Реакция зрительной системы на транзиторные экстремальные нагрузки. 1. Психофизиологические аспекты Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

ФИЗИОЛОГИЯ

УДК 612.821.2./843

© Р.Р. Ахмадеев, Р.Р. Гирфатуллина, Д. А. Еникеев, 2009

Р.Р. Ахмадеев, Р.Р. Гирфатуллина, Д. А. Еникеев РЕАКЦИЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ НА ТРАНЗИТОРНЫЕ ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ НАГРУЗКИ.

1. ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

Башкирский институт физической культуры,

Башкирский государственный медицинский университет, кафедра патофизиологии, Уфа

В статье представлены результаты психофизиологического состояния зрительной системы при действии экстремальных краткосрочных нагрузок. Приведенные выше данные свидетельствуют о более высокой чувствительности высших зрительных функций на действие адекватных раздражителей по сравнению с гипоксическими.

Ключевые слова: функциональное состояние зрительной системы, зрительная работоспособность, краткосрочная зрительная нагрузка.

R.R. Akhmadeyev, R.R. Girfatullina, D.A. Enikeyev THE VISUAL SYSTEM REACTION ON SHORT-TERM EXTREME LOADINGS.

1. PSYCHOPHYSIOLOGICAL ASPECTS

The results of the psychophysiological condition of the visual system affected by extreme short-term loadings are presented in the paper. The data obtained show greater sensitivity of the higher visual functions on the adequate irritants effects in comparison with hypoxic ones.

Key words: functional condition of the visual system, visual working capacity, short-term visual loading.

Анализ данных литературы показывает, что различные аспекты воздействия экстремальных факторов на высшие зрительные функции разрабатываются достаточно активно и прежде всего - в связи с возросшими практическими нуждами в области инженерной психологии, психофизиологии, офтальмоэргономики, восстановительной медицины и др. [1, 2, 6]. Вместе с тем обращает на себя внимание, что практически во всех этих исследованиях в качестве экстремального воздействия выбирается какой-либо один фактор, например информационный стресс. Очевидно, что сравнительный анализ воздействия двух или более экстремальных факторов позволил бы полнее понять реакцию зрительной системы при таких влияниях. Исходя из этого, целью данной работы было исследовать эффективность анализа зрительной информации человека при действии транзиторной физиологической гипоксии и зрительной нагрузки.

Материал и методы

Основным инструментом исследования послужила авторская компьютерная версия теста Уэстона (свидетельство об официальной регистрации № 2000610097 Российского агентства по патентам и товарным знакам от 07.02.2000). В исследованиях приняли участие испытуемые - студенты с нормальным офтальмологическим статусом (п=120). Работа выполнена в стандартных лабораторных условиях по общепринятым методам и с соблюдением соответствующих этических требований. Краткосрочная физиологическая гипокси-ческая нагрузка вызывалась произвольным пороговым апноэ (ППА). Зрительную нагрузку моделировали предъявлением заданий на селективное

зрительное внимание в течение 4 минут. В ходе анализа данных была проведена внутри- и меж-групповая оценка достоверности различий данных по критерию Стьюдента.

Результаты и их обсуждение

В различные фазы гипоксической нагрузки обнаруживается тенденция к повышению объема и некоторому снижению скорости обработки зрительной информации (табл. 1).

Таблица 1.

Объем (V) и скорость (8) обработки зрительной информации _____________при гипоксической нагрузке (М±т)____________________

показатель 1 2 3 Р

V, бит 44,41±1,72 44,36±1,52 45,38±1,42

S, бит/с 1,14±0,06 0,99±0,06 1,11 ±0,05 -

1 - исходное состояние, 2 - на пике ППА, 3 - после восстановления. М - средняя арифметическая, т - ошибка средней арифметической, р - достоверность различий.

Специфика воздействия на организм произвольного порогового апноэ, с одной стороны, и особенности организации зрительной системы - с другой - позволяют предположить, что наиболее вероятной причиной изменения пропускной способности при ППА является трансформация внут-рицентральных взаимоотношений в системе буль-бопонтийный дыхательный механизм - восходящая активирующая система мозга - зрительные центры.

При предъявлении краткосрочной зрительной нагрузки (табл. 2) обнаруживаются достоверный рост объема зрительной информации с 44,23 до 49,42 бит. Это указывает на включение физиологических механизмов, обеспечивающих процессы «врабатываемости» зрительной системы в ответ на нагрузки, требующие краткосрочной моби-

лизации внимания. Кроме достоверного увеличения объема информации обнаруживается также тенденция к росту скорости обработки зрительной информации. Обнаруженная динамика свидетельствует об увеличении зрительной работоспособности при предъявлении краткосрочной зрительной нагрузки.

Таблица 2

Зрительная работоспособность при краткосрочной зрительной нагрузке (М±т)

Показатель До нагрузки После нагрузки

V, бит 44,23±3,11 49,42±3,72*

S, бит/сек 0,99±0,06 1,06±0,09

* - достоверность различий при р < 0,05.

Сравнение динамики зрительных функций при действии двух исследованных типов экстремальных воздействий показывает их разнонаправ-

ленный характер. В самом общем виде приведенные выше данные свидетельствуют о более высокой чувствительности высших зрительных функций на действие адекватных раздражителей по сравнению с гипоксическими. Такие данные являются парадоксальными только на первый взгляд, поскольку особенности морфофункциональной организации зрительной системы направлены, с одной стороны, на чрезвычайно высокую чувствительность к действию адекватных стимулов, с другой - механизмы метаболического и энергетического обеспечения зрения оказываются достаточно устойчивыми к действию пусть краткосрочных по времени, но чрезвычайных по интенсивности экстремальных факторов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Глезер В.Д. Информация и зрение / В.Д. Глезер, И.И. Цуккерман. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1961. -184 с.

2. Казановская И.А. Механизмы саморегуляции мозга и переработка зрительной информации. - Рига: Зинатне, 1990. - 189 с.

3. Красильников Н.Н. Исследование эффективности зрительной системы при опознании динамических изображений / Н.Н. Красильников, О.И. Красильникова, Ю.Е. Шелепин // Физиология человека. -2003. -Т. 29, № 2. - С. 5-10.

4. Модели динамики нейронной активности при обработке информации мозгом / Г.Н. Борисюк, Р.М. Борисюк, Я.Б. Казанович [и др.] // Успехи физиологических наук. - 2002. - Т. 172, № 10. - С. 1189-1214.

5. Печенкова Е.Г., Фаликман М.В. Модель решения перцептивной задачи в условиях быстрого последовательного предъявления зрительных стимулов // Психологический журнал. - 2001. - Т. 22, № 6. .- С. 99-ЮЗ.

6. Подвигин Н.Ф. Обработка сигналов в промежуточном и среднем мозге / Н.Ф. Подвигин- М.: Наука, 1992. - С. 162-242.

7. Психофизиологические эффекты произвольного порогового апноэ у спортсменов: Монография./ Под ред. Р.Р. Ахмадеева // Р.Р Ахмадеев. И. Д. Тупиев, Р.Р. Гирфатуллина, А.В. Бажин, А.Х. Кальметьев. -Уфа: БашИФК, 2007. - 216 с.

8. Сперлинг Дж. Информация, получаемая при коротких зрительных предъявлениях / Дж. Сперлинг // Инженерная психология за рубежом. - М.: Прогресс, 1967. - С. 7-68.

9. Супин А.Я. Нейронные механизмы зрительного анализа / А.Я. Супин. - М.: Наука, 1974. -191 с.

УДК 612.82./843.014.421

© Р.Р. Ахмадеев, Р.Р. Гирфатуллина, Д. А. Еникеев, 2009

Р.Р. Ахмадеев, Р.Р. Гирфатуллина, Д. А. Еникеев РЕАКЦИЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ НА ТРАНЗИТОРНЫЕ ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ НАГРУЗКИ.

2. ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

Башкирский институт физической культуры,

Башкирский государственный медицинский университет, кафедра патофизиологии, Уфа

Представленные результаты исследования уточняют сведения о влиянии краткосрочных нагрузок на зрительную систему. По данным регистрации порогов электрочувствительности, электролабильности, электроретинограммы и вызванных потенциалов можно сделать вывод о том, что более выраженные изменения в периферических и центральных отделах зрительной системы возникают при действии транзиторной физиологической гипоксии.

Ключевые слова: краткосрочная зрительная нагрузка, электроретинограмма, зрительные вызванные потенциалы.

R.R. Akhmadeyev, R.R. Girfatullina, D.A. Enikeyev THE VISUAL SYSTEM REACTION ON ТRANSITORY EXTREME LOADINGS.

2. ELECTROPHYSIOLOGICAL ASPECTS

The results obtained from the study specify findings on the influence of short-term loadings on the visual system. According to the registered thresholds of electrosensitivity, electrolability, electroretinogram, and induced potentials, we may conclude that more expressed changes in the peripheral and central areas of the visual system occur with transitory physiological hypoxia.

Key words: short-term visual loading, electroretinogram, visual induced potentials.