Экспресс метод оценки функционального состояния центральной нервной системы в процессе психофизиологического мониторинга персонала энергопредприятий

отмечаются статистически значимые различия (Р<0,01) по основным показателям. Так, средний радиус отклонения центра давления в 1-й пробе у мужчин больше, чем у женщин (5,8 мм. и 5,4 мм.), выше и средняя скорость перемещения центра давления (14,0 мм/с и 12,9 мм/с). Коэффициент функции равновесия монотонно возрастает в зависимости от возраста. Так, для мальчиков 1-х классов он составляет 56,8 %, мальчиков 6-х классов - 65,2%, юношей 11-х классов - 68,3%, а взрослых мужчин -70,7%.

При сравнении данных стабилографических обследований машинистов электровозов до и после поездки (1-я проба) отмечается интересный факт. После поездки показатели улучшаются. Правда, различия статистически не достоверны, но тенденция налицо. Так средний радиус отклонения центра давления до поездки составляет 6,1 мм, а после поездки - 5,0 мм (Р<0,217). Средняя скорость перемещения центра давления соответственно составляет 16,3 мм и 13,9 мм (Р<0,171). Данный факт можно объяснить высокими требованиями, предъявляемыми к машинистам электровозов, высокой степенью их ответственности за возможные нарушения технологического режима. По их субъективным отчетам - после поездки «как гора с плеч сваливается».

Таким образом, из анализа экспериментального материала можно сделать следующие выводы:

стабилографический метод является самостоятельным, он статистически не связан с другими методами психофизиологического мониторинга;

стабилографические показатели отражают возрастную и половую динамику; стабилография позволяет, прежде всего, оценивать функцию равновесия человека и соответственно функциональное состояние вестибулярного аппарата;

по-видимому, ряд стабилографических показателей позволяет оценивать функциональное состояние организма человека в целом, но для расчета соответствующих критериев и построения оценочных алгоритмов необходимы дальнейшие исследования.

ЭКСПРЕСС МЕТОД ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ В ПРОЦЕССЕ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ПЕРСОНАЛА ЭНЕРГОПРЕДПРИЯТИЙ

В.Е. Косачев, А. А. Талалаев

Центр перспективных технологий Московского НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана, г. Москва

Развитие системы психофизиологического обеспечения надежности профессиональной деятельности и сохранения здоровья персонала энергетических предприятий России поставило перед исследователями проблему создания современных компьютерных технологий оценки функционального состояния работающего на производстве человека. В этой связи, с точки зрения практики, наибольший интерес представляют методы оценки состояния центральной нервной системы (ЦНС), как системы в значительной степени определяющей надежность, безопасность и эффективность производственной деятельности.

Анализ литературы по этой проблеме показал, что для оценки функционального состояния ЦНС чаще всего используются электрофизиологические методы исследования: электроэнцефалограмма (ЭЭГ), вызванные потенциалы (ВП), реоэнцефалограмма (РЭГ). Эти методы нашли широкое применение в научных и клинических учреждениях. Однако их применение на производстве достаточно

МИС-2000

Модели и методы оценки и коррекции психофизиологического состояния человека-оператора

проблематично ввиду методической сложности, больших временных и материальных затрат на проведение обследований. В качестве экспресс методов оценки функционального состояния ЦНС в условиях производства или близких к ним, рядом авторов предлагается использовать такие психофизиологические методики, как критическая частота слияния мельканий (КЧСМ), простая сенсомоторная реакция, различные модификации сложной сенсомоторной реакции, теппинг-тест и некоторые другие. Наши исследования, а также практический опыт психофизиологических обследований персонала энергетических предприятий показал, что наиболее предпочтительными для практики являются методы оценки функционального состояния ЦНС, основанные на анализе времени простой зрительно-моторной реакции (ПЗМР). Предпочтение ПЗМР отдается в силу простоты и доступности данной методики, имеющимся многочисленным данным, а также достаточно ясному теоретическому обоснованию данного метода оценки.

К настоящему времени существует несколько подходов к оценке функционального состояния ЦНС по параметрам ПЗМР. Эти подходы были разработаны и частично внедрены в практику в 70-х, начале 80-х годов прошлого века (А.М. Зимкина, Т.Д. Лоскутова, А. А. Талалаев). Все они базируются на анализе полигона распределения времени ответных реакций обследуемого лица на зрительные стимулы. Отличие их состоит в различных способах построения интегральных оценок функционального состояния, по сути - в различных способах агрегации регистрируемых показателей. Основной недостаток этих оценок, как показал опыт, состоит в том, что при интеграции в значительной степени теряется, а порой и искажается первичная диагностическая информация.

Проведенные нами в 1999 - 2000 годах экспериментальные исследования на энергетических предприятиях России позволили понять суть этих недостатков и предложить новый алгоритм оценки функционального состояния ЦНС, пригодный для создания компьютерных диагностических систем.

Многомерный статистический анализ 952 замеров по методике ПЗМР, проведенных на энергетических предприятиях показал, что среди всех расчетных параметров этой методики (более 20) выделяется только два значимых фактора. Первый фактор - фактор уровня, в основе которого лежит среднее время ответной реакции на зрительные стимулы. Второй фактор - фактор стабильности, в основе которого лежит среднее квадратичное отклонение времени ответной реакции на зрительные стимулы.

Данный вывод полностью согласуется с теоретическими положениями о механизмах регуляции функционального состояния ЦНС (А.М. Зингерман, А.М. Зимкина). Согласно этим представлениям существует две основные формы биологической регуляции - адаптивная и гомеостатическая.

Адаптивная регуляция осуществляет переключение состояний ЦНС с одного уровня на другой, поддерживая наиболее адекватные соотношения в системе организм - среда, с одной стороны, и оптимизацию уровня внутрицентральных взаимодействий - с другой. Адаптивная регуляция «следит» за изменениями внешней и внутренней среды организма и соответственно перестраивает функциональный уровень системы. В качестве измерения уровня адаптивной регуляции по нашим данным выступают средние значения времени ответной реакции по методике ПЗМР. Для различных целей оценки это могут быть либо математическое ожидание, либо мода, либо медиана.

Гомеостатическая регуляция - это регуляция по отклонению. Ее механизмы стремятся стабилизировать данный адаптационный уровень и устойчиво удерживают сформировавшуюся на этом уровне функциональную систему, не допуская чрезмерных колебаний ее параметров. Из этого положения явно вытекает вывод, что в качестве измерения гомеостатической функции регуляции может выступать либо среднеквадратичное отклонение значений времени ответной реакции по методике ПЗМР, либо коэффициент вариации, либо вариационный размах, либо другие

статистические параметры, характеризующие стабильность процесса.

Исходя из данных соображений, нами были определены два основных измерения функционального состояния ЦНС, которые получили названия - уровень адаптивной регуляции ЦНС (АР) и уровень церебрального гомеостаза (ЦГ).

Для целей построения компьютерной диагностической системы оценки функционального состояния ЦНС оказалось удобным построить двумерную классификацию на основе этих двух базовых измерений. По каждому измерению на основе статистических расчетов были определены 4 класса состояний. В качестве реперных значений использовались 10-й, 37-й и 63-й перцентили. Таким образом, появилась классификационная таблица, состоящая из 16 квадратов, которую достаточно наглядно можно представить на экране ПЭВМ для дальнейшего содержательного анализа. Такое представление данных оказалось удобным и для получения интегральных оценок функционального состояния ЦНС на основе логики построения экспертных систем, и для построения алгоритмов содержательной интерпретации.

Апробация данного методического подхода позволила заключить о его перспективности для построения компьютерных систем психофизиологического мониторинга.

СОПОСТАВЛЕНИЕ НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И ВЕГЕТАТИВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ В ПРОЦЕССЕ ВЫПОЛНЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ

НАГРУЗОК

Л.Я. Бай, С.М. Захаров, Е.С. Пономарева, А.А. Скоморохов

Научно-производственная коммерческая фирма «Медиком-МТД»

347900, Россия, Ростовская область, г. Таганрог, ул. Ленина 99, тел.

E-mail: office@medicom-mtd.com; http://www.medicom-mtd.com

Оценка функционального состояния головного мозга является важной задачей. Для ее решения используются различные инструментальные методы, каждый из которых имеет свои достоинства и свои недостатки. Отдельное использование любого из этих методов не дает полной объективной информации, что приводит к неоднозначности при объяснении истинных причин изменения параметров анализируемых процессов. Представляется перспективным осуществление синхронной регистрации различных физиологических сигналов для лучшего понимания причин имеющихся нарушений и дифференциальной диагностики заболеваний. Так одновременный контроль изменений параметров церебрального кровотока (оцениваемых по реоэнцефалограмме — РЭГ), различных показателей биоэлектрической активности головного мозга (оцениваемых по электроэнцефалограмме — ЭЭГ), уровня метаболической активности (оцениваемого по сверхмедленной активности головного мозга — СМА) позволяет представить разнохарактерную информацию в топической форме, реально отражающей пространственные взаимоотношения электрофизиологических характеристик. Дополнительная регистрация таких физиологических сигналов, как электроокулограмма, пневмограмма, кожно-гальваническая реакция, подэлектродные сопротивления помогает более корректно выделить из суммарной сверхмедленной активности мозга именно церебральную составляющую. В некоторых случаях полезно контролировать центральный и периферический кровоток, поскольку показатели центральной гемодинамики и периферического кровотока могут помочь