.3. Характеристика состояния психофизиологических функций у лиц, имеющих разный уровень функциональной подвижности нервных процессов 118
3.4. Характеристика состояния психофизиологических функций у лиц, имеющих разный профиль функциональной асимметрии мозга 121
3.5. Значение индивидуальных психофизиологических особенностей студентов для оценки успешности учебной деятельности 125
3.6. Характер реагирования системы кровообращения на умственную нагрузку по показателям кардиоритмографии 127
3.7. Характеристика вегетативного реагирования на умственную нагрузку и стресс у студентов в зависимости от профиля функциональной асимметрии мозга 133
3.8. Особенности формирования приспособительных реакций к учебной деятельности в зависимости от интегральных параметров вегетативной регуляции сердечного ритма 140
3.9. Особенности психовегетативного обеспечения учебной деятельности и его прогностическое значение 149
3.10. Изменение эндокринного статуса и запаха у студентов мужского пола в
стрессовой ситуации 156
Заключение 163
ГЛАВА 4. Роль психофизиологических особенностей в адаптации к спортивной деятельности с повышенными требованиями к нейромоторной сфере 165
4.1 Особенности индивидуальных психофизиологических характеристик у лиц, занимающихся ситуационными (игровыми) видами спорта и общефизической подготовкой 165
4.2. Характер реагирования кардиореспираторной системы у спортсменов на умственную и физическую нагрузку различной сложности 170
4.2.1. Анализ показателей кардиогемодинамической и респираторной систем в тестах на умственную и физическую нагрузку 170
4.2.2. Характер реагирования кардиореспираторной системы на умственную и физическую нагрузку у спортсменов с низким и высоким уровнем подвижности нервных процессов 174
4.2.3. Зависимость успешности деятельности спортсменов игровых видов спорта от индивидуально-типологических особенностей 186
4.3. Характеристика психофизиологических качеств спортсменов, занимающихся восточными единоборствами 188
4.3.1. Психофизиологические, нейродинамические личностные особенности 188
4.3.2. Оценка особенностей функциональных взаимоотношений между параметрами индивидуального психофизиологического статуса у спортсменов, занимающихся каратэ 192
4.3.3. Анализ показателей вегетативной регуляции кардиоритма у спортсменов-единоборцев при сенсорно-моторной нагрузке 194
4.3.4. Психофизиологические особенности у спортсменов-единоборцев с различной профессиональной квалификацией 197
ГЛАВА 5. Обсуждение результатов 202
Выводы 237
Список литературы 240
- Методологические подходы к проблеме физиологической адаптации
- Автоматизированный комплекс для оценки индивидуально-типологических свойств и функционального состояния организма человека «СТАТУС ПФ»
- Особенности психовегетативного обеспечения учебной деятельности у студентов естественнонаучного цикла в состоянии условного покоя
- Особенности индивидуальных психофизиологических характеристик у лиц, занимающихся ситуационными (игровыми) видами спорта и общефизической подготовкой
Введение к работе
Актуальность проблемы. В системе современного научного познания одним из основных объектов исследования является человек. Необходимость изучения его индивидуальных особенностей диктуется как самой логикой развития, так и потребностями общества. В настоящее время дифференциальная психофизиология располагает определенными данными о важной роли человеческой индивидуальности в процессе воспитания, обучения, становления и развития профессиональных навыков.
Возможность прогнозирования поведения человека основана на представлении о его устойчивых свойствах, качествах, чертах личности. К числу таковых, в первую очередь, следует отнести основные свойства нервных процессов, являющиеся — по высказыванию Б. М. Теплова - физиологической основой индивидуальности. Материалы, представленные в литературе, свидетельствуют, что основные свойства нервных процессов оказывают заметное влияние на различные стороны жизнедеятельности организма человека, в частности, на развитие когнитивной сферы (Э. А. Голубева, 1976; Н. В. Макаренко и соавт., 2001; Е. Д. Хомская, 2002; В. И. Медведев, 1998; Г. Нортхофф, 1999; Г. А.Кураев и соавт., 2000), характер вегетативных реакций (В. В. Трошихин и соавт. 2003; Е. А. Юматов и соавт., 2001; Е. К. Айдаркин, К. В. Овчинников, 2006; Н. В. Макаренко и соавт. 2006; Ю. В. Щербатых, 2000), сопротивляемость и устойчивость организма к стрессу (К. В. Судаков, 1998; В. Б. Стрелец и соавт., 1998; В. И. Фёдоров, 2000) и т.д.
Необходимость таких исследований определяется тем, что изучение индивидуально-типологических особенностей высшей нервной деятельности и значения их в целенаправленном поведении в условиях разной степени воздействия среды открывает путь к пониманию биологических основ индивидуальных различий между людьми, расшифровке нейрофизиологических механизмов сложных психических явлений. Нельзя не согласиться с мнением В. С. Мерлина (1986), что без знания реальных основ индивидуальных психофизиологиче ских различий нельзя по-настоящему реализовать практическую деятельность человека.
Устойчивая адаптация к условиям любой деятельности имеет свою «цену», проявляющаяся в прямом изнашивании функциональных систем, на которые в процессе адаптации приходится наибольшая нагрузка (В. И. Медведев и соавт., 1998; В. А. Бодров и соавт., 1990; Е. А. Умрюхин и соавт., 1996), следствием чего являются многочисленные факты низкой психофизиологической надёжности человека, роста сердечно-сосудистых заболеваний (А. О. Навакатикян и соавт. 1987, В. И. Медведев, 2003).
Адаптационный процесс можно рассматривать на различных уровнях его протекания, т.е. на уровнях межличностных отношений, индивидуального поведения, базовых психических функций, психофизиологической регуляции, физиологических механизмов обеспечения деятельности, функционального резерва организма, здоровья (А. Ж. Юревиц и соавт., 1993; К. Lewin, 1982).
Известно, что приспособление организма к воздействию факторов внешней среды сначала происходит за счет лабильных и чувствительных рефлекторных механизмов и только в дальнейшем, если данные воздействия продолжаются, происходят соответствующие вегето-соматические сдвиги, обеспечивающие различную степень оптимального состояния организма в новых условиях, при этом рефлекторные перестройки могут вернуться к прежнему уровню (Н. Р. Деряпа, И. Ф. Рябинин, 1977; Н. Н. Василевский, 1983; А. Д. Слоним, 1976).
Большую роль в организации адаптационного ответа играют такие свойства, как работоспособность головного мозга и подвижность нервных процессов, эмоциональность и тревожность. Они во многом определяют формы психофизиологической адаптации на всех этапах адаптационного процесса.
В зависимости от особенностей структуры функциональной системы, её сложности и входящих в неё параметров формируется общая стратегия адаптации к деятельности, определяемая особенностями специфических и неспецифи ческих структур. Значительный интерес представляют исследования приспособительных возможностей организма к условиям труда, в которых деятельность человека сопровождается повышенными требованиями к анализаторным системам и необходимостью экстренной переработки информации (Н. Н. Сироти-нин, 1981; В. А. Бодров и соавт., 1990; С. Г. Кривощеков и соавт., 1998; Г. А. Кураев и соавт., 2001 и другие).
Проблема проникновения в иерархию системных регуляций в организме вызывает большой интерес исследователей. Однако решение этих задач возможно только на основе создания новых современных технологий исследований, позволяющих реализовать принципы динамического контроля за состоянием функциональных систем организма.
В последние годы значительно возрос интерес к поиску интегральных психофизиологических свойств организма на основе современных технологий исследования (А. Д. Дмитриева и соавт., 1998; В. П. Леутин и соавт. 1996; Э. М. Казин и соавт., 2002; и другие).
К числу таких свойств относится психофизиологический потенциал индивида, который включает в себя личностную, интеллектуальную и адаптационно-ресурсную составляющие (В. И. Медведев и соавт., 1998; Г. М. Зараковский и соавт., 1997, 2000). Анализ показателей эффективности деятельности, состояния здоровья, функционального состояния нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной, эндокринной, двигательной систем имеет важное значение при разработке вопросов теории и практики психофизиологического отбора и профориентации, научной организации труда, оптимизации процесса обучения, оценки функционального состояния и так далее.
Особую актуальность в настоящее время приобретает изучение закономерностей адаптации человека к учебной и спортивной деятельности, результаты которого должны быть направлены не только на достижение успешности обучения и высокие спортивные результаты, но и на сохранение здоровья индивида.
Адаптация к комплексу новых факторов, специфичных для умственной и физической деятельности, представляет собой сложный многоуровневый социально-психофизиологический процесс и сопровождается значительным напряжением компенсаторно-приспособительных систем организма студентов (А. П. Спицин, 2002).
Вместе с тем, остаются недостаточно изученными вопросы, касающиеся выявления взаимосвязи между успешностью деятельности и индивидуальными психофизиологическими особенностями учащейся молодежи, что и послужило предпосылкой для проведения настоящего исследования.
Цель и задачи исследования.
Целью настоящей работы явилось изучение индивидуальных особенностей I и механизмов адаптации студентов к учебным и спортивным нагрузкам.
Задачи:
1. Разработать и внедрить программно-технический комплекс для оценки психофизиологических адаптивных возможностей индивида при различных видах деятельности.
2. Выявить и оценить психофизиологические, нейродинамические, когнитивные, эндокринные и личностные особенности студентов I и III курсов.
3. Изучить особенности вегетативного реагирования на умственную нагрузку студентов в межсессионный период и экзаменационную сессию.
4. Исследовать взаимосвязи между нейродинамическими, вегетативными и эндокринными показателями у студентов на начальном и среднем периоде обучения.
5. Выяснить какие сочетания индивидуальных признаков обеспечивают благоприятную адаптацию студентов к учебной и спортивной деятельности.
6. Выяснить роль показателей индивидуального психофизиологического потенциала и его прогностическую ценность в отношении адаптации студентов к учебной и спортивной деятельности.
Методологической основой исследования послужили теоретические поло жения о функциональной системе, как психофизиологической основе адаптации (П. К. Анохин, Н. А. Бернштейн, В. И. Медведев, И. А. Аршавский), положения о механизмах адаптации человека к окружающей среде (И. П. Павлов, М. И. Сеченов, С. Л. Рубинштейн, Б. М. Теплова, В. Д. Небылицын, Г. Селье, В. П. Казначеев, Л. С. Выгодский), о системном подходе к индивидуальности (Б. Ф. Ломов, А. Р. Лурия, К. В. Судаков, Б. Г. Ананьев, В. С. Мерлин), о роли психовегетативных и эндокринных механизмов регуляции в процессе адаптации и в сохранении и укреплении здоровья на различных этапах онтогенеза (М. Г. Колпаков, Э. М. Казин, Р. М. Баевский).
Методы исследования. В исследовании применялись следующие методы: а) изучение научно-теоретических источников, имеющих отношение к избранной теме; б) анализ механизмов адаптации к умственной и мышечной деятельности с помощью разработанного автоматизированного программно-технического комплекса, включающего более 80 современных физиологических и психофизиологических методов; в) беседа, опрос, анкетирование, естественный эксперимент.
Статистическая обработка полученных результатов проводилась с использованием пакета прикладных программ (ППП) Statistica f/WINDOWS 5.0. Исследование проводилось в высших учебных заведениях с 1996 по 2004 годы. В исследовании участвовало 423 человека.
Теоретическая значимость и научная новизна исследования.
Представленные результаты позволили расширить общеизвестные теоретические представления о механизмах психофизиологической адаптации к различным видам учебной деятельности.
Впервые установлено, что индивидуально-типологические показатели психофизиологического статуса во многом определяют избирательное вовлечение в адаптивную реакцию регуляторных механизмов, направленных на выполнение задач деятельности и поддержание гомеостаза.
Показано, что у студентов в процессе адаптации к учебному процессу вы бранного профиля существенное место принадлежит особенностям функциональных связей между нейродинамическими параметрами, личностными характеристиками, эндокринными функциями и показателями вегетативного обеспечения деятельности.
Выявлено, что в условиях обучения в вузе на естественном факультете наиболее адекватные приспособительные реакции наблюдаются у лиц с вагото-ническим типом реакции сердечно-сосудистой системы, высокими характеристиками работоспособности головного мозга, подвижности нервных процессов, психодинамики, комбинаторых способностей и преобладанием левой сенсорики и правой моторики в профиле функциональной асимметрии мозга. У студентов с высокими значениями функциональной подвижности нервных процессов, работоспособности головного мозга и левой сенсорикой выявляются признаки удовлетворительной адаптации на I курсе. Студенты III курса, имеющие низкие значения основных нервных процессов и недифференцированную функциональную асимметрию головного мозга, характеризуются повышенной возбудимостью и напряженностью механизмов вегетативной регуляции.
Показано, что для получения более точной информации о профессиональном соответствии человека определенным видам деятельности целесообразно учитывать состояние его психофизиологических функций не только в состоянии покоя, но и под влиянием деятельности в период обучения и выполнения функциональных нагрузок.
Представленные материалы позволяют прийти к выводу, что успешность деятельности в игровых видах спорта и восточных единоборствах определяется комплексом личностных, психодинамических, нейродинамических и вегетативных характеристик.
Проведенные исследования свидетельствуют, что выполнение сложной сенсорной деятельности и физической нагрузки малой интенсивности у лиц с низкими характеристиками функциональной подвижности нервной системы и работоспособности головного мозга сопровождается более выраженными дезадап тивными сдвигами со стороны функциональных показателей кардиореспиратор-ной системы, по сравнению с лицами, имеющими высокие характеристики подвижности нервных процессов и работоспособности головного мозга.
Выявлена связь между успешностью деятельности лиц умственного труда и спортсменов и комплексом показателей, характеризующих состояние ряда физиологических и психофизиологических функций, что позволяет использовать их для целей профессионального отбора. Предложены уравнения регрессии, позволяющие прогнозировать успешность студентов в динамике процесса обучения на основании учета психофизиологических характеристик.
Практическое значение. Разработанные нами компьютерные программы: «Оценка психофизиологического состояния организма человека» (свидетельство №2001610233) и «Оценка функциональной межполушарной асимметрии мозга человека» (свидетельство №2001610234) - нашли применение во многих научно-исследовательских, учебных заведениях, ведомственных организациях для решения проблемы использования в рамках профильного обучения и профессионального отбора индивидуально-типологических свойств организма при адаптации человека к учебной и спортивной деятельности.
Результаты исследования нашли отражение в отчетах Федеральной целевой программы «Интеграция» с 1997 по 2004 годы и программе «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», подпрограмме «Технология живых систем» с 1999 по 2003 годы.
Теоретические и практические материалы работы применяются в специальных курсах и семинарах по нормальной физиологии спорта и психологии.
Основные теоретические и практические положения включены в программы при чтении учебных курсов: «Основы индивидуального развития», «Возрастная физиология», «Психофизиология» и проведении большого практикума «Автоматизированные методы функциональной диагностики» для студентов биологического, социально-психологического, физической культуры и спорта факультетов Кемеровского государственного университета и Кузбасской государственной педагогической академии (г. Новокузнецк).
Результаты исследования могут быть использованы в высших учебных заведениях, в средних и специальных образовательных школах, для профориентации и профконсультации.
Достоверность и научная обоснованность результатов исследования обеспечивается: опорой на работы отечественных и зарубежных физиологов, психофизиологов, психологов; применением современных физиологических, психологических, нейродинамических, психофизиологических, эндокринологических методик исследования, адекватных целям и задачам; репрезентативностью опытно-экспериментальных данных; статистическим анализом полученных результатов.
Апробация диссертации. Материалы исследования и результаты нашли отражение в 3 монографиях и 4 учебных пособиях, научных статьях и других публикациях, а также в докладах и выступлениях на международных, всероссийских, краевых, областных и городских конференциях и семинарах по проблемам адаптации к различным видам деятельности и психофизиологическому отбору (Новосибирск 1995, 2002; Москва 2005, 2006; Казань 2001; Томск 1996, 2001, 2005, 2006; Ростов-на-Дону 2006; Калуга 2005; Фрунзе 1988; Кемерово 2002, 2005).
Материалы исследования апробированы в практической деятельности образовательных учреждений (школы, вузы), в профессиональных и спортивных учреждениях.
Работа поддержана грантами:
1. ФЦП «Интеграция», проектами А0043, направление 2.1, Б0015/928.
2. Программа «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», подпрограмма «Технология живых систем» по договору №204.02.04.002.
По теме диссертации опубликовано 50 работ, из них 12 статей в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, 2 глав собственных исследо ваний, обсуждения результатов, выводов и списка литературы. Список литературы включает 433 источника, из них 347 отечественных и 86 зарубежных. Работа изложена на 282 страницах машинописного текста, иллюстрирована 41 рисунками и 50 таблицами.
Положения, выносимые на защиту
Использование разработанных автоматизированных программно-технических средств позволяет комплексно оценить индивидуальные психофизиологические особенности студентов в условиях умственной й спортивной деятельности с целью оптимизации функциональных возможностей индивида.
Уровень функциональной подвижности нервных процессов, работоспособность головного мозга и профиль функциональной асимметрии мозга, отражающие способность нервной системы обеспечивать максимально возможный для каждого индивида темп сложной сенсомоторнои деятельности, являются устойчивыми генетически детерминированными показателями и определяют успешность и физиологическую стоимость деятельности.
Особенности формирования механизмов вегетативной и эндокринной регуляции в процессе адаптации к учебной деятельности в значительной мере определяются индивидуально-типологическими свойствами нервной системы.
Результативность и физиологическая «стоимость» обучения зависит от специфики формирования функциональной системы деятельности: наиболее благоприятной является система, в которой в качестве доминирующих компонентов выступают личностные и психоэмоциональные особенности.
Эффективность спортивной деятельности, предъявляющей высокие требования к нейромоторной сфере, определяется, в первую очередь, скоростными характеристиками нервных процессов, асимметрией, психодинамическими и личностными показателями.
Свойства основных нервных процессов отражаются в характере реагирования соматовегетативных, психомоторных функций и личностных особенностей, определяя в комплексе индивидуальное поведение человека.
Методологические подходы к проблеме физиологической адаптации
Центральной и одной из наиболее сложных задач физиологии является выявление общих и частных изменений в организме при изменении свойств внешней среды. В зависимости от характера действующих факторов (гипо- и гипертермия, гипоксия, влияние ксенобиотиков, мышечная и психоэмоциональная нагрузки, голодание и др.) ответные реакции живого организма будут различны, но в целом они объединяются в один класс явлений, обозначаемый процессом приспособления - адаптации.
Термин «адаптация» принят в качестве международного для обозначения приспособления организма к природным, производственным и бытовым условиям (Словарь физиологических терминов, 1987). Применительно к человеку процесс адаптации - особая форма жизнедеятельности, поддержание и сохранение жизненно важных параметров внутренней среды в неадекватных внешних условиях, не соответствующих феногенотипическим и психосоциальным потребностям организма (А. Д. Слоним, 1976; И. А. Аршавский, 1976; В. П. Казначеев, 1980; Ф. 3. Меерсон, 1981, 1986; Ф. 3. Меерсон, М. Г. Пшенникова, 1998).
Приспособительные изменения в здоровом организме бывают двух видов: изменения в привычной зоне колебаний факторов среды и изменения в ответ на воздействия факторов непривычной интенсивности. В связи с этим, первую группу относят к обычным физиологическим реакциям, а вторую, отличающуюся физиологическими затратами и перестройками функциональных систем, к адаптациям.
Изучение феномена адаптации началось в начале XX века благодаря работам И. П. Павлова, Н. Е. Введенского, А. А. Ухтомского, В. М. Бехтерева. Значительный вклад в развитие современной теории адаптации внесли работы ряда отечественных и зарубежных ученых, в том числе Г. Селье (1960), П. К. Анохина (1973; 1975; 1979), Р. М. Баевского (1979; 1984), Ф. 3. Меерсона (1981; 1986), В. П. Казначеева (1986), В. И. Медведева (1982; 1998) и других.
Существует множество определений адаптации, как имеющих общий, очень широкий смысл, так и сводящих сущность адаптационного процесса к явлениям одного из множества уровней - от биохимического до социального. Так, например, в общей психологии А. В. Петровского (1977), В. В. Богословского (1981), Р. С. Немова (1998) практически одинаково адаптация определяется как ограниченный, специфический процесс приспособления чувствительности анализаторов к действию раздражителя. В более общих определениях понятия адаптации ему может придаваться несколько значений в зависимости от рассматриваемого аспекта: а) адаптация используется для обозначения процесса, при котором организм приспосабливается к среде; б) адаптация используется для обозначения отношения равновесия (относи тельной гармонии), которое устанавливается между организмом и средой; в) под адаптацией понимается результат приспособительного процесса; г) адаптация связывается с какой-то определенной «целью», к которой «стре мится» организм (О. П. Фролова, М. Г. Юркова, 1994).
По мнению Д. В. Колесова (1987), процесс адаптации можно обозначить термином адаптирование, состояние организма в результате успешного осуществления этого процесса - адаптированность, а различия в состоянии организма до начала и после завершения процесса адаптации - адаптивный эффект.
Понятие «адаптация» может также иметь различные значения в зависимости от того, биологический или социальный ее аспекты рассматриваются в конкретном исследовании.
Г. Селье (1960) отождествляет постоянно протекающий процесс адаптации с понятием жизни. А. Д. Слоним (1976) определяет адаптацию как совокупность физиологических особенностей, обусловливающих уравновешивание организма с постоянными или изменяющимися условиями среды.
Общей чертой существующих определений понятия адаптации является представление о способности организма к направленной приспособительной изменчивости. Диапазон этих реакций и их специфичность определяются фондом генетических программ, приобретенных в процессе эволюции. Очевидно, что на всех этапах своего развития живой организм неизбежно встречается с рядом необычных экстремальных экологических и производственных факторов, программа взаимодействия с которыми формируется впервые, поскольку в генетическом аппарате заложены свойства индивидуального развития. Можно считать установленным, что процесс индивидуального развития является результатом действия генетических и экологических факторов, которые находятся в тесном взаимодействии друг с другом. Гены, вероятно, определяют норму реакции, а среда детерминирует амплитуду колебаний этой нормы (V. N. Denenberg, 1962; Г. Д. Бердышев, 1971; В. П. Казначеев, 1980).
Адаптация к любому фактору связана с затратой энергии. При оптимальном действии фактора адаптивные механизмы не нужны, и энергия расходуется только на фундаментальные жизненные процессы, организм находится в равновесии со средой. При выходе значения фактора за пределы оптимума включаются адаптивные механизмы, требующие тем больше энергозатрат, чем дальше значение фактора отклоняется от оптимального.
Адаптивные механизмы по биологической значимости делят на две группы:
1) механизмы, обеспечивающие адаптивный характер общего уровня стабилизации отдельных функциональных систем и организма в целом по отношению к наиболее генерализованным и устойчивым параметрам внешней среды;
2) лабильные реакции, поддерживающие относительное постоянство общего уровня систем или организма путем включения адаптивных реакций при отклонениях условий среды от средних характеристик.
Автоматизированный комплекс для оценки индивидуально-типологических свойств и функционального состояния организма человека «СТАТУС ПФ»
Важнейшей тенденцией современного этапа развития физиологии, медицины, педагогики и психологии является расширение круга задач по методам функциональной диагностики и разработка новых методов исследования на базе привлечения последних достижений электрофизиологии.
В настоящее время в нашей стране отсутствуют автоматизированные программно-технические комплексы, позволяющие одновременно оценить психофизиологический потенциал индивида и его составляющие, а также определить «физиологическую цену» деятельности.
Нами разработан автоматизированный информационно-диагностический комплекс для психофизиологического обследования человека «Статус ПФ», позволяющий оценить психические функции, резервные возможности организма, личностные качества и «цену адаптации» к комплексу внешних факторов (сви 85 детельство №2001610233).
Информация о психофизиологическом потенциале индивида может быть получена только при применении широкого спектра информативных методик, качественной визуализации функциональных тест-заданий, быстрой обработки полученных результатов и наличии стандартизированных оценочных шкал.
Автоматизированная установка «Статус ПФ» предназначена для исследования индивидуально-типологических особенностей организма человека, начиная с 8-летнего возраста и до 75 лет. В общей сложности компьютерный комплекс реализует около 100 методик, обладающих достаточно высокими характеристиками надежности и валидности. Достоинством данного комплекса является простота его эксплуатации, возможность использования персонального \ компьютера стандартной конфигурации, а также стоимость, которая приемлема для внедрения его в систему общего образования.
Анкетный блок Психологический блок Психофизиологический блок Функциональный блок ч База данных Управление базами у ч г Заключение Рис. 1. Схема психофизиологического комплекса « Статус ПФ»
Данный комплекс позволяет исследовать: - особенности простых и сложных сенсомоторных реакций на раздражители, адресованные к первой и второй сигнальным системам; - свойства высшей нервной деятельности (уровень функциональной подвиж 86 ности, силы основных нервных процессов, динамичность, уравновешенность); - способность к переработке информации различной сложности; - уровень развития разномодальной памяти, логического мышления, мотиваций, темперамента, лингвистических и математических способностей; - способность к концентрации и переключению внимания, оценки объема внимания для младшего и старшего возраста; тренировки внимания; - субъективную оценку психосоматического статуса; - личностные особенности с помощью профильных опросников; - показатели функциональной асимметрии мозга; - механизмы вегетативной регуляции и сердечного ритма; - интегральные параметры функционального состояния организма.
Как показали результаты исследований, исходные (фоновые) состояния активности нервных процессов, механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма, а также характер вовлечения этих параметров в ответ на умственную нагрузку тесно связаны с личностными и психодинамическими особенностями, которые участвуют в формировании структуры «психофизиологического потенциала» индивида и являются одним из важных биологических факторов, определяющих различия в характере долговременных адаптивных реакций на разных этапах деятельности (Э. М. Казин, В. И. Иванов, Н. А. Литвинова и со-авт. 2002).
Методы исследования индивидуально-типологических особенностей высшей нервной деятельности
Для исследования индивидуально-типологических особенностей ВНД человека были применены методики, характеризующие функциональную подвижность нервных процессов (УФП НП) и работоспособность головного мозга (РГМ) - силу нервных процессов. Определение подвижности нервных процессов. Определение УФП НП и РГМ проводилось по модифицированной Н. В. Макаренко, Н. В. Кольченко, Ю. Л. Майдиковым (1984) методике А. Е. Хильченко (1958), реализованной в автоматизированном комплексе (Институт физиологии им. А. А. Богомольца АН Украины).
Принцип предложенной методики основан на определении предельно быстрого темпа правильного дифференцирования положительных и тормозных раздражителей, предъявляемых с различной скоростью. Показатель функциональной подвижности нервных процессов определяли путем измерения максимально допустимого для каждого испытуемого сближения во времени положительных первосигнальных цветовых раздражителей, адресованных то к правой, то к левой рукам, и тормозных сигналов. Показатель представляет собой величину, зависящую от суммы временных характеристик обоих нервных процессов и, таким образом, объективно отражает уровень функциональной подвижности.
Определение УФП и динамичности нервных процессов проводили при работе установки в режиме "обратная связь", когда длительность экспозиции тестирующего сигнала изменяется автоматически в зависимости от характера ответных реакций: после правильного ответа экспозиция следующего сигнала укорачивалась на 20 мс, а после неправильного - напротив, удлинялась. Диапазон колебаний экспозиции сигнала при работе испытуемого находился в пределах 900-40 мс. Для переработки информации предлагается 120 раздражителей. Последовательность предъявления сигналов носила случайный характер при сохранении равного представительства каждого вида.
Установка регистрировала и отображала на экране монитора данные количества переработанных сигналов, время переработки информации (УФП), минимальную экспозицию сигнала, время выхода на минимальную экспозицию сигнала (ДНП), процент правильных ответов отдельно по правой и левой рукам.
Особенности психовегетативного обеспечения учебной деятельности у студентов естественнонаучного цикла в состоянии условного покоя
В задачу дифференциальной психофизиологии входит не только описание индивидуальных различий, но и выявление соотношения гено- и фенотипи-ческих факторов в их формировании. Данное обстоятельство приобретает особо важное значение при решении вопросов профотбора и профориентации, когда необходимо четкое представление, какие из индивидуальных особенностей человека являются генетически жестко закрепленными и трудно развиваемыми, а какие легко изменяются под воздействием факторов среды (В. И. Медведев, 2003).
За последнее время накоплен большой фактический материал, позволивший оценить степень генетической обусловленности ряда показателей нейро- и психодинамики (В. Б. Шварц, 1975; И. В. Равич-Щербо, 1978; Ю. Л. Майдиков и соавт., 1997; Э. М. Казин и соавт., 1999; Г. Нортхофф, 1999; Н. В. Макаренко и соавт., 2006). К таким показателям относят: функциональную подвижность нервных процессов, силу нервных процессов (работоспособность головного мозга, кратковременную память, внимание и некоторые личностные особенности). Видимо эти показатели достаточно большой вклад вносят при обучении в старших классах и при поступлении в высшее учебное заведение.
В таблице 1 представлены средние значения нейродинамических показателей обследованных студентов. Анализ полученных результатов показал отсутствие статистически значимых различий средних значений в показателях работоспособности головного мозга, уровней подвижности нервных процессов, а также динамичности нервных процессов, отражающих способность к обучению. Для всех студентов характерны достаточно высокий уровень работоспособности головного мозга, высокий уровень динамичности нервных процессов. Как следует из представленных данных, студенты, поступившие в разные годы, на начальном этапе адаптации достоверно отличаются только по отношению возбудительного и тормозного процессов в коре головного мозга.
Принципиальных отличий получено не было по личностным особенностям, хотя известно, что условия жизни, воспитание существенно влияют на формирование и развитие многих качеств личности. Из факторов, представленных в таблице 2, характеризующих структуру личности, отчетливые достоверные различия были получены только по трем: G (моральная нормативность); L (аффективная ригидность) и Q\ (радикализм).
У студентов, поступивших в 2000 году, наблюдается осознанное соблю дение норм и правил поведения, настойчивость в достижении цели, они сво бодны от зависти, легко ладят с людьми и хорошо работают в коллективе, бо лее склонны к экспериментированию, спокойно воспринимают новые не усто явшиеся взгляды и перемены в отличие от студентов, поступивших в 1996 году.
В целом, студенты-биологи по полученным значениям 16-ФЛО характеризуются внимательностью, общительностью (А), постоянством интересов (С), независимостью в суждениях и поведении (Е), динамичностью в общении (F), развитой способностью к эмпатии; высоким творческим потенциалом (М), непосредственностью поведения; уверенностью в себе (О), консервативностью (Qi), повышенной мотивацией; в то же время им свойственны большое самомнение, эгоцентризм (L), внутренняя недисциплинированность (СЬ), некоторая ригидность мышления; они подвержены влиянию случая и обстоятельств (Q4).
Физиологические механизмы проявления интро-, экстраверсии в определенной степени идентичны с проявлением силы-слабости нервной системы, поскольку интроверсия-экстраверсия, являясь свойством темперамента, отражает динамику деятельности личности.
Исследование личностных особенностей (уровни общительности, социальности и эмоциональной стабильности индивида), характеризующие темперамент, представлены в таблице 3.
Особенности индивидуальных психофизиологических характеристик у лиц, занимающихся ситуационными (игровыми) видами спорта и общефизической подготовкой
К настоящему времени накоплен значительный материал о психофизиологических особенностях и личностных различиях спортсменов разной квалификации. Однако практически отсутствуют специальные комплексные исследования функциональных и индивидуальных психологических характеристик людей, занимающихся видами спорта, характеризующимися близкими по характеру движениями, что касается в первую очередь игровых видов спорта (баскетбол, футбол, волейбол).
Представленные материалы свидетельствуют, что студенты, занимающиеся игровыми видами спорта, относятся к экстравертированному типу повеления и характеризуются обращенностью личности на окружающий мир, объекты которого притягивают к себе интересы субъекта, что в известном смысле ведет к принижению личностной значимости явлений его субъективного мира.
Уровень нейротизма у студентов игровых видов достоверно выше, чем у студентов, занимающихся общей физической подготовкой, что свидетельствует о большей динамичности, импульсивности поведения (табл. 30).
Таблица 30 Индивидуально-психологические и психофизиологические показатели студентов-игровиков (II гр) и в группе общей физической подготовки (ОФП -1 гр)
Признаки Группа 1 (п=5б) Группа 2 (п=76)
Экстраверсия, усл.ед. 12,6 ±1,1 6,2 ±0,8 Нейротизм, усл.ед. 9,2 ±0,8 12,2 ±1,3 Тревожность, усл. ед. (ЛТ) 15,8 ±1,7 16,4 ±1,9 166 Продолжение таблицы 30 Признаки Группа 1 (п=56) Группа 2 (п=76) "Совы", % 4 12 "Жаворонки", % 72 36 Аритмики, % 24 52 Средняя длительность индивидуальной минуты, с 60,3 ±0,45 60,1 ±0,68 УФП НП, сек 74 ±11,5 65 ±8,4 Динамичность НП 48 ±3,6 44 ±2,6 Кратковременная память, % 63,6 ±2,4 78,4 ±3,1 Внимание, сек 15,4 ±0,6 11,1 ±0,5 Примечание: - значимые отличия р 0,001 При анализе личностных особенностей (Р. Кеттелл 16-ФЛО) были получены результаты, которые представлены в таблице 31. Таблица 31 Средние значения личностных факторов у студентов Показатели 16 ФЛО еЗ С С Показатели 16 ФЛО А В С Е F G Н J L м N О Qi Q2 Q3 Q4 1 6,1± 0,2 4,0± 0,1 8,0± 0,4 6,0± 0,1 6,0±од 93± 0,4 63± 0,7 5,0± 0,1 5,4± 0,1 5,0±од 7,5± ОД 6,5± ОД 6,0± 0,1 6,4± ОД 6,9±од 6,5± 0,1 2 63± 0,1 43± ОД 8,0± 03 7,0± ОД 6,5± 0,4 9,5± 0,5 7,7± 03 5Д±од 5,5±од 53±03 6,7±од 6,6± од 6,0± 03 4,5± 0,6 73± 03 5,1±од
Примечание: - значимые отличия р 0,001
При анализе личностных особенностей были выявлены некоторые отличия между исследованными группами: по факторам Е - подчиненность-динамичность; Н - робость-смелость; N - прямолинейность- дипломатичность; Q2 - конформизм - нонконформизм. Спортсмены-игровики зависимы от группы, следуют за общественным мнением, предпочитают и работать, и принимать решения вместе с другими людьми, ориентируются на социальное одобрение. Им свойственны повышенный уровень мотивации и активная неудовлетворенность в стремлениях. Кроме того, им свойственна конкретность и некоторая ригидность мышления, может иметь место эмоциональная дезорганизация мышления,
167 большая социальная смелость, активность, готовность иметь дело с незнакомыми обстоятельствами и людьми. Они склонны к риску, держатся свободно, растор-моженно, достаточно прямолинейны, наивны, естественны, непосредственны в поведении. У лиц данного профиля можно отметить развитый самоконтроль, точность выполнения социальных требований.
В результате анализа данных по асимметрии, которые представлены в таблице 32, были выявлены достоверные отличия от лиц, занимающихся общефизической подготовкой, по следующим показателям: общая моторная асимметрия, ведущая рука, точная моторика, центр речи.
Таблица 32 Показатели функциональной асимметрии мозга у студентов общей физической подготовки (1) и у студентов, занимающихся игровыми видами спорта (2) Тест 1 группа 2 группа Достоверность различий Аннет, балл 0,69 ±0,06 0,41 ± 0,1 р 0,05 АНТ 1 (грубая моторика), балл 0,63 ± 0,06 0,43 ± 0,09 АНТ 2 (точная моторика), балл 0,75 ± 0,06 0,39 ±0,12 р 0,05
Динамометрия (правая), кг 41,7 ±2,91 41,2 ±2,43 Динамометрия (левая), кг 38 ± 2,29 39,6 ± 2,29 Динамометрия (общая), кг 0,53 ±0,17 0,18 ±0,12 Теппинг (правая), уд/30 сек 94,8 ± 3,59 94,96 ±2,46 Теппинг (левая), уд/30 сек 86,1 ±2,75 88,84 ± 2,01 Теппинг (общая), уд/30 сек 0,44 ± 0,14 0,28 ±0,12 Коэф. сенсорной асимметрии, усл.ед 0,23 ±0,13 0,31 ±0,07 Глаз, балл 0,06 ± 0,14 -0,04 ±0,07 Ухо, балл 0,31 ±0,18 0,56 ± 0,13 Сеген (правая), сек 218± 14 192,2± 13,23 Сеген (левая), сек 197+18,6 178,2 ±15,73 Сеген (общая), сек 0,34 ±0,19 0,24 ±0,15 Центр речи, балл 1±0 0,68 ± 0,14 , р 0,05
Мышление конкретное, % 25,7 ± 4,7 29,64 ± 4,42 Мышление абстрактное, % 54,9 ±4,49 50,64 ± 3,6 Мышление эмоциональное, % 18,4± 3,28 18,72 ±2,99 Асимметрия (К-общ.), усл. ед. 0,31 ±0,10 0,40 ±0,10 Моторная асимметрия (общая), усл. ед. 0,53 ± 0,04 0,34 ± 0,07 р 0,05
Установлено, что моторная асимметрия у всех обследованных студентов выявляет доминанту левого полушария мозга, поскольку левое полушарие обрабатывает информацию преимущественно дискретно во времени, анализирует последовательность событий и их связь между собой, отвечает за процессы чтения, письма, счета, способности к логическому мышлению.
Согласно литературным данным (Е. Б. Сологуб и соавт, 2000), лица с доминированием левого полушария мозга отличаются активностью, общительностью, уверенностью в себе, высоким уровнем самоконтроля, добросовестностью, у них отсутствует напряженность и тревожность. Дружеские связи стойки, их поведение адаптировано в коллективе. Такие лица более конкретны в выборе средств и способов удовлетворения потребностей, что приводит к положительному эмоциональному состоянию.
Студенты, занимающиеся общей физической подготовкой (контрольная группа), более симметричны по коэффициенту общей асимметрии (0,31 ±0,10 усл.ед.), но имеют более выраженную моторную асимметрию с доминированием левого полушария (правши). Ведущая конечность выполняет более активные действия, регулируя работу неведущей. У студентов-игровиков моторная асимметрия менее выражена (0,34 ± 0,07) и достоверно ниже, чем у 1-ой группы (табл.33).
Выраженность моторной асимметрии в левом полушарии в 1-ой группе, по-видимому, связана с показателями экстраверсии и нейротизма, тогда как у студентов-игровиков более выражена экстраверсия и менее выражена моторная асимметрия в левом полушарии, что согласуется с данными многих исследователей (Ф. Фогель, А. Мотульски, 1990; Б. Б. Сологуб, 1998 и др.); наблюдаются проявления сенсорной асимметрии, причем доминирование в левом полушарии так же более выражено у лиц 2-ой группы.
В целом у студентов, занимающихся игровыми видами спорта, регистрируются следующие распределения по группам латеральности по сравнению со студентами общей физической подготовки (рис.29). 169 50 ",7Д 30 17.4 Щ 17,4 О- . 1 группа 2 группа
"правши" Ш праворукие амбидекстры "левши" и леворукие Рис. 29. Распределение обследованных студентов по типам функциональной асимметрии мозга
Показано, что студенты, занимающиеся игровыми видами спорта, имеют достоверные различия по профилю функциональной асимметрии в зависимости от скорости нервных процессов (табл.33).
Таблица 33 Распределение по типам функциональной асимметрии мозга у студентов-игровиков, имеющих высокий и низкий уровень функциональной подвижности нервных процессов (%) Профиль ФАМ Высокий уровень ФП НП (п=28) Низкий уровень ФП НП (п=25) «Правши» 13,2 18,4 Праворукие 68,6 48,7
Амбидекстры 12,0 28,6
Леворукие 8.2 43
Как следует из приведенных в таблице данных, студенты, отличающиеся высоким уровнем подвижности нервных процессов, имеют более выраженный односторонний тип доминирования функций в целом (либо левый, либо правый профиль асимметрии). Выявленное в распределении значительное преобладание правосторонних функций является благоприятным показателем успешности зрительно-пространственной деятельности (А. Г. Федорук и соавт., 1980).
Следует при этом подчеркнуть, что данный благоприятный прогностиче 170 ский признак регистрируется в обычных условиях программируемой целенаправленной деятельности, когда ведущая правая рука существенно опережает неведущую левую по своим координационным возможностям. Однако в экстремальных ситуациях при выполнении многоцелевых программ деятельности, когда создаются необычные трудности для программного управления действиями правой руки, эффективность левой руки (правого полушария) оказывается более высокой.
Анализируя полученные результаты, необходимо обратить внимание на то, что преобладание правой руки у студентов-игровиков не связано с доминированием правой ноги. У студентов с высоким уровнем подвижности нервных процессов в 72% случаев ведущей является левая нога, т.е. имеется так называемая перекрестная асимметрия, а у лиц с низким уровнем подвижности нервных процессов в 44% случаев не выявляется перекрестной моторной асимметрии.
