CC BY
24
YAK 612.16:612.821 ББК 28.91
M.B. КОМАРОВА
M.V. KOMAROVA
ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ РИТМА CEPÄUA В УСЛОВИЯХ ПРОБЫ НА ВНИМАНИЕ И ИНДИВИДУАЛЬНО-ТИПОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЛИЧНОСТИ
HEART RATE VARIABILITY DURING ATTENTION TEST AND INDIVIDUAL-TYPOLOGICAL TRAITS OF PERSONALITY
В работе изучалась вариабельность сердечного ритма у испытуемых с различными индивидуально-типологическими особенностями в состоянии покоя и при выполнении теста на внимание. Лица со стабильно быстрым типом выполнения задания на внимание характеризуются значительным симатикотонусом в предтестовом состоянии, и высокими баллами по шкале F и P типологии Майерс-Бриггс.
The purpose of this study was to investigate heart rate variability in subjects with different individual-typological characteristics at rest and during the attention test. Individuals with stable and fast performing of the test have strong sympathetic tone at pretest condition and high scores of the F scale of the Myers-Briggs typology.
Ключевые слова: вариабельность сердечного ритма, автономная нервная система, внимание.
Key words: heart rate variability, autonomic nervous system, attention.
Введение. Профессиональная пригодность к различным видам работ определяется не только знаниями, умениями, навыками, но и психофизиологическими качествами. Выявление людей, способных к быстрому и точному выполнению определённых действий, - задача не только профессионального отбора на операторские должности, но и профориентации. Правильно выбранная профессия обеспечивает не только успешное выполнение работником производственных задач, карьерный рост и достойную заработную плату, но и способствует лучшему эмоциональному настрою, удовлетворённостью процессом труда, что, в конечном счёте, служит сохранению здоровья.
В настоящее время накоплен большой арсенал средств диагностики для отбора на различные профессии. Для моделирования операторской деятельности применяют психофизиологические тесты, оценивающие, прежде всего, объём кратковременной и долговременной памяти, устойчивость и распределение внимания, точность и быстроту реакции и т.д. Для исследования свойств личности разработаны специальные опросники. Одно из ведущих мест в практике управлении персоналом, особенно в США и Японии, занимает типология Майерс-Бриггс (Mayers-Briggs Type Indicator, MBTI), позволяющая протестировать и компактно описать особенности темперамента и стиль поведения человека как исполнителя или руководителя.
С точки зрения здоровьесбережения значительное место занимает проблема адаптации организма человека к физическим, психическим, эмоциональным нагрузкам с учётом его конституционных, личностных и других особенностей. Одно из важнейших звеньев компенсаторно-приспособительных реакций - состояние кардио-респираторной системы человека [1, 6]. Показано [2, 3], что вариабельность сердечного ритма (ВСР) служит интегральном показателем функциональной напряжённости основных регуляторных систем организма, а метод кардиоинтервалографии может применяться в мониторинге адаптационного процесса [9].
Несмотря на многочисленные исследования в области гигиены труда, профессионального отбора и управления персоналом, физиологические
основы адаптации к психическим нагрузкам и возникающему при них стрессу у лиц с различным типом личности остаются малоизученными.
Цель работы: охарактеризовать особенности вегетативной регуляции ритма сердца и типологию личности по Майерс-Бриггс в зависимости от успешности выполнения теста на внимание.
Материалы и методы
Исследование включало 89 молодых, практически здоровых испытуемых (48 юношей и 41 девушка) возраста 17-23 лет.
В качестве теста на внимание проводили корректурную пробу - модифицированный нами тест Тулуз-Пьерона [10]. Суть пробы состоит в сравнении испытуемым каждого квадрата строки бланка теста с каждым из трёх образцов, также приведённых на бланке. В корректурной пробе учитывали количество правильно выполненных заданий (зачёркнутых квадратов, совпадающих с предъявленными образцами) за 10 промежутков времени по 30 с каждый. В работе анализировали число правильно обработанных квадратов на одну строку, характеризующее скорость выполнения пробы, и среднее квадратическое отклонение (СКО) числа обработанных квадратов по строкам, характеризующее устойчивость выполнения пробы.
Вариабельность сердечного ритма (ВСР) оценивали с помощью компьютерного фотоплетизмографа «Элдар» [7] и программной оболочки Eldar-Vario. Характеристики ВСР анализировали в соответствии с евро-американским стандартом. Учитывали следующие статистические показатели ВСР: SDNN -стандартное отклонение средней длительности всех кардиоинтервалов; RMSSD - квадратный корень из средней суммы квадратов разностей между соседними кардиоинтервалами; рNN50 - процент пар соседних кардиоинтер-валов, отличающихся на 50 мс и более; HRV - триангулярный индекс; TINN -триангулярная интерполяция гистограммы кардиоинтервалов, «индекс святого Георга»; ЧСС - частота сердечных сокращений; Мо - мода, АМо - амплитуда моды. Спектральные характеристики ВСР: TP - общая мощность спектра ритма сердца; VLF - мощность спектра в диапазоне 0-0,04 Гц; LF - мощность в низкочастотном диапазоне 0,04-0,15 Гц; HF - мощность в высокочастотном диапазоне 0,15-0,40 Гц, а также нормализованные значения мощностей в низкочастотном и высокочастотном диапазонах: HF/(LF+HF) и LF/(LF+HF), LF/TP и индекс вагосимпатичесиого взаимодействия LF/HF. Запись сердечного ритма производили дважды: в состоянии покоя (5 мин.) и при выполнении корректурной пробы (5 мин.).
Типирование личности проводили по методике Майерс-Бриггс [8], в работе анализировали баллы по четырём шкалам MBTI. Шкала E/I отражает открытость или закрытость темперамента: Extroversion - экстраверсия, Introversion - интроверсия. Шкала S/N отражает способ ориентировки в ситуации: Sensation - ощущение, здравомыслие, потребность в конкретной информации iNtuition - интуиция, потребность в обобщении и интерпретации информации. Шкала T/F отражает способ принятия решения: Thinking - обдумывание, логичность, взвешивание альтернатив; Feeling - чувствование, принятие решения на основе внутреннего импульса, субъективизма, этических категорий. Шкала J/P характеризует реализацию решения: Judging - рассудительность, ориентация на результат; Perceiving - постижение, ориентация на процесс. Полученные в ходе обработки опросника баллы нормировали максимально возможной сумой баллов шкалы и выражали в процентах. При этом сумма двух дихотомий по каждой из шкал равна 100%.
Статистический анализ данных выполняли в среде SPSS 21. Сравнения показателей ВСР в группах проводили по критерию Манна-Уитни-Вил-коксона и с помощью анализа Краскела-Уоллиса, психологические показатели - с помощью параметрического дисперсионного анализа. В работе приведены средние арифметические и их стандартные ошибки (M±m). На
графиках типа прямоугольник с ответвлениями представлены медианы (средняя линия), квартили (границы прямоугольника), минимальные и максимальные значения.
Результаты и обсуждение
Показатели ВСР в состоянии покоя находились в физиологических границах нормы: все испытуемые имели высокую общую вариабельность ритма (SDNN=83,0±4,1 мс и ТР=15685,4±1563,5 мс2), достаточную вагусную активность (RMSSD = 55,6±3,61 мс, pNN50=19,7±1,8%, мощность спектра в зоне HF=2728,9±362,5 мс2). В то же время отмечена повышенная ЧСС (80,4±2,1 / мин.), что может быть связано с «предстартовым» состоянием - ожиданием теста на внимание. Исходную симпатизацию ритма показывает и соотношение LF/HF, которое превысило рекомендуемый в литературе [3] верхний предел 1,1 у 80% испытуемых и составило в среднем 3,05±0,39.
Скорость выполнения теста на внимание имела следующую динамику: минимальные значения в начале выполнения пробы, повышение работоспособности за первые 2-3 минуты (с 1-й по 5-ю строку) и последующая стабилизация темпа работы. При оценке гендерных особенностей выполнения корректурной пробы различий в общей скорости и стабильности выполнения теста у юношей и девушек не найдено. В то же время для девушек характерно несколько более быстрое врабатывание (рис. 1) и достижение большей скорости работы на 5 строке, (27,4±1,8 и 35,5±2,3 у юношей и девушек, соответственно, р=0,014).
45
0 40 ш
1 35
Ф
с;
| 30 .0 со
¡5 25
о о о. § 20 О
15
10 5 0
0 2 4 6 8 10 12
Номер строки
Рис. 1. Скорость выполнения теста на внимание юношами и девушками (показаны средние значения и их 95% доверительные интервалы)
При выполнении корректурной пробы отмечено статистически значимое повышение ЧСС по сравнению с исходным и снижение основных показателей ВСР (рис. 2). Эти изменения произошли у 90% обследованных, что соответствует данным литературы о влиянии умственной нагрузки на вегетативное обеспечение сердечной деятельности, приводящее к стабилизации ритма [4, 5, 11-13].
Известно, что парасимпатический отдел вегетативной нервной системы способствует поддержке равновесия, а симпатический обеспечивает адаптацию организма к изменяющимся условиям существования. При действии слабых раздражителей функционирует вагусная регуляция сердечным ритмом, а стрессовая ситуация, а в нашем случае это ментальный стресс, приво-
дит к активации симпатическои системы, усиливающем энергетические процессы. Снижение общей вариабельности ритма (показатели SDNN и общей мощности спектра) и активности парасимпатической активности (показатели RMSSD и pNN50) отражает симпатизацию ритма. Однако соотношение LF/HF и нормализованные значения медленно- и быстроволновой составляющих спектра ВСР при выполнении пробы не изменились, что можно трактовать как неоднозначную реакцию испытуемых на физиологическую пробу.
Рис. 2. Изменения некоторых показателей вариабельности ритма сердца при умственной нагрузке
Для того чтобы понять, определяется ли скорость выполнения теста на внимание каким-либо из изученных психофизиологических параметров, мы разделили обследованных на подгруппы с учётом скорости и устойчивости выполнения корректурной пробы:
- подгруппа 0 «стабильно медленные»: СКО строки <5, скорость выполнения пробы <30 квадратов в строку, п=35;
- подгруппа 1 «нестабильно медленные»: СКО строки > = 5, скорость выполнения пробы <30 квадратов в строку, п=16;
- подгруппа 2 «стабильно быстрые»: СКО строки <5, скорость выполнения пробы > = 30 квадратов в строку, п=19;
- подгруппа 3 «нестабильно быстрые»: СКО строки >=5, скорость выполнения пробы > = 30 квадратов в строку, п=19.
Необходимо отметить, что по статистическим параметрам ВСР, в частности, по таким хорошо интерпретируемым, как SDNN, pNN50% никаких достоверных различий выявить не удалось (табл. 1). Можно отметить индекс напряжения Баевского, который, будучи практически одинаковым во всех группах в состоянии покоя (в среднем 10-15), при выполнении пробы изме-
нился в разной степени. Если в группе стабильно медленных он возрос в 4 раза (до 47,04±8,77), то в других подгруппах он увеличился в только 2-3 раза относительно исходного уровня ( в частности в группе нестабильно быстрых до 30,09±11,28, р=0,029). Это свидетельствует о том, что, несмотря на значительное психо-эмоциональное напряжение, некоторым студентам так и не удаётся выполнять задание с высокой скоростью. Можно предположить, учащиеся не имели высокой мотивации к выполнению пробы (действительно, от результатов её выполнения ничего в их жизни не менялось, соревновательный элемент также отсутствовал) и значительные изменения вегетативного обеспечения сердечной деятельности происходили лишь у тех, у кого возникали те или иные сложности при выполнении задания.
Таблица 1
Сравнительная характеристика показателей вариабельности ритма сердца среди лиц с различными вариантами выполнением корректурной пробы
Показатели Медленные Быстрые
стабильные подгруппа 0 нестабильные подгруппа 1 стабильные подгруппа 2 нестабильные подгруппа 3
ЧСС покой 81,42±2,18 81,60±2,94 80,72±2,59 79,53±2,15
SDNN покой 82,91±5,84 72,40±4,76 83,50±4,44 78,89±4,88
RMSSD покой 54,24±4,44 48,87±3,84 54,78±4,13 54,74±6,04
pNN50 покой 17,79±2,61 19,87±2,60 22,56±3,08 19,84±3,27
ИН Баевского покой 12,84± 1,54 15,43±4,42 10,68± 1,89 10,00± 1,53
HRV покой 14,36±0,94 13,38±0,96 14,87±0,78 15,36± 1,07
TINN покой 284,88±18,97 266,13±19,52 297,11±15,39 295,26±18,78
ТР покой 18152,4±2534,3 11138,8±1703,0 20300,2±2600,8 15280,6±2103,5
УЪР покой 7327,0±1306,5 5595,0±1012,4 9303,9±1992,1 5779,4±815,1
LF покой 7691,1±1038,1 3732,7±657,6* 7696,7±914,3 6551,0±1094,0~
НР покой 3134,2±550,1 1877,7±241,2 3299,5±562,2 2949,9±646,2
LF% покой 71,68±2,03 65,20±2,89* 70,06±2,78 68,11±3,18
LF/HF покой 3,34±0,43 2,36±0,41* 3,41±0,77 2,71±0,34
LF/TP покой 0,44±0,02 0,35±0,03* 0,41±0,04 0,42±0,03
HR проба 89,82±2,45 88,67±3,13 85,67±2,99 87,58±2,74
SDNN проба 50,12±4,16 48,00±4,04 57,67±4,23 57,89±4,29
RMSSD проба 35,09±3,70 35,27±4,15 43,50±4,86 41,95±4,38
pNN50 проба 9,79±2,12 10,80±2,85 14,78±2,86 11,63±2,97
ИН Баевского проба 47,04±8,77 36,72± 10,59 25,64±5,56 30,09±11,28
HRV проба 8,69±0,61 9,86±0,95 11,14±0,84~ 10,30±0,73
TINN проба 173,88±12,24 197,20±19,02 222,78±16,73~ 205,89±14,69
ТР проба 6620,1±1075,2 5324,0±858,4 7369,7±1430,2 8415,4±1250,7
VLF проба 2653,1±523,6 2054,7±362,8 2773,9±573,8 3137,3±586,7
LF проба 2581,9±443,3 2065,7±395,2 2424,4±393,0 3447,6±600,3
HF проба 1490,8±327,8 1263,8±309,3 2161,4±610,8 1733,9±340,6
LF% проба 66,21±2,19 64,53±3,16 58,78±3,68 69,42±3,09*
LF/HF проба 2,56±0,27 2,31±0,41 1,98±0,37 3,04±0,40*
LF/TP проба 0,38±0,03 0,39±0,03 0,36±0,03 0,40±0,04
Дельта ЧСС 7,70±0,86 7,07±1,14 4,94±1,50 8,05±1,03
Дельта LF% -5,47±2,21 -0,67±3,92 -11,28±3,57 1,32±3,22*
Дельта 5,50±2,22 0,67±3,92 10,72±3,74 -0,79±3,07*
Дельта LF/HF -0,78±0,43 -0,05±0,33 -1,43±0,84 0,33±0,35*
Дельта pNN50 -8,00±1,43 -9,07±1,80 -7,78±2,47 -8,21±1,22
Примечания: * - р<0,05 между 0 и 1 либо 2 и 3 подгруппами, Л - р<0,05 между 0 и 2 либо между 1 и 3 подгруппами.
Наиболее показательными в изучении различий между выделенными подгруппами оказались спектральные характеристики вариабельности ритма. Так, общая мощность спектра в состоянии покоя была выше у всех стабильных студентов по сравнению со всеми нестабильными (18896±1875 и 13453±1421 мс2, р=0,035).
Самым информативным был низкочастотный - LF - компонент спектра, который, по мнению многих авторов в первую очередь отражает активность вазомоторного центра продолговатого мозга. В предтестовом состоянии наиболее низкие значения LF компонента спектра ВСР выявлены в подгруппе медленных нестабильных (3733±657 мс2), в то время как у медленных стабильных LF=7691±1038 мс2 (р=0,019). Можно заключить, что исходная симпатическая активность необходима для достижения хорошего результата -высокой скорости обработки тестового задания.
В процессе выполнения корректурной пробы в подгруппах по-разному изменились соотношения доля LF компонента в общей мощности спектра (рис. 3). Среди медленно работающих студентов различия между стабильными и нестабильными исчезли, зато они появились среди быстро работающих студентов. Так, у стабильно быстрых студентов LF%=58,8±3,7%, а у нестабильно быстрых - 69,4±3,1% (р=0,043). Из рисунка отчётливо видно, что практически не изменялась доля медленноволнового компонента у нестабильно выполняющих пробу испытуемых и наоборот произошло снижение доли LF у стабильных. Возможно, именно расслабленное состояние до начала теста и значительная симпатизация ритма при его выполнении и стала причиной неровной скорости выполнения задания: сначала медленной, а через 2 мин значительно возросшей.
10 12 Номер строки
Рис. 3. Доля LF компонента спектра ВСР в состоянии покоя и при выполнении корректурной пробы (средние значения и их ошибки)
Не менее значительный вклад в особенности выполнения корректурной пробы вносит и тип личности испытуемого. Две первых шкалы типологии MBTI - E/I и S/N оказались связанными со стабильностью выполнения пробы. Так, среди быстрых более стабильными оказались интроверты: баллы по шкале I у них 64,15±4,35, против 49,37±5,15 у нестабильно быстрых (р=0,019).
У всех испытуемых с нестабильной скоростью выполнения задания (медленные + быстрые) больше баллов по шкале S - здравомыслие, действие по алгоритму (р=0,021).
Две другие шкалы MBTI ассоциированы со скоростью выполнения теста на внимание (рис. 4). Испытуемые со склонностью к размышлениям при
принятии решения оказались более медлительными. Баллы обследованных студентов с медленным типом выполнения задания (и стабильные, и нестабильные) по шкале Т составили 59,8±3,0%, а баллы студентов, быстро выполнявших пробу на внимание, - 47,3±4,3% (р=0,014).
I
ii
□ стабильные
□ нестабильные
медленные] быстрые медленные] быстрые медленные] быстрые 1% S% Т%
медленные] быстрые Р%
Рис. 4. Баллы по шкалам типологии личности Майерс-Бриггс при различных вариантах выполнения корректурной пробы
Лица, живущие сегодняшним днём, сиюминутными делами и не планирующие свою жизнь, а делающие всё в последний момент (тип Р) выполняют пробу на внимание быстрее. Среди быстрых (как стабильных, так и нестабильных) баллы по шкале Р составили 57,0±4,1%, а среди медленных — 48,3±2,9% (р=0,036).
Выводы. Скорость и устойчивость выполнения пробы на внимание определяется как регуляцией со стороны вегетативной нервной системы, так и психологическими особенностями личности. Умственная нагрузка является стрессом, вызывающим комплекс изменений, связанных с симатизацией ритма сердца. Наиболее успешный, стабильно быстрый тип выполнения задания на внимание характеризуется значительным симатикотонусом в предстартовом состоянии, расслаблении при выполнении пробы и принятием решений на основе внутреннего импульса, а не на обдумывании и взвешивании альтернатив.
Литература
1. Агаджанян, Н.А. Эколого-физиологические и социальные подходы к оценке здоровья [Текст] / Н.А. Агаджанян ; под ред. К.В. Судакова // Социальная физиология: оценка состояния человека : труды научного семинара РАМН по экспериментальной и прикладной физиологии. - 1994. - Т. 4. - С. 6-20.
2. Баевский, P.M. Адаптационные возможности организма и понятие физиологической нормы [Текст] / P.M. Баевский, А.П. Берсенева // Материалы XVIII съезда физиол. общества им. И.П. Павлова. - Казань ; М. : ГЭОТАР-МЕД, 2001. - 304 с.
3. Баевский, P.M. Введение в донозологическую диагностику [Текст] / P.M. Баевский, А.П. Берсенева. - М. : Слово, 2008. - 176 с.
4. Горбунов, В.В. Условия адекватности использования показателей сердечного ритма для оценки психофизиологической напряжённости операторской деятельности [Текст] / В.В. Горбунов // Физиология человека. - 1997. -Т. 23. - № 5. - С. 40-43.
5. Исследование влияния выполнения задач пространственно-образного типа на вариабельность сердечного ритма [Текст] / А.Ю. Степанян [и др.] // Журнал высшей нервной деятельности. - 2005. - Т. 55. - № 4. - С. 472-477.
6. Казначеев, В.П. Донозологическая диагностика в практике массовых обследований населения [Текст] / В.П. Казначеев, P.M. Баевский, А.П. Берсенева. - Л. : Медицина, 1980. - 225 с.
7. Калакутский, Л.И. Система мониторирования показателей ритма сердца [Текст] / Л.И. Калакутский, В.Н. Конюхов // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. - 2002. - № 1. - С. 84-90.
8. Шалаева, Т.И. Использование типологического опросника Майерс-Бриггс в практике работников службы занятости: методическое пособие [Текст] / Т.И. Шалаева. - Саратов : ПМУЦ, 2002. - 49 с.
9. Шпак, Л.В. Кардиоинтервалография и её клиническое значение [Текст] / Л.В. Шпак. - Тверь : Фактор, 2002. - 232 с.
10. Ясюкова, Л.А. Оптимизация обучения и развития детей с ММД: Диагностика и компенсация минимальных мозговых дисфункций : методическое руководство [Текст] / Л.А. Ясюкова. - СПб. : ИМАТОН, 1997. - 80 с.
11. Effects of mental and physical demands on heart rate variability during computer work [Text] / A.H. Garde [et al.] // Eur J Appl Physiol. - 2002. - Vol. 87. -№ 4-5. - P. 456-461.
12. Effects of mental stress on autonomic cardiac modulation during weightlessness [Text] / A.E. Aubert [et al.] // Am J Physiol Heart Circ Physiol. - 2010. - Vol. 298. - № 1. - P. 202-209.
13. Instantaneous changes in heart rate regulation due to mental load in simulated office work [Text] / J. Taelman [et al.] // Eur J Appl Physiol. - 2011. - Vol. 111. -№ 7. - P. 1497-1505.
