Высокая психофизиологическая цена адаптации при определенных условиях может обуславливать снижение работоспособности, истощение резервов организма, развитие скрытой, а затем и явной патологии. Особую актуальность приобретает проблема поиска факторов, способствующих устойчивости человека к действию психологического стресса вызванного информационной нагрузкой. В качестве одного из таких факторов рассматривается физическая работоспособность.
Ключевые слова: физическая работоспособность, психофизиологическая реактивность, мобилизационная готовность, функциональная нагрузка, факторный анализ, психологический стресс, ситуационная тревожность.
Цель исследования – изучение психофизиологической реактивности с различным уровнем интегративной оценки физической работоспособности (ФР) в условиях психологического стресса.
Методика: в исследовании приняли участие 86 юношей 17-18 лет, отнесенных по состоянию здоровья к основной медицинской группе. Психологический стресс моделировался на основе корректурных таблиц В.Я. Анфимова. Обследование осуществлялось в четырех режимах работы: 1) состояние покоя; 2) мобилизационная готовность; 3) автотемп; 4) максимальный темп при наличии «угрозы наказания». Перед выполнением первого задания испытуемым сообщалось, что они должны работать в удобном для себя темпе, а перед реализацией второго им давалась инструкция, содержащая требования безошибочно работать с максимально возможной скоростью. В процессе выполнения тестирующих нагрузок и во время восстановления регистрировали ритм сердца (РС) и артериальное давление (АД). Исследование проводилось с 9 до 11 часов в дни оптимальной работоспособности (вторник, среда).
Запись РС проводилась на одноканальном электрокардиографе ЭKIT-04 со скоростью лентопротяжки 25 мм/с. Для построения вариационных пульсограмм анализировать 100 последовательных кардиоинтервалов. При этом определили среднюю продолжительность R-R интервала (M), моду (Мо), амплитуду моды (АМо), вариационный размах (DX), среднеквадратическое отклонение (&#;), индекс напряжения (ИН). Частота сердечных сокращений (ЧСС) подсчитывались по 6-секундным отрезком записи с пересчетом на 1 минуту. Систолическое (СД) и диастолическое (ДД) давление крови по Короткову измеряли с применением манжеты соответствующих размеров. Рассчитывали также пульсовое давление (ПД), среднее давление (СрАД), двойное произведение (ДП). Перед выполнением каждого задания у испытуемых с помощью варианта 8-цветового теста Люшера определяли индекс ситуативной тревожности (ИТ). По результатам выполнения корректурной пробы рассчитывали объем работы (А) и коэффициент продуктивности (Q). Эффективность деятельности оценивали на основании соотнесения результативности работы с величиной вегетативных сдвигов при ее выполнении: определяли такие показатели как Q/ЧСС, Q/ИН, Q/ДП, А/ЧСС, А/ИН, А/ДП.
Для изучения структуры ФР применялся факторный анализ. Факторная обработка данных осуществлялась на ЭВМ с использованием стандартной программы в пакете STATISTICAforWINDOWS’95. ФР оценивались на основе использования физиологических и эргометрических показателей , отражающих различные стороны физического состояния. В ходе исследования определяли максимальное потребление кислорода (МПК), мощность нагрузки при ЧСС 170 уд/мин (PWC-170), ватт-пульс (ВтП) при стандартной субмаксимальной работе, индекс накопления пульсового долга (ИНПД) и предельное время работы (t1,t2) при нагрузке «до отказа» мощностью 2-3 и 4-5 Вт/кг. Анализировать результаты таких моторных тестов, как бег 6 мин, прыжок в длину с места, челночный бег 4x9 м, становая динамометрия, бег 20м, рассчитывали общий балл физической подготовленности. На основе уравнения Muller по данным выполнения работы «до отказа» находили величины мощности нагрузок, максимальное время реализации которых составило 40, 240, 900с (W40, W240, W900), коэффициенты, отражающие емкость аэробного источника (b) и степень радиокачественности/гомогенности скелетно-мышечной такни (а).
Результаты и обсуждение: в результате факторизации матрицы интеркорреляций выделялись 4 значимых факторы, вклад которых в суммарную дисперсию переменных превышал 70%: аэробная емкость, аэробная мощность, анаэробная мощность, анаэробная емкость. Для определения интегративной оценки ФР использовали данные факторного анализа. В комплекс информативных методик, характеризующих ФР, входили показатели, имеющие высокие весовые коэффициенты в каждом из 5 выделенных факторов. Определение интегративной оценки ФР включало следующие этапы: 1) изменения каждой переменной оценивались на основании пятибалльной шкалы, разработанной отдельной от каждой возрастной группы; 2) балльная оценка показателя умножалась на весовой коэффициент, отражающий его значение в структуре данного фактора; 3) находилась сумма баллов по наиболее информативным переменным, выделившимся в данном факторе; 4) определялась оценка фактора с учетом коэффициента, отражающего удельный вес дисперсии данного фактора в общей дисперсии переменных; 5) определялась интегративная оценка ФР на основе суммирования общих оценок отдельных факторов. Комплексная оценка включала наиболее информативные показатели, выявленные в результате факторного анализа (МПК, PWC-170, ИНПД, время удержания нагрузки 2-3 Вт/кг, коэффициенты «а» и «b», W40, W420, результат бега 6 мин и прыжка в длину). В зависимости от величины комплексной оценки выделяли высокий, выше среднего, средний, ниже среднего и низкий уровень ФР.
Полученные данные свидетельствуют о том, что в состоянии мобилизационной готовности до 1,5 минуты до начала выполнения тестирующей нагрузки во всех группах обследуемых отмечались существенные изменения излучаемых показателей по сравнению с состоянием относительного покоя. В этот период происходило отчетливое увеличение ЧСС, АМо, ИН, СД, ДД, ПД, СрАД, ДП, ИТ и уменьшение М, Мо, DX, &#;. Такие сдвиги вегетативных показателей рассматриваются как проявление эмоционального напряжения, направленного на мобилизацию энергетических и пластических ресурсов организм, с целью обеспечения результативности предстоящей умственной деятельности.
Выполнение умственной работы в режиме автотемпа сопровождалось дальнейшим нарастанием вегетативных сдвигов. При этом изменении большинства параметров носили статистически достоверный (р<0,05-0,001) характер, свидетельствуя о выраженном повышении уровня неспецифической активации, сдвиге вегетативного баланса в сторону преобладания активности симпатического отдела ВНС, усилении центральных регуляторных влияний на сердечный ритм.
Функциональная нагрузка в режиме максимального темпа работы, выполняемая в условиях дефицита времени и угрозы «наказания», вызывала наиболее значительные изменения изучаемых показателей вегетативной активации (р<0,01-0,001). Сравнение количественных и качественных параметров умственной работоспособности, полученных при разных режимах деятельности, показало, что количество просмотренных знаков (А) за время работы в максимальном темпе увеличивается, тогда как коэффициент продуктивности (Q) – уменьшается. Установлено, что переход от первого режима работы ко второму сопровождается увеличением вегетативных «затрат» на переработку одного и того же объема значимой информации. Об этом свидетельствует уменьшение таких показателей, как Q/ЧСС, Q/ИН, Q/ДП, а в ряде случаев иА/ЧСС, А/ИН, А/ДП.
Таким образом, биологическая цена работы в комфортном режиме ниже, чем при нагрузке в максимальном темпе. Падение эффективности работы в ходе реализации второго задания, по-видимому, обусловлено более выраженным повышением активности модулирующей системы мозга за счет нарастания вклада подсистемы эмоциональной активации, обеспечивающей энергетическую составляющую деятельности. Это, в частности, подтверждается тенденцией увеличения ИТ по мере перехода от состояния покоя к работе в максимальном темпе.
Выводы: в ходе исследования установлено, что реактивность сердечно-сосудистой системы при действии психологического стрессора снижается, а скорость восстановления увеличивается по мере улучшения интегративной оценки ФР. В рассматриваемом возрастном диапазоне наиболее существенные различия (р<0,05-0,001) ФР обнаружены в отношении показателей, полученных при работе в режиме автотемпа (ЧСС, СД, ДП, Мо, ИН, Q, А, Q/ЧСС Q/ИН, Q/ДП). В процессе реализации задания с максимальной скоростью установлены менее четкие различия между крайними группами испытуемых. Это, по-видимому, связано с проявлением «эффекта потолка», характеризующегося тем, что специфика реактивности сердечно-сосудистой системы нивелируется вследствие достижения предельного уровня «arousal». В целом ведущая тенденция психофизиологических изменений состоит в том, что с возрастанием уровня ФР наблюдается снижение вегетативной реактивности и повышение эффективности деятельности в условиях психологического стресса. Полученные данные указывают на то, что уровень ФР существенно влияет на симпатически опосредованные реакции сердечно-сосудистой системы при психологическом стрессе. Результаты исследования находят подтверждение в других работах.
Сопоставление ряда показателей функционального состояния, характеризующих его психологические, физиологические и поведенческие аспекты юношей 17-18 лет позволило выявить их улучшение по мере повышения величины комплексной оценки ФР. В ряде случаев оптимальные значения показателей функционального состояния наблюдались при средней и выше средней оценках ФР. Вместе с тем, ведущая тенденция психофизиологических изменений состоит в том, что с возрастанием уровня общей ФР наблюдается снижение цена адаптации к напряженной интеллектуальной деятельности.
Литература:
