CC BY
119
УДК 612.821
РЕАКЦИЯ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ НА ГИПОКСИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
Сергей Георгиевич КРИВОЩЕКОВ, Людмила Тимофеевна КОВТУН,Наталья Витальевна НЕКИПЕЛОВА
НИИ физиологии СО РАМН 630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 4
Исследованы индивидуально-типологические особенности гипоксической устойчивости у здоровых лиц с разным темпераментом (холерики и сангвиники) и обнаружены различные реакции на гипоксическое воздействие. Испытуемые с более высокой подвижностью психических процессов, для которых характерны преобладание симпатической активности в вегетативной регуляции и большая личностная тревожность, имели в основном холерический темперамент. У них восстановление сатурации кислорода до исходного уровня после гипоксической пробы происходило медленнее, что расценивается как более низкая гипоксическая устойчивость.
Ключевые слова: темперамент, гипоксия, подвижность нервных процессов, вегетативный баланс.
Известно, что организм человека имеет генетически обусловленные особенности функционирования нервной и гуморальной систем, уровни активности гормональных систем и обменных процессов. Они формируют его индивидуальный энергетический статус и, до известной степени, психофизиологические характеристики, которые определяют способ реагирования на различные факторы среды [1—5]. Известно также о тесной взаимосвязи и взаимовлиянии психологического и соматического состояний организма. Так, обнаружена связь адаптивных реакций электроэнцефалограммы, линейной скорости кровотока, вазомоторной реактивности и ряда других показателей с уровнем нейротизма и личностной тревожности [6], а также зависимость между уровнями нейротизма и симпатикотонии [7]. Показана связь тревожности с целым комплексом свойств нервной системы [8]. Кроме того, выявлено резкое усиление внутрикорковых и корковоподкорковых взаимодействий при острой гипоксии с инверсией полушарного доминирования за счет превалирования функции правого полушария в процессе адаптации к гипоксическому воздействию [9]. При этом обнаружена зависимость уровня нейротиз-ма от взаимоотношений коры с подкоркой, а также преобладание лимбико-стволового доминирования у холериков и корково-лимбического — у сангвиников [10]. В связи с этим у лиц с разными типами темперамента можно предполагать различные реакции на гипоксическое воздействие в силу особенностей структурно-функциональной организации их центральной и вегетативной нервной системы.
Задачей настоящего исследования явилось изучение индивидуально-типологических особенностей реакций человека на гипоксическое воздействие.
Материал и методы
Было обследовано 26 практически здоровых добровольцев (l0 юношей и l6 девушек в возрасте l9 ± 0,2 лет), студентов факультета психологии Новосибирского гуманитарного института.
Обследование проводили в первой половине дня. В ходе анкетирования выясняли возраст испытуемых, антропометрические данные, наличие/отсутствие вредных привычек, регулярность занятий спортом и закаливающих процедур.
Психофизиологическое обследование включало оценку функционального состояния центральной нервной системы и определение свойств темперамента по опросникам Г. Айзенка, Я. Стреляу. Проводили теппинг-тест, оценивали сложную зрительно-моторную реакцию, реакцию на движущийся объект с помощью аппаратно-программного комплекса «PFK» (разработчик КемГУ, Россия). Уровень ситуативной и личностной тревожности определялся по опроснику Спилбергера — Ханина.
Баланс вегетативной нервной регуляции оценивали по анализу вариабельности сердечного ритма. По методу Баевского [ll] определяли моду, амплитуду моды, вариационный размах, индекс вегетативного равновесия, вегетативный показатель ритма, показатель активности процессов регуляции, индекс напряжения. Эти показатели характеризуют динамику активации симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы.
Далее проводили гипоксическую пробу с использованием концентратора-гипоксикатора фирмы «Nelcor Purian Bennett» (США). Вдыхание газовой смеси с пониженным содержанием кислорода (l0 объемных % О2) продолжалось в течение времени, необходимого для снижения сатурации
Кривощеков С.Г. — д.м.н., проф., зав. лабораторией «Функциональные резервы организма», e-mail: krivosch@physiol.ru Ковтун Л.Т. — к.б.н., н.с.
Некипелова Н.В. — н.с.
Таблица 1
Коэффициенты корреляции между параметрами гипоксического ответа и психомоторными показателями
Параметр Сложная зрительно-моторная реакция, время минимальное (мс) Реакция на движущийся объект
количество точных ответов количество запаздываний сумма запаздываний
Время фазы задержки восстановления SO2 в гипоксической пробе (с) 0,57
Время фазы падения SO2 общее в гипоксической пробе (с) 0,51 -0,51
Время фазы подъема SO2 в гипоксической пробе (с) 0,49
Примечание: здесь и в табл. 2 приведены только статистически значимые коэффициенты корреляции (р < 0,05).
крови кислородом (ShO2) до 80 %. В восстановительном периоде испытуемые дышали обычным воздухом в течение времени, необходимого для восстановления сатурации кислорода до исходных значений. Во время пробы проводили непрерывную автоматическую запись частоты сердечных сокращений и SаO2 с помощью пульсоксимет-ра «Oxigen Saturation Monitor 501 +» («Criticare Systems», США). На графике кривой SаO2 выделялись временные отрезки гипоксического теста: время задержки падения SаO2 после начала дыхания гипоксической смесью, время падения SаO2 до 80 % насыщения гемоглобина кислородом, время задержки подъема SаO2 после прекращения дыхания гипоксической смесью и время подъема SаO2 до исходного значения [12].
Статистическую обработку полученных результатов исследования проводили с использованием стандартных методов расчета средней величины и ее ошибки, t-критерия достоверности Стьюдента, корреляционного анализа в программе «Statistica 6.0».
Результаты и обсуждение
Показатели всех психофизиологических характеристик (подвижность, сила и уравновешенность нервной системы, скорость сенсомоторных реакций, нейротизм, ситуативная и личностная тревожность) укладывались в диапазон нормы. Корелляционный анализ выявил достоверные корреляционные связи показателей реакции на движущийся объект и сложной зрительно-моторной
реакции с временными фазами гипоксического теста (табл. 1), что говорит о влиянии свойств центральной нервной системы на характер ответа кардиореспираторной системы при гипоксиче-ском воздействии. Однако попытки на основании этих данных выделить особенности гипоксических реакций у лиц с разным темпераментом не увенчались успехом. Лица с разным темпераментом не показали достоверных различий по нейромотор-ным признакам (реакция на движущийся объект, сложная зрительно-моторная реакция, теппинг-тест). Поэтому за основу дальнейшего анализа было принято изучение взаимосвязи между психологическими характеристиками и параметрами 8а02 в гипоксическом тесте. Наиболее значительные взаимосвязи обнаружены для времени восстановления 8а02 до исходного уровня. Этот показатель положительно коррелировал с уровнем нейротизма (г = 0,63, р < 0,05), подвижностью психических процессов (г = 0,57, р < 0,05), уровнем личностной тревожности (г = 0,45, р < 0,05) (табл. 2). Все эти характеристики в той или иной степени отражают индивидуальные свойства личности (темперамент). Тип темперамента по Г. Айзенку определяется по сочетанию величин двух признаков — нейротизма и экстраверсии. По этим признакам все испытуемые разделились на следующие группы — сангвиники (8 человек), холерики (15 человек), флегматики (1 человек), меланхолики (1 человек). Для дальнейшего анализа
Таблица 2
Коэффициенты корреляции между психологическими показателями и временем восстановления сатурации кислорода до исходного уровня в гипоксической пробе
Параметр Подвижность психических процессов (по Стреляу) Нейротизм Личностная тревожность
Время фазы восстановления SO2 в гипоксической пробе (с) 0,57 0,61 0,47
Таблица 3
Психофизиологические показатели в зависимости от психотипа (М ± т)
Показатель Холерики (n = 15) Сангвиники (n = 8)
Вегетативная регуляция
Вариационный размах (мс) 0,25 + 0,03 0,35 + 0,03*
Вегетативный показатель ритма 7,26 + 1,32 2,99 + 0,53*
Показатель активности процессов регуляции 58,49 + 4,31 41,71 + 5,02*
Свойства нервной системы
Личностная тревожность (баллы) 43,67 + 2,08 33,63 + 1,85*
Ситуативная тревожность (баллы) 37,53 + 2,77 33,00 + 1,76
Подвижность психических процессов (по Стреляу) 67,47 + 3,45 53,13 + 5,26*
Реакция на гипоксическое воздействие
Время фазы восстановления SО2 в гипоксической пробе (с) 140,47 + 15,56 67,13 + 3,69*
Примечание: * — здесь и в табл. 4: отличие от соответствующего показателя в группе холериков достоверно при р < 0,05.
были взяты 2 группы — сангвиники и холерики. И те, и другие были экстравертами, и, таким образом, тип темперамента определился уровнем нейротизма. Группы достоверно различались по уровню нейротизма, подвижности психических процессов (по Стреляу), личностной тревожности и по времени восстановления 8а02 в гипоксиче-ском тесте (табл. 3). У лиц холерического темперамента время восстановления 8а02 до исходного уровня было больше, чем у лиц сангвинического темперамента. Кроме того, группы достоверно различались по показателям вегетативной регуляции (вариационный размах, вегетативный показатель ритма, показатель активности процессов регуляции). На основании этих показателей у холериков установлена повышенная активность симпатического отдела вегетативной нервной системы по сравнению с сангвиниками (табл. 3).
Возникло предположение, что именно более высокая подвижность психических процессов в сочетании с преобладанием симпатических влияний обусловливают более низкую устойчивость холериков к гипоксическому воздействию.
Значения уровня подвижности психических процессов в целом по группе характеризовались бимодальным распределением. Это позволило разделить испытуемых на две подгруппы: 27—67 баллов по тесту Стреляу — лица с более высокой подвижностью психических процессов, 68—82 балла — лица с более низкой подвижностью психических процессов. У испытуемых с более высокой подвижностью психических процессов частота сердечных сокращений была достоверно выше, а значение моды (Мо) ниже,
что свидетельствует о преобладании симпатического влияния в регуляции сердечного ритма. Время восстановления Ва02 в гипоксическом тесте в группе лиц с более высокой подвижностью психических процессов было достоверно больше (табл. 4), чем у испытуемых с более низкой подвижностью, что, по-видимому, указывает на более низкую гипокси-ческую устойчивость у последних.
Таким образом, при преобладании симпатического влияния регуляции сердечного ритма время восстановления В02 в гипоксическом тесте существенно увеличивается. Известно, что особенности функциональной организации вегетативной нервной системы рассматриваются в литературе как формирующие тип реагирования организма на средовые воздействия [13, 14]. В свою очередь на формирование индивидуальных особенностей вегетативного реагирования существенное влияние оказывают личностные особенности эмоциональных реакций, имеющих «вегетативный подтекст» [15, 16]. По нашим данным, преобладание симпатических влияний наблюдалось у лиц с повышенной подвижностью психических процессов, которые в основном принадлежали к холерическому типу темперамента и обладали большей личностной тревожностью. Из этого следует, что преобладание симпатических влияний поддерживает состояние «боевой готовности», которое является более энергозатратным и не обеспечивает достаточно точной согласованности межсистем-ной регуляции висцеральных функций. В нашем случае это проявляется в более длительном времени восстановления Ва02 после гипоксического воздействия. При снижении симпатического влияния веге-
Таблица 4
Показатели вариабельности сердечного ритма у лиц с разной подвижностью психических процессов (М ± т)
Параметр Лица с более высокой подвижностью психических процессов (n = 13) Лица с более низкой подвижностью психических процессов (n = 11)
Частота сердечных сокращений (мс) 81,77 + 2,95 69,27 + 2,41*
Мода (мс) 0,72 + 0,29 0,86 + 0,03*
Индекс напряжения 174,02 + 51,5 94,82 + 18,02
Время фазы восстановления SО2 в гипоксической пробе (с) 136,62 + 17,09 85,36 + 15,45*
тативной регуляции согласованность межсистемных взаимодействий увеличивается, что сопровождается уменьшением энергозатрат. Это существенным образом влияет на скорость восстановления SаO2 после гипоксического воздействия. Поэтому у лиц с более низкой подвижностью психических процессов и меньшей личностной тревожностью, в основном принадлежащих к группе сангвиников, активность симпатического влияния была ниже, и соответственно процесс восстановления сатурации кислорода в гипоксическом тесте протекал быстрее. Таким образом, индивидуально-типологические характеристики, как нейрофизиологические (темперамент, подвижность), так и личностные (тревожность), связаны с физиологическим состоянием организма посредством вегетативной нервной регуляции, а последняя модулирует способ реагирования организма на воздействия окружающей среды.
Заключение
1. Индивидуально-типологические особенности связаны с реакцией на гипоксическое воздействие. Лица холерического темперамента характеризуются большим временем восстановления SаO2 до исходного уровня после гипоксического воздействия по сравнению с сангвиниками.
2. Восстановление SаO2 до исходного уровня в гипоксической пробе происходит достоверно медленнее у лиц с высокой подвижностью психических процессов, чем у лиц с более низкой подвижностью психических процессов. Из характеристик темперамента наиболее тесное взаимодействие с реакцией на гипоксическое воздействие обнаружено для подвижности психических процессов.
3. Реакция на гипоксический стресс у лиц с разной подвижностью психических процессов связана с особенностями вегетативного баланса. У лиц с более выраженной активностью симпатического звена вегетативной нервной системы время восстановления SаO2 в гипоксическом тесте больше, чем у лиц с менее выраженной активностью симпатического звена вегетативной регуляции.
4. Лица с более высокой личностной тревожностью обладают меньшей гипоксической устойчивостью.
Список литературы
1. Русалов В.М. Биологические основы индивидуально-психологических различий. М., 1979. 352 с.
Rusalov V.M. Biological basis foundation of in-dividually-psychological differences. M., 1979. 352 p.
2. Русалов В.М. Природные предпосылки и индивидуально-психофизиологические особенности личности // Психология личности в трудах отечественных психологов. СПб.: Питер, 2000. 66—75.
Rusalov V.M. Natural preconditions and individ-ually-psychophysiological features of the person // Psychology of the person in works of Russian psychologists. SPb.: Piter, 2000. 66-75.
3. Стреляу Я. Роль темперамента в психическом развитии. М.: Прогресс, 1982. 230 с.
Strelau Ya. Role of temperament in mental development. M.: Progress, 1982. 230 p.
4. Стреляу Я., Митина О., Завадский Б. и др. Методика диагностики темперамента. М.: Смысл, 2007. 102 с.
Strelau Ya., Mitina O., Zavadsky B. et al. The method of temperament diagnostic. M.: Smysl, 2007. 102 p.
5. Теплов Б.М. Типологические свойства нервной системы и их значение для психологии // Психология индивидуальных различий: Тексты. М., 1982. 32-38.
Teplov B.M. Typological properties of nervous system and their value for psychology // Psychology of individual distinctions: Texts. M., 1982. 32-38.
6. Чилигина Ю.А. Адаптивные реакции сердечно-сосудистой системы на холодо-гипо-гипер-капническое воздействие: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. 2008.
Chiligina Yu.A. Adaptive reactions of cardiovascular system to cold and hypo-hypercapnic influence: Author’s abstract of Ph.D. thesis. 2008.
7. Овчинников К.В. Взаимосвязь вариабельности сердечного ритма и психофизиологических показателей у лиц с разным типом вегетативной нервной системы: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Ростов на/Д, 2006.
Ovchinnikov K.V. Interrelation between cardio-rhythm variability and psychophysiological indicators at
persons with different type of vegetative nervous system: Author’s abstract of Ph.D. thesis. Rostov on/D, 2006.
S. Моисеева О.Ю. Психодиагностика индивидуальных особенностей личности. Часть 1. Психодиагностика темперамента: Учебное пособие. Владивосток, 2002. 52 с.
Moiseeva O.J. Psychodiagnostics of a person’s individual features. Part 1. Temperament psychodiagnostics: Guide-book. Vladivostok, 2002. 52 p.
9. Кривощеков С.Г., Леутин В.П., Диверт В.Э. и др. Системные механизмы адаптации и компенсации // Бюл. СО РАМ. 2004. (2). 14S-154.
Krivoschekov S.G., Leutin V.P., Divert V.E. et al. System mechanisms of adaptation and compensation // Byul. SO RAMN. 2004. (2). 148-154.
10. Сороко С.И., Димаров Р.М. Индивидуальные особенности изменений биоэлектрической активности и гемодинамики мозга человека при воздействии экспериментальной и высокогорной гипоксии // Физиология человека. 1994. 20. (6). 16-27.
Soroko S.I., Dimarov R.M. Individual characteristics of bioelectric activity and haemodynamic changes of a human brain under the influence of experimental and high-altitude hypoxia // Fiziologiya cheloveka. 1994. 20. (6). 16-27.
11. Баевский P.M., Иванов Г.Г. Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и возможности клинического применения. Ультразвуковая и функциональная диагностика // Вестник аритмологии. 2001. (3). 106-127.
Baevsky R.M., Ivanov G.G. Variability of cardiac rhythm: theoretical aspects and possibilities of clinical implication. Ultrasonic and functional diagnostics // Vestnik aritmologii. 2001. (3). 106-127.
12. Гребенюк С.А., Озаровский Е.Е., Дворников М.В. и др. Применение нормобаричексой интервальной гипокситерапии в комплексе реабилитационнолечебных средств в условиях многопрофильного военного санатория в аридной зоне // Прерывистая нормобарическая гипокситерапия: Докл. Междунар. академии проблем гипоксии. Т. IV. М.: Бумажная галерея, 2005. 202-210.
Grebenyuk S.A., Ozarovski E.E., Dvornikov M.V. et al. Normobaric intermitting hypoxic therapy in the set of treatment and rehabilitation methods in arid multidiscipline military sanatorium // Intermitting normobaric hypoxitherapy: Rep. Int. Acad. of Hypoxia Problems. Vol. IV. M.: Bumazhnaya galereya, 2005. 202-210.
13. Клиорин А.И., Чтецов В.П. Биологические проблемы учения о конституциях человека. Л.: Наука, 1979. 163 с.
Kliorin A. U., Chtetsov V.P. Biological issues of human constitution conception. L.: Nauka, 1979. 163 p.
14. Казначеев В.П., Казначеев С.В. Адаптация и конституция человека. Новосибирск: Наука., 1986. 120 с.
Kaznacheev V.P., Kaznacheev S. V. Adaptation and human constitutions. Novosibirsk: Nauka, 1986. 120 p.
15. Вейн А.М., Соловьева А.Д., Колосова О.А. Веге-тососудистая дистония. М.: Медицина, 1981. 320 с.
Vein A.M., Solovieva A.D., Kolosova O.A. Vegetative vascular dystonia. M.: Meditsina, 1981. 320 p.
16. Шидловский В.А. Мультивариантная адаптивная регуляция вегетативных функций // Вопросы кибернетики. 1978. (37). 3-7.
Shidlovski V.A. Multivariative adaptive regulation of autonomus functions // Voprosy kibernetiki. 1978. (37). 3-7.
CARDIORESPIRATORY RESPOUSE TO ACUTE NORMOBARIC HYPOXIA IN HEALTHY MAN IN DEPENDENCE ON PSYCHOPHYSIOLOGICAL FEATURES
Sergey Georgievich KRIVOSCHEKOV, Ludmila Timofeevna KOVTUN, Natalya Vital’evna NEKIPELOVA
Institute of Physiology SB RAMS 630117, Novosibirsk, Timakov st., 4
Individual peculiarities of hypoxic resistance, assessed by the response of cardiorespiratory system to acute normobaric hypoxia, were studied in healthy people. Higher lability of mental processes, sympathetic activity, and personal anxiety are associated with choleric temperament. The cholerics are characterized by slower restoration of blood oxygen saturation after the acute hypoxia (10 % O2) compared with sanguine persons that we consider as an indication of less hypoxic tolerance of the first group.
Key words: temperament, hypoxia, nervous lability, vegetative balance.
Krivoschekov S.G. — doctor of medical science, professor, head of laboratory of functional reserves of organism, e-mail: krivosch@physiol.ru
Kovtun L.T. — candidate of biological sciences, researcher Nekipelova N.V. — researcher
