CC BY
67
......................................УДК 612.821+616-07-053.7..................................................................................................................................................................................................................doi 10.37903/sma.2020.2.15
i ИССЛЕДОВАНИЕ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ СТРЕССА (СКУС) У ПОДРОСТКОВ В ВОЗРАСТЕ 15-17 ЛЕТ
Киреев Д.Д.2, Решетова С.В.2, Ильинский А.А.2, Путимцева А. Л.2, Степаненко А.А.2, Неклюдова В.С.2, Порвина О.В.2, Дружинина Т.В.2, Олейникова В.М.1, Цветная И.Н.1, Волкова Е.А.1
1ОГБУЗ Детская клиническая больница г. Смоленска, Россия Россия, 214000, Смоленск, ул. Октябрьской Революции, 16
2ФГБОУ ВО «Смоленский государственный медицинский университет» Минздрава России, Россия
Россия, 214019, Смоленск, ул. Крупской, 28 tvdruzhinina@yandex.ru - Татьяна Викторовна Дружинина kireev-95-95@mail.ru - Дмитрий Дмитриевич Киреев
Резюме: в данной работе было проведено исследование психофизиологических особенностей нервной системы у подростков 15-17 летнего возраста с помощью программного модуля Системы контроля уровня стресса (СКУС), проанализирована зависимость показателей от пола и возраста.
Ключевые слова: общее функциональное состояние центральной нервной системы, гендерные различия, время реакции, уровень функциональных возможностей.
i RESEARCH OF THE PSYCHOPHYSIOLOGICAL STATE OF THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM USING THE STRESS LEVEL CONTROL SYSTEM (SLCS) IN TEENAGERS OF 15-17 YEARS OLD.
Kireev D.D.2, Reshetova S.V.2, Ilyinsky A.A.2, Putimzeva A.L.2, Stepanenko A.A.2, Nekludova V.S.2, Porvina O.V.2, Druzhinina T.V.2, Oleinikova V.M.1, TsvetnayaI.N.1, VolkovaE.A.1
Children's Clinical Hospital, Smolensk, Russia
Russia, 214000, Smolensk, Octyabrskaya Revolutsia st., 16
2SmolenskState Medical University, 28, Krupskoj St., 214019, Smolensk, Russia
Abstract: the article presents the results of research of the psychophysiological state of the central nervous system in teenagers of 15-17 years old using the program module of the Stress Level Control System (SLCS), analyzes the dependence of indicators on gender and age.
Key words: general functional state of the central nervous system, gender differences, reaction time, level of functional capabilities.
Введение. Общее функциональное состояние (ОФС) человека является прогностическим показателем оценки работоспособности центральной нервной системы (ЦНС) и определяется степенью активации всех систем организма, задействованных в исследуемом виде деятельности. Вопросы прогноза, контроля и коррекции ОФС человека имеют большое практическое и теоретическое значение [2,4,10].
Афферентная информация запускает определенные двигательные программы и активирует отделы ЦНС, которые ответственны за контроль над этими программами. В основе функционирования сенсорной системы находится точная координация моторных и сенсорных компонентов двигательного акта [1,5,10].
В современных психофизиологических исследованиях все более широкое применение находит метод измерения времени зрительно-моторных реакций (ЗМР). Благодаря своей простоте и информативности этот метод с успехом может применяться для оценки физиологических процессов детского организма [1].
Зрительно-моторная реакция играет важную роль в становлении гармоничного психического развития ребёнка и его обучения в школе. Данный психофизиологический
показатель отражает динамику скорости нервных процессов, их переключение, уровень зрительно-моторной координации, общий уровень работоспособности и активности центральной нервной системы [3]. Сведения о возрастных и половых различиях зрительно-моторной реакций у детей немногочисленны и противоречивы.
Время ЗМР с разным уровнем сложности как один из объективных психофизиологических методов определения ОФС ЦНС можно эффективно использовать для оценки уровня интеллекта у детей и механизмов развития дефицита внимания [1, 9, 10]. У ребенка латентные периоды реакций значительно превышают значения, характерные для взрослого человека, что объясняется низким уровнем развития ЦНС, в частности низким уровнем миелинизации волокон и более длительным временем синаптических переключений [4, 9]. Выявление специфики психофизиологической структуры интеллекта у детей с разным уровнем психического развития дает возможность понять когнитивную стратегию их деятельности и индивидуальные особенности с целью раннего прогнозирования школьных трудностей в обучении и организации эффективных мер их коррекции [6].
Цель: изучить психофизиологического состояния центральной нервной системы с использованием Системы контроля уровня стресса у подростков в возрасте 15-17 лет.
Методика исследования. Исследование проводилось с использованием программного модуля Системы Контроля Уровня Стресса (СКУС) для проведения психофизиологического исследования в составе аппаратно-программного комплекса Здоровье-Экспресс производства ООО «Медицинские Компьютерные Системы» (Московская обл. г. Зеленоград).
В исследовании принимали участие 59 подростков (42 мужского пола и 17 женского пола) в возрасте 15-17 лет (2003-2005 годы рождения), наблюдающиеся в "Центр здоровья" ОГБУЗ "Детская клиническая больница". Все измерения осуществлялись в условиях основного обмена (в состоянии физического и эмоционального покоя, при температуре комфорта окружающей среды, через 2 часа после приема пищи, в отсутствие приема стимулирующих или седативных препаратов) [7, 8, 9].
Полученные показатели были внесены в таблицы и подвергнуты статистическому анализу по стандартной методике с помощью пакета MS Excel. Для статистического анализа в исследовании использовался точный критерий Фишера, который позволяет сравнивать величины выборочных дисперсий двух рядов наблюдений. Критический уровень значимости р=0,05 в данном исследовании.
Тест, предъявляемый детям, состоял из 120 измерений времени реакции, интервалы между подачами сигнала 1-3 с, продолжительность исследования 5-7 минут.
Полученные 120 величин времени реакции (BP) распределяются по группам с интервалом 20 мс: 101-120 мс, 121-140 мс, 141-160 мс и так далее. Строится вариационная кривая, отражающая особенности (закон) распределения BP, которая и является предметом дальнейшего анализа.
Вычисляются три количественных показателя, характеризующие с различных сторон теоретически возможные варианты формы полученной кривой и, следовательно, отражающие разные стороны функционального состояния ЦНС.
1. Функциональный уровень системы (ФУС). Величина этого показателя зависит от абсолютных величин ВР (он тем больше, чем меньше BP) и особенностей их рассеяния. Он характеризует величину, в данном случае скорость, произвольной реакции человека, которая зависит от степени (уровня) возбудимости ЦНС.
2. Устойчивость реакции (УР). Величина этого показателя зависит от количества попавших в модальный классвеличин ВР и их разнообразия. Непостоянство величины BP обусловленонепрерывными флюктуациями состояния ЦНС, психологическим выражением которых являются колебания внимания испытуемого. Устойчивость реакции рассматривается поэтому как показатель устойчивости функционального состояния ЦНС.
3. Уровень функциональных возможностей (УФВ). Этот показатель является наиболее полным и позволяет судить о способности испытуемого формировать адекватную
инструкции функциональную систему мозга идостаточно длительно ее удерживать. Следовательно, он характеризует «работоспособность» нервной системы в момент исследования. Оценка общего функционального состояния ЦНС производится на основании сравнения его величин ФУС, УР, УФВ с диагностической шкалой (табл. 1).
Таблица 1. Оценка показателей общего функционального состояния центральной нервной системы
Оценочные уровни Возрастные Границы интервалов
группы ФУС (с-2) УР (с-1) УФВ (с-2)
Высокий и очень высокий 13 лет больше 140,8 больше 8,4 больше 50,3
14-15 лет больше 157,1 больше 9,1 больше 59,0
16-35 больше 169,0 больше 10,4 больше 66,0
Выше среднего 7-9 лет больше 71,9 больше 4,4 больше 19,9
10-12 лет больше 92,8 больше 4,8 больше 26,1
13 лет 113,6-140,8 6,0-8,4 35,6-50,3
14-15 лет 123,6-157,1 7,0-9,1 41,6-59,0
16-35 134,1-169,0 7,7-10,4 46,1-66,0
Средний 7-9 лет 33,3-71,9 1,4-4,4 4,9-19,9
10-12 лет 60,4-92,8 2,8-4,8 14,1-26,1
13 лет 67,9-113,5 3,1-5,9 16,4-35,5
14-15 лет 76,6-123,5 3,6-6,9 20,1-41,5
16-35 79,0-134,0 3,6-7,6 20,0-46,0
Ниже среднего 7-9 лет меньше 33,3 меньше 1,4 меньше 4,9
10-12 лет меньше 60,4 меньше 2,8 меньше 14,1
13 лет 56,8-67,8 2,5-3,0 12,5-16,3
14-15 лет 54,2-76,5 2,6-3,5 13,2-20,0
16-35 лет 59,0-78,9 2,7-3,5 14,0-19,9
Низкий и очень низкий 13 лет меньше 56,8 меньше 2,5 меньше 12,5
14-15 лет меньше 54,2 меньше 2,6 меньше 13,2
16-35 лет меньше 59,0 меньше 2,7 меньше 14,0
Результаты и их обсуждение. Среди исследуемых подростков показатель Уровня функциональных возможностей (УФВ) «высокий и очень высокий» выявлен у 7 (11,8 % от числа всех исследуемых) подростков, показатель «выше среднего» обнаружен у 6 (10,1 %), «средний» уровень показателя дали 23 (38,9 %) подростков. Показатели «ниже среднего» и «низкий и очень низкий» были выявлены, соответственно, у 7 (11,8 %) и у 16 (27,1 %) подростков (табл. 2).
Таблица 2. Результаты исследования УФВ
Группы Оценочные уровни УФВ (абс.,%)
Низкий и очень низкий Ниже среднего Средний Выше среднего Высокий и очень высокий
Мальчики (n=42) 11 (26.2%) 6 (14.3%%) 14 (33.3%%) 5 (11.9%%) 6(14.3%%)*
Девочки (n=17) 5 (29.4%%) 1 (5.8%%) 9 (52.9%%) 1 (5.8%%) 1 (5.8%%)*
Всего (n=59) 16 (27.1%%) 7 (11.8%%) 23 (38.9%%) 6 (10.1%%) 7 (11.8%%)
Примечание: * - достоверность различий (р<0,05) показателей между мальчиками и девочками
Полученные данные свидетельствуют о недостаточной работоспособности нервной системы испытуемых данной возрастной группы. Показатели выше средних значений имеют лишь 21,9 % (13 исследуемых), в то время как результаты ниже средних значений показывает 38,9 % (23 исследуемых). В данных группах выявлены статистически значимые гендерные различия по показателю УФВ. 11,6 % девочек имели значение "выше среднего" или "высокий и очень высокий". Данные значения среди мальчиков составили 26,2 %. Таким образом, уровень функциональных возможностей ЦНС среди мальчиков 15-17 лет превосходит показатели у девочек (Б=0,0241).
Таблица 3. Результаты исследования ФУС.
Группы Оценочные уровни ФУС (абс.,%)
Низкий и очень низкий Ниже среднего Средний Выше среднего Высокий и очень высокий
Мальчики (п=42) 14 (33.3%) 5 (11.9%) 12 (28.5%) 5 (11.9%) 6(14.3%%)*
Девочки (п=17) 6 (35.2%%) 1 (5.8%%) 10 (58.8%) 0 (0%) 0 (0%)
Всего (п=59) 20 (33.8%%) 6(10.1%%) 22 (37.2%) 5 (8.4%) 6 (13.9%%)*
Примечание: * - достоверность различий (р<0,05) показателей между мальчиками и девочками
Полученные данные свидетельствуют о недостаточной скорости возбудимости ЦНС среди исследуемых. Результаты ниже средних значений показали 43,9 % (26 подростков), причем 76,9 % (20 подростков) дали результат, близкий к минимально возможным показателям (в оценочных уровнях - «низкий и очень низкий»). Количество испытуемых, показавших результаты выше средних значений, соизмеримо с таковым при исследовании Уровня функциональных возможностей (УФВ) и Устойчивости реакции (УР) и составляет порядка 22,3 % (11 исследуемых). По показателю ФУС имеются выраженные гендерные различия (табл. 3). Так, значения "выше среднего" и "высокий и очень высокий" имели 26,2 % мальчиков, в то время как среди девочек данные значения выявлены не были (0 %) (Т=0,015).
При исследовании показателя «Устойчивость реакции» УР были выявлены следующие данные: показатель «Высокий и очень высокий» — у 10 подростков (16,9 % от числа исследуемых), «выше среднего» — у 6 (10,1 %), «средний» — у 24 (40,6 %), показатели «ниже среднего» и «низкий и очень низкий» у 3 (5 %) и 16 (27,1 %) соответственно (табл. 4).
Таблица 4. Результаты исследования УР
Группы Оценочные уровни УР (абс., %)
Низкий и очень низкий Ниже среднего Средний Выше среднего Высокий и очень высокий
Мальчики (п=42) 11 (26.2%) 2 (4.7%) 16 (38%) 4 (9.5%) 9 (21.4%)
Девочки (п=17) 5 (29.4%) 1 (5.8%) 8 (47%) 2 (11.8%) 1 (5.8%)
Всего (п=59) 16 (27.1%) 3 (5%) 24 (40.6%) 6 (10.1%) 10 (16.9%)
Полученные данные свидетельствуют о том, что функциональное состояние ЦНС у трети исследуемых подростков неустойчивое, что сопровождается ухудшением процессов внимания и обучаемости. Процент подростков, показавших результаты выше средних значений, соизмерим с таковым числом по остальным показателям и составляет порядка 25 %. Следует отметить, что данный показатель имел наибольшее число средних значений (40,6 % исследуемых), что свидетельствует о положительной динамике при исследовании. Статистически значимых гендерных различий по критерию "Уровень реакции" выявлено не было (Б=0,091).
Заключение. Система контроля уровня стресса (СКУС) позволила определить в данном исследовании функциональные возможности ЦНС подростков в возрасте 15-17 лет. Проведенное тестирование показало недостаточную работоспособность данной возрастной группы, снижение процессов внимания, обучаемости. Низкая пластичность ЦНС влияет на функциональный уровень системы и, соответственно, исследуемые показали низкую скорость возбудимости ЦНС [2, 8]. При этом в возрасте 15-17 лет функциональный уровень ЦНС девочек показывает более низкие значения, чем у мальчиков, по двум основным интегральным показателям, исследуемых показателей СКУС (УФВ И ФУС). Показатель "Уровень реакции" не имел статистически значимых гендерных различий и являлся наиболее благоприятным среди исследуемых.
Литература
1. Арсеньев С.С., Шаяхметова Э.Ш., Матвеева Л.М., Дубовицкая Т.Д. Исследование работоспособности и утомления студентов с различным профилем функциональной
межполушарной асимметрии// Здоровье и образование в XXI веке: электронный научно-образовательный вестник. - 2016. - №18 (4).- С. 30-36.
2. Бетелева Т.Г. Онтогенез структурно-функциональной организации воспринимающей системы мозга. // Структурно-функциональная организация воспринимающей системы мозга. - Л.,1990. - С. 65-86.
3. Дорджиева Д.Б., Бадмаева И.А., Карлова С.В. Возрастные различия времени зрительно-моторной реакции у школьников. // Наука вчера, сегодня, завтра: сб. ст. по матер. ХЦУШ междунар. НПК. № 7(41). - Новосибирск: СибАК, 2017. - С. 6-10.
4. Зайцев А.В., Лупандин В.И., Сурнина О.Е. Возрастная динамика времени реакции на зрительные стимулы. // Физиология человека. - 1999. - Т. 25. - № 6. - С. 34-37.
5. Ильин Е.П. Психомоторная организация человека. - СПб., 2003. - 384 с.
6. Нехорошкова А.Н. и др. Сенсомоторные реакции в психофизиологических исследованиях (обзор) // Журнал медико-биологических исследований. -2015. - №1. - С. 3848.
7. Нехорошкова А.Н., Грибанов, А.В. Особенности зрительно-моторных реакций детей 811 лет с высоким уровнем тревожности. // Экология человека. -2015. - №5. - С. 43-48.
8. Новикова Е.И. Влияние возраста и пола на латерализацию сенсомоторных функций учащихся. // Физиология человека. - 2013. - Т.13.- №1. - С. 143-150.
9. Особенности формирования зрительного восприятия у детей-северян 7-8 лет и факторы риска раннего дизонтогенеза. // Экспериментальная психология. - 2009. - Т. 2. - № 4. - С. 91 -100.
10. Соколова Л.В., Сунцов С.А. Динамика показателей функционального состояния центральной нервной системы спортсменов-единоборцев 12-14 лет. // Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Медико-биологические науки. - 2015. - №4.- С. 99-106.
