Методика диагностики и коррекции функционального состояния студентов высшего учебного заведения: Методические указания

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования САНКТ(ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

МЕТОДИКА ДИАГНОСТИКИ И КОРРЕКЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СТУДЕНТОВ ВЫСШЕГО УЧЕБНОГО ЗАВЕДЕНИЯ Методические указания

Санкт(Петербург 2006

Составитель кандидат педагогических наук В. М. Башкин Рецензенты: заведующий кафедрой физической культуры и спорта ГУАП кандидат педагогических наук, доцент Е. Г. Шубин; кандидат биологических наук, профессор Л. П. Павлова

В методических указаниях рассматриваются вопросы диагнос( тики и коррекции функционального состояния организма студен( тов университета в норме, при переутомлении, интеллектуальных отклонениях и нервно(психических заболеваниях. Главное внима( ние уделяется методике оценки и коррекции зрительного анализа( тора (глаз) при воздействии цветовыми импульсными излучения( ми и информационным зрительным материалом. Предназначены для преподавателей и студентов университета. Подготовлены кафедрой физической культуры и спорта и реко( мендованы к изданию редакционно(издательским советом Санкт(Пе( тербургского государственного университета аэрокосмического при( боростроения.

Редактор А. Г. Ларионова Верстальщик И. С. Чернышев Сдано в набор 21.12.06. Подписано к печати 28.12.06. Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 0,6. Уч.(изд. л. 0,6. Тираж 100 экз. Заказ № Редакционно(издательский центр ГУАП 190000, Санкт(Петербург, Б. Морская ул., 67

© 2

ГУАП, 2006

ВВЕДЕНИЕ Внедрение психофизиологических методик в учебно(тренировочный процесс в условиях высшей школы отвечает актуальной государствен( ной задаче – обеспечению «здоровье сохраняющего» обучения, под( готовке специалистов, способных к профессиональному росту в ус( ловиях интенсификации и информатизации умственного труда [1]. Разработка функциональной диагностики и профилактической коррекции здоровья студентов является одной из актуальных науч( но(практических задач. Известно, что среди выпускников школ, по( ступающих в высшие учебные заведения, не велик процент практи( чески здоровых лиц, зато у многих имеется в разной степени нарушен( ное здоровье, так называемые доклинические симптомы «болезней регуляции», не всегда своевременно обнаруживаемые средствами тра( диционной медицины, что приводит к дальнейшей потере здоровья и росту преждевременной инвалидности [2]. Методика относится к психофизиологии человека и используется для диагностики и коррекции переутомления, интеллектуальных от( клонений и нервно(психических заболеваниях. Аппаратурная часть методики представлена прибором «Психофизиолог(1». Данная мето( дика предусматривает воздействие на зрительный анализатор челове( ка цветовым импульсным излучением, например красным и зеленым, и одновременно информативным материалом – вербально невырази( мым, эмоционально окрашенным, индифферентным или знаковым, адекватным типу глазодоминирования (ГД) при доминантно(субдо( минантном межполушарном взаимодействии. Воздействие осуще( ствляется дихоптически, интенсивность цветового импульсного воздей( ствия (ЦИВ) ступенчато изменяют, на каждой ступени интенсивности плавно изменяют частоту следования световых импульсов и измеря( ют критическую частоту световых мельканий (КЧСМ) по каждому цвету, одновременно определяют субъективно воспринимаемый ин( формативный материал и устанавливают степень превалирования право(левоглазного восприятия и динамику показателя цветовой асимметрии. По измеренным характеристикам цветового зрения ус( танавливают оценки функционального состояния мозга (ФСМ) че( 3

ловека и параметры коррелирующих воздействий для повышения функционального резерва мозга. Коррекцию производят путем пода( чи цветовых импульсов заданной интенсивности и частоты в опреде( ленные зоны зрительного анализатора. Данная методика позволяет осуществлять дифференцированную оценку уровня функционально( го состояния мозга по КЧСМ, а также сравнивать ФСМ в разных текущих режимах межполушарного взаимодействия, определять ре( зервные возможности работы мозга и проводить коррекцию ФСМ при левополушарном и правополушарном доминировании. 1. Методика оценки и коррекции функционального состояния головного мозга человека Предлагаемая методика относится к области физиологии челове( ка, психофизиологии и профилактической медицины и может быть использована для оценки и коррекции ФСМ с учетом особенностей межполушарного взаимодействия в норме и при интеллектуальных отклонениях, переутомлении, травмах мозга, донозологических и не( рвно(психических заболеваниях, а также экологическом мониторин( ге здоровья студентов [3]. На зрительный анализатор испытуемого воздействуют световым импульсным излучением дихоптически и одновременно дихоптиче( ски воздействуют информативным материалом, адекватным выяв( лению типа глазодоминирования при доминантно(субдоминантном межполушарном взаимодействии. Сущность методики поясняет рис.1.

a)

б)

Рис. 1. Варианты предъявления информативного материала (а): I – схема дихоптического предъявления гаплотестов; II – их восприятие; III – инфор% мативный материал; ЛП – левое полушарие; ПП – правое полушарие; схема воздействия на зрительный анализатор зеленым и красным цветом во время восприятия левым и правым глазом информативного материала (б) 4

a) 7 892

б) 7 892

5

56

56

4

53

53

46

46

43

43

6 3 73

76

83

86

63

66

12341 56

5

4

6 3 53

56

73

76

83

86

12341 56

Рис. 2. Усредненное вариационное распределене КЧСМ для группы испыту% емых в норме (а) и при утомлении (б); 1 – красное ЦИВ, 2 – зеленое ЦИВ

При восприятии изменяют интенсивность ЦИВ ступенчато в диа( пазоне от физиологического порога чувствительности до начала субъективного болезненного ощущения, на каждой ступени плавно изменяют (на интервале 5–10 с) частоту следования световых им( пульсов до субъективного слияния мельканий по каждому цвету, затем измеряют величину КЧСМ по красному и зеленому цвету Kкр и Kзел соответственно (рис. 2). Одновременно с изменением КЧСМ на каждой ступени интенсивнос( ти определяют субъективно воспринимаемый материал, производят знаковую оценку субъективного восприятия информативного материа( ла, характеризующую тип глазодоминирования по признаку превали( рования право(левоглазного или конфликтного восприятия показате( лей ГД. По измеренным величинам КЧСМ на каждой ступени интенсив( ности определяется показатель цветовой асимметрии Kкр/зел по формуле K − Kзел (1) Kкр/зел = кр , Kкр + Kзел по величине которого судят о ФСМ. Величина Kкр/зел > 0 соответствует повышению ФСМ, Kкр/зел < 0 – снижению ФСМ. Кривые, аппроксимирующие показатель Kкр/зел, из( меняющийся в диапазоне от 0 до +1 при росте ФСМ и от 0 до – 1 при снижении ФСМ, строят на нормограмме и по их форме судят о степе( ни утомления человека [4]. Дальнейшая количественная оценка ФСМ и функционального резерва мозга (ФРМ) проводится по нормограмме, рассчитанной на основе сравнения приращения величин КЧСМ в пределах поддиапа( зонов высокой и низкой интенсивности. Дифференциальные показатели ФРМ для каждого цвета рассчи( тывают по формуле

K(diff λ1, λ2 ) =

∑ КЧСМ|NN −N /2+1(λ1, λ2) − ∑ КЧСМ|1N /2(λ1, λ2) . ∑ КЧСМ|NN −N /2+1(λ1, λ2) + ∑ КЧСМ|1N /2 (λ1, λ2 )

(2)

5

Общая характеристика функционального состояния diff Kкр/зел =

diff diff Kкр − Kзел diff diff Kкр + Kзел

(3)

.

Экспериментальные величины показателей по формулам (2) и (3) откладывают на нормограмме в соответствии с максимальными зна( чениями КЧСМ на красное ЦИВ и сопоставляют относительные сдви( ги ФСМ и ФРМ у высоколабильных (КЧСМ > 40 Гц) и у низкола( бильных лиц: diff Kнорм = Kкр/зел +

maxКЧСМкр − 40 [Гц] maxКЧСМкр + 40 [Гц]

.

(4)

После оценки ФСМ по указанным показателям проводят индиви( дуальную коррекцию ФСМ, включая повышение общего уровня ФРМ. Коррекцию осуществляют за счет восстанавливающего дей( ствия ЦИВ зеленого (голубого) цвета с частотой мельканий 8–10 Гц в центральной части обоих глаз до момента субъективной отчетли( вости восприятия обследуемым информационного материала. На вто( ром этапе коррекции дополнительно применяют мелькания красного и зеленого цвета (30 и 10 Гц), поочередно изменяя способ распределе( ния цвета в поле зрения правого и левого глаза, до перехода к домини( рованию информационного материала, освещаемого красным цветом, что будет свидетельствовать о повышении ФСМ соответствующего полушария при его доминировании. 2. Процедура функциональной диагностики и коррекции На оба глаза обследуемого дихоптически (изолированно) подают( ся импульсы красного и зеленого цвета одинаковой интенсивности и цвета для каждого глаза (см. рис. 1). Вначале определяются поро( говые значения интенсивности для красного и зеленого цвета (после 5 мин темновой адаптации) – эти величины соответствуют первой ступени интенсивности. Затем, начиная с красного цвета, увеличи( вают плавно частоту мельканий от 5 Гц и выше в течение 10 с – до субъективной остановки мельканий, которую и принимают за вели( чину КЧСМ. И дальше на каждой последующей ступени интенсивно( сти, нелинейно нарастающей в диапазоне от 1Ч10–6 до 1Ч10–3 кд (было использовано 9 ступеней до субъективного появления болез( ненных ощущений у обследуемых), измеряли КЧСМ. Явление ГД у обследуемого рассматривали как отчетливое преоб( ладание информации, воспринимаемой каждым глазом в моменты 6

1234 1121345  72 62 52 42 32 12

3 1

4 1 3

2 1 3 1

3

4

5

6

7

8

9



567869 6 97 5 9786

Рис. 3. Интенсивность цветового импульсного воздействия: 1 – показа% тель цветовой асимметрии; 2 – зеленое ЦИВ; 3 – красное ЦИВ

КЧСМ, при этом определяли преобладающее правоглазие (знак +) и левоглазие (0), а также конфликтное «спутанное» (0+) восприятие предъявленного информационного материала. Измеренные значения КЧСМ наносили на нормограмму (рис. 3) с одновременным знаковым изображением типа ГД на каждой ступени интенсивности. Экспери( ментальные точки аппроксимировали в виде кривых для красного ЦИВ (кривая 3) и зеленого ЦИВ (кривая 2), на которых соответству( ющими знаками отражали тип ГД. На каждой ступени рассчитыва( ли показатель цветовой асимметрии Kкр/зел. По данной нормограмме проводили первичный анализ ФСМ. По показателям, рассчитываемым по формулам (2)–(4), сравнивали ФСМ до и после сеансов коррекции. 3. Пример диагностики и коррекции функционального состояния мозга Обследование

У обследуемого А по нормограмме (рис. 4) не выявлено признаков отклонения ФСМ от индивидуально нормального состояния. Экспе( риментальные кривые следуют закону силы раздражения, величины и крутизна нарастания КЧСМ на физиологически более сильное раз( дражение – красное ЦИВ (кривая 3) выше на всех ступенях интен( сивности, чем на более слабое раздражение – зеленое ЦИВ (кривая 2), что отражается в величинах показателей цветовой асимметрии Kкр/зел (кривая 1). Наблюдается его рост со 2(й до 4(й ступени интенсивнос( ти и далее сохраняются положительные значения, что свидетельству( ет о высоком ФРМ. Можно видеть, что крутизна нарастания КЧСМ на красное ЦИВ высокая и линейная вплоть до 8(й ступени интен( сивности. Расчет приращений КЧСМ по формуле (2) показывает на( 7

 1121345  72 62 52 42 32 12

3 4 1

1 2

3

1 3 1

3

4

5

6

7

8

9



1234256728539 1 53 426

Рис. 4. Интенсивность цветового импульсного воздействия (пример): 1 – показатель цветовой асимметрии; 2 – зеленое ЦИВ; 3 – красное ЦИВ

личие высокого ФРМ по реакции мозга на физиологически сильное раздражение в режиме его нарастания. Максимальная величина КЧСМ на красное ЦИВ (на 8(й ступени – 43 Гц) значительно превы( шает средненормальную величину. Оценка типа ГД в моменты замеров КЧСМ показала наличие у ис( пытуемого А устойчивой правоглазности (левополушарности) на воз( буждающие красные импульсы. Наблюдается устойчивая левоглаз( ность при воздействии зеленых, успокаивающих импульсов, кото( рая соответствует норме и свидетельствует о сменяемости режима межполушарных взаимодействий. Диагноз

У испытуемого А не обнаружено признаков умственного переутом( ления, ФСМ выше средненормального уровня и по критерию величи( ны ФРМ относится к III уровню нормальной реакции на ЦИВ (крас( ное) при устойчивом уровне левополушарного доминирования, что свидетельствует о значительном ФРМ. Однако появление «спутан( ного» видения на максимальной интенсивности красного ЦИВ (9(я ступень) свидетельствует о снижении ФСМ при левополушарном до( минировании в условиях нарастающей активности мозга. Рекомендации по коррекции

Испытуемому А рекомендованы ежедневные сеансы функциональ( ной коррекции при чередовании ЦИВ разной длины волн по 15 с на правый и левый глаз в течение 5–10 мин: вначале красным (30 Гц) в левый глаз и зеленым (10 Гц) в правый глаз и далее при поперемен( ной смене ЦИВ разной длины волн на каждый глаз в условиях сту( пенчато нарастающей интенсивности. Начиная с 5(й и до 9(й ступе( ни в течение двух недель. 8

Заключение Своевременная функциональная диагностика по здоровью чрезвы( чайно важна для лиц интенсивного умственного труда, как правило, не осознающих начало развития хронического переутомления и доно( зологических форм расстройства здоровья («болезней регуляции»). Как следует из полученных нами данных, у работников напряженного умственного труда, в том числе студентов, обнаруживается синдром хронического левополушарного переутомления. Вынужденное дли( тельное доминирование одного из полушарий мозга, в данном случае левого полушария, ускоряет развитие в нем функционального песси( мума. Предложенная методика оценки и коррекции функционального состояния головного мозга человека позволяет оперативно и без при( менения сложных тестов и клинических исследований определить ФСМ человека и всего организма в целом, на основе результатов об( следования выдать четкие рекомендации по коррекции функциональ( ного состояния и провести эти корректирующие воздействия для при( ведения функционального состояния организма в норму и увеличе( ния ФРМ. Литература

1. Павлова Л. П. Доминантные механизмы работоспособности // Нервная система. 1988. Вып. 26. С. 203–218. 2. Павлова Л. П., Романенко А. Ф. Системный подход к психофи( зиологическому изучению мозга человека. Л.: Наука, 1988. 3. Павлова Л. П., Ноздрачев А. Д. Физиологическая лабильность и принцип доминанты в проблеме функционального состояния // Вестн. С.(Петерб. ун(та. Сер. 3. 2005. Вып. 2. С. 68–88. 4. Башкин В. М., Павлова Л. П. Способ оценки и коррекции фун( кционального состояния мозга человека. Патент РФ № 2141244 от 20.11.1999 г.

9

СОДЕРЖАНИЕ Введение .................................................................................. 1. Методика оценки и коррекции функционального состояния голов( ного мозга человека ................................................................... 2. Процедура функциональной диагностики и коррекции .............. 3. Пример диагностики и коррекции фaункционального состояния мозга ....................................................................................... Обследование ....................................................................... Диагноз ............................................................................... Рекомендации по коррекции .................................................. Заключение .............................................................................. Литература ..............................................................................

10

3 4 6 7 7 8 8 8 9