Технология контроля психофизического состояния студентов и управления им

доктор медицинских наук, доцент А.П.Спицин

ТЕХНОЛОГИЯ КОНТРОЛЯ ПСИХОФИЗИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СТУДЕНТОВ и

УПРАВЛЕНИЯ ИМ

Кафедра нормальной физиологии КГМА

Известно, что в течение учебного периода центральная нервная система (ЦНС) студента, в особенности медицинского вуза, испытывает чрезвычайно большую нагрузку[1,3]. Помимо учебной нагрузки сказывается также экологическое влияние окружающей среды, нахождение в плохо проветриваемых помещениях, предельная скученность на местах занятий и т.п.[2,4]. Напряжение усиливают социально-бытовые проблемы (особенно у студентов, живущих в общежитии), проблемы межличностных отношений в быту и в учебной группе, постоянный дефицит времени [2,5]. Совокупность этих факторов, воздействуя на ЦНС студента, многие из которых можно определить как стрессовые, дает основание классифицировать структуру его деятельности в учебный период как деятельность человека- оператора [6,7].

С ТОЧКИ зрения ПСИХОЛОГИИ профессиональной деятельности человеку-оператору необходимо в условиях постоянного лимита времени воспринимать и обрабатывать большой объем информации, анализировать изменение ситуации, принимать конструктивные решения и предпринимать действия (двигательные, управленческие), направленные на эффективное их исполнение. Совершенно очевидно, что такой род деятельности предъявляет чрезвычайно высокие требования к психофизической функции человека- оператора (в рассматриваемом случае студента). Именно высокий уровень функционального состояния психофизической сферы обеспечивает студенту возможность в конкретный отрезок времени качественно реализовать имеющийся в наличии собственный психомоторный и интеллектуальный потенциал, что в конечном итоге определяет эффективность его учебной, а в дальнейшем и профессиональной деятельности.

Между тем высокая нагрузка, обусловленная спецификой учебной и бытовой деятельности студента, вызывает перенапряжение именно психофизической сферы, что может приводить к переутомлению. Итог такого процесса - снижение успеваемости, т.е. возникает как бы "заколдованный круг".

Из сказанного становятся еще более очевидными банальные истины: необходимы рациональное чередование труда и отдыха в режиме дня, активный двигательный режим и т.п. Однако опыт любого педагога свидетельствует, что донести эти "откровения" до сознания молодого (18-20 лет) человека чрезвычайно трудно. Запас сил молодого организма таков, что, кажется, никогда не исчерпается. Необходимость организации режима собственного отдыха, способствующею рекреационным процессам, стимулирующего реабилитацию психофизической функции, не представляется актуальной для лиц студенческого возраста. Прозрение (и то далеко не всегда) наступает, когда происходит срыв адаптации и юноша или девушка вынуждены обратиться к врачу в стрессовом или, наоборот, депрессивном состоянии.

Поэтому важным профессиональным качеством педагога, работающего в вузе, следует признать способность такого воздействия на рефлекторный аппарат студента, которое могло бы запустить цепочку "рефлексия - интерес - мотив" и вызвать реакцию активного действия. Эффективным средством такого воздействия педагога может стать объективная информация о психофизическом состоянии конкретного студента. Предъявленная студенту в доступной для понимания, удобной для восприятия форме, такая аутоинформация призвана индивидуализировать восприятие тривиальной и, казалось бы. общеизвестной истины, актуализировать ее для конкретной личности. С помощью такой информации преподаватель получает возможность пробудить интерес молодого человека к важной составляющей собственного здоровья, поставить перед ним проблему управления ею. В таком случае эта информация может стать мотивирующим фактором, побуждая студента к целенаправленному действию.

Получение такой информа1 (ии возможно на основе использования опросников для оцен\, психоэмоционального напряжения (Люшера.

"пилбергера, САН), функционального состояния 1 jHC" (простая зрительно-моторная реакция), расчета адаптационного потенциала сердечно сосудистой системы и других. Известны исследования, устанавливающие взаимосвязь психофизического рейтинга и эффективности умственной деятельности у детей младшего возраста [6,8].

Развитие этой темы в исследовании проблемы контроля и управляемой коррекции психофизического состояния (ПФС) студентов привело нас к разработке автоматизированной системы для проведения мониторинга функционального состояния организма студентов в процессе обучения [9]. Автоматизированная система (АС) представляет совокупность функциональных блоков, которые могут функционировать одновременно или раздельно. АС включает блок компьютерных тестовых программ, реализованных в "Конструкторе тестов" (Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №990734), блока сбора и первичной обработки электрофизиологических данных на базе полиграфа П 64-01, устройства сопряжения электрокардиографа с компьютером ложительное решение на изобретение № 9 101476). Программно-аппаратный комплекс включает регистрацию и математический анализ кардиоинтервалограмм. Ритм сердца при этом подходе рассматривается не только как показатель собственно функции ритмовождения синусового узла, но, в большей степени, как интегральный маркер состояния множества систем, обеспечивающих гомсостаз организма. По исходному динамическому ряду RR интервалов рассчитывали следующие статистические характеристики CP: М (математическое ожидание), среднее квадратическое отклонение (СКО), коэффициент вариации (КВ), вариационный размах (ВР), моду (Мо), амплитуду моды (АМо), асимметрию (As), эксцесс (Ех), индекс вегетативного равновесия (ИВР), показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР), вегетативный показатель ритма (ВПР), индекс напряжения регуляторных систем (ИН). Анализ периодических компонентов кардио-итервалограмм проводили путем изучения спектральных оценок автокорреляционной функции в трех частотных диапазонах: высокочастотном

(НФ).среднечастотном (МФ), и низкочастотном

(АФ).

На основе апробирования предложенной нами методики контроля функционального состояния на большом статистическом материале (более 2000 человек - учащихся и студенток) в настоящее время разработана шкала количественных оценок ПФС, развернутые характеристики текущего состояния психофизической сферы и рекомендации по коррекции этого состояния. Для примера приведем описание эксперимента по определению текущего функционального состояния студентов в период учебного года на лабораторных занятиях.

Как показали результаты исследования изменения физиологических систем организма студентов медицинского ВУЗа имеют фазный характер: врабатывание - в начале учебного года и снижение резервов адаптации в конце семестра. Обнаружены синхронные колебания высших психических функций, умственной и физической работоспособности в зависимости от периода обучения и этапа обучения. У студентов первого курса уже в октябре наблюдалось заметное ухудшение функционального состояния . Отклонение от аутогенной нормы по тесту Люшера у студентов I курса составляло 52,4%, в то время как на пятом - 27,1% , р< 0,05.

Среднее время зрительно-моторной реакции (Г13МР) было больше, а устойчивость к факторам утомления оказалась ниже у студентов младших курсов по сравнению со старшекурсниками. Время двигательной реакции у второкурсников составляло 255,8±5,3 мс, а пятикурсников- 223,7+8,0 мс, р<0,05, а уровень функциональных возможностей -1,9±0,16 и 2,6±0,11 соответственно, р<0,05. Анализ данных также показал, что устойчивость к факторам утомления по параметрам ПЗМР у лиц женского иола была ниже но сравнению с мужским.

В процессе обучения увеличивается число студентов с превалированием симпатического отдела ВНС. Так, если на втором курсе в октябре у 61,1% юношей и 42% девушек доминировал парасимпатический отдел ВНС, то на четвертом курсе у 77,Р/о мужчин и 79,3% женщин превалировал симпатический. На пятом курсе уже у 86,7% женщин отмечено превалирование симпатического отдела ВНС (таблица 1). Высокий уровень функционирования симпатического звена ВНС указывает на напряжение механизмов адаптацииу студентов в процессе обучения в вузе (Баевский P.M., 1985,1995).

В ноябре отмечено нарастание психоэмоциональной неустойчивости у студентов от 1 до 5 курсов. Наиболее выраженное отклонение от аутогенной нормы сохранялось у студентов первого курса.

Низкий уровень функционирования ЦНС по параметрам простой зрительно-моторной реакции отмечен у студентов старших курсов. Считается, что эти сдвиги связаны с неблагоприятным влиянием учебной нагрузки за весь период обучения, когда высокая работоспособность достигается за счет значительного напряжения отдельных систем организма (Бурханов А.И., Носова Л.И., Байгутанов Ж.Б., 1992)'

Выраженное функциональное напряжение (ПАРС= 5-6) обнаружено у 40,0% первокурсников. Неудовлетворительная адаптация (ШК30 уел. ед.) выявлена у 25,0% студентов на втором курсе. Умеренное функциональное напряжение организма наблюдали у 36.8% и выраженное - у 10.5% студентов старших курсов.

В декабре наб.додалось дальнейшее ухудшение функционального состояния организма студентов всех курсов. Умеренный уровень реактивной тревожности выявлен у 52%, а высокий у 8% на первом курсе. Высокий уровень личностной тревожности (ЛТ>45 баллов) зарегистрирован у 44% первокурсников. Отклонение от аутогенной нормы (по тесту Люшера) было высоким у студентов младших и старших курсов. Основными причинами изменения функциональною состояния были эмоциональная напряженность, стрессовое состояние. Значительное снижение настроения (по опроснику ШСНС) было выявлено у 17.2%. а глубокое снижение (субдепрессия) - у 3,5% обследованных студентов на втором курсе. Продолжалось снижение функционального состояния ЦНС у студентов всех курсов. Функциональный уровень системы, устойчивое, реакции и уровень функциональных возможностей были самыми низкими по сравнению с предыдущими месяцами. Так. если в октябре у

Статистические показатели сердечного ритма у студентов 5 курса с различным типом КИТ в октябре

Таблица 1

Показатели Симпатотоничекий Нормотоничекский В аготонический

(п=65) (п=30) (п=18).

М.мс 661,3 ±20,9 843,9 ± 12,0* 953,0 ± 21,4Л

СКО, мс 38,1 ± 1,7 59,6 ±4,4* 73,2 ± 9,2Л

ВР, мс 181,0 ± 21.6 369,0 ±27,3* 400,0 ±45,5

Мо, мс 625,0 ±25.0 810,0 ± 13,8* 950,0 ± 15,7Л

АМо, % 52,7 ±6,6 36,6 ± 1,9* 27,4 ± 3,3А

ИВР, усл.ед. 280,6 ±80,2 111,6± 13,5* 79,5 ± 16,7Л

ПАГГР, усл.ед. 85,6 ± 12,6 45,6 ±2,8* 28,8 ± 3,4а

ВПР. усл.ед. 8,4 ±2,3 3.7 ±0,3* 2,9 ± 0,4Л

ПН, усл.ед. 231,9 ±68,5 70,0 ± 8,9* 41,9 ± 8,8Л

Ri 0.9 ±0,01 0.6 ±0,03* 0,5 ±0,04

m0 7,8 ±2,5 2,7 ±0,3* 2,1 ±0,1л

VLF,% 43,3 ±4.2 29,9 ±3,8* 21,4 ± 2,6Л

LF,% 37,1 ±2,5 31,3 ±2,5 33,5 ±4,1

HF,% 19,6 ±4,7 15,1 ±3,9 45,1 ±5,3Л

ПЦ, усл.ед. 5,2 ± 1,5 1,8 ±0,5* 1,4 ±0,3

ПАРС, уел. балл 2.3 ±0,3 1,4 ±0,4* 2,4 ± 0.8Л

Примечание *- достоверность различий значений показателя (при р<0,05 и выше) между симпатотониками и нормотониками; л- достоверность различий значений показателя (при р<0.05 и выше) между нормотониками и ваготониками

45

ЦНС и замедлении психомоторики (Горшков С. 1-1., 1979). Неудовлетворительная адаптация (1Ш<30 уел. ед.) обнаружена у 50% первокурсников, 25% второкурсников и 33% студентов пятого курса (таблица 2).

тудентов пятого курса среднее время 1ГЗМР остнгало 221.0- 8,4 мс, то в декабре - 243,0x6,8 мс (р<0,05), а УФВ - соответственно, 2,60+0,11 и 2,24+0,11 (р<0,05). Удлинение реакции на свет свидетельствует о наличии тормозных процессов в

Таблица 2

Сравнительные показатели ритмограмм у студентов младших и старших курсов в декабре

Показатели 1-й курс 2-й курс 5-й курс

М, мс 684,0+32,2 702,0+19,0* 753,0+14,8

у1о, мс 668,0+37,7 705,0+22,9 755,0+16,8

Шо, % 35,5+2,9 28,1+1,9* 28.4+1,6

ВР, мс 344,0=20,9 415,0+18,0* 405,0+18,6

:ко, МС 78,0+5,7 96,8+7,1 * 94,0+5,6

с1Н, усл.ед. 114,0+22,2 58,0+10,0 58,3+7,9

ЗСР, усл.ед. 5,9+0,9 3,4+0,6 4,3+0,5

<В,% 11,9+0,9 13,910,7* 16,4+4,0

ШР, усл.ед. 5,5+0,7 3,8+0,4* 3,7+0,3

Примечание *- достоверность различий значений показателя (при р<0,05 и выше) между первым и вторым курсами; А- достоверность различий значений показателя (при р<0,05 и выше) между вторым и пятым курсами

В весеннем семестре в основном сохраняются те же тенденции, что и в осеннем семестре. За время каникул наблюдалась определенная нормализация функционального состояния организма студентов как старших, так и младших курсов, о чем свиде тельствовали снижение психоэмоционального напряжения, уменьшение уровня тревоги. Причем, уровень реактивной и личностной тревожности у старшекурсников был значительно ниже, по сравнению этим показателем у студентов младших курсов. Функциональный уровень системы, устойчивость реакции и уровень функцио-нальных возможностей были выше по сравнению с таковыми в декабре. Показатели устойчивости и продуктивности внимания свидетельствовали о достаточно высокой умственной

работоспособности студентов. Нормотонический тип регуляции сердечного ритма наблюдался у 62% юношей и 82% девушек на втором курсе. Аналогичные показатели были и на старших курсах. Вместе с тем, у определенной части студентов сохранялось психоэмоциональное напряжение. Высокий уровень тревожности выявлен у 33% студентов старших курсов,

В марте отмечено снижение уровня функционирования ЦНС у студентов второго курса.

46

Отсутствие напряженности в нервной системе по показателям ПЗМР зарегистрировано только у 27,6% юношей и 24,4% девушек. У старшекурсников отмечено повышение концентрации и устойчивости внимания по сравнению с предыдущим месяцем, что косвенно свидетельствовало и о повышении умственной работоспособности. Напряжение адаптации с ваготоническим эффектом (ИН<30 усл.ед.) было обнаружено у 12,5% девушек и 25% юношей на втором курсе. Кроме того, у 28,6% лиц женского пола и 25% мужского отмечено напряжение адаптации с симпатическим эффектом (ИН> 200 усл.ед.). На старших курсах нормотонический тип регуляции сердечного ритма сохранялся у 61,1% юношей и 78% девушек.

Опыт организации контроля ПФС студентов медицинского института показывает, что возможность получения информации с количественной оценкой собственного состояния и анализа его динамики в процессе обучения вызывает живой интерес у учащихся. Неудивительно, что восприятие такой

аутоинформации вызывает вопросы к преподавателю: а что делать, если..?, а как,.? Поэтому распечатки интерпретаций ПФС с

рекомендациями по его коррекции полученные каждым студентом, также становятся в этом случае средством индивидуального воздействия, логически завершая эту часть технологической цепочки.

Таким образом, процесс адаптации учащихся к учебной нагрузке формируется постепенно, на каждом возрастном этапе и уровне обучения. По реакциям срочной адаптации на определенное нормированное воздействие можно судить о долговременной адаптации. Результаты комплексного исследования изменений высших психических функций, кардио-респираторной системы, вегетативной регуляции сердечного ритма указывают на необходимость проведения психофизиологического мониторинга, который позволит выявить у каждого учащегося индивидуальные личностные особенности, возмож ности приспособления, пределы допустимых отклонений в состоянии функциональных систем организма и достичь максимально возможного обучающего эффекта.

При проведении мониторинга текущего функционального состояния учащихся и студентов предлагается включить: оценку психоэмо ционального напряжения на основе опросников САН, Спилбергера в модификации Ханина, Люшера, определение состояния центральной нервной системы на основе анализа временных показателей простой сенсомоторной реакции, исследование концентрации и устойчивости внимания по корректурной пробе, оценку степени напряжения регуляторных систем на основе метода вариационной пульсометрии. Технология его проведения изложена в методических рекомендациях: "Комплексная оценка функционального сос тояния организма школьников и студентов в процессе обучения" (Киров. 1999). "Количественная оценка уровня здоровья" (Киров. 1999), "Применение математического анализа регуляции сердечного ритма дня оценки функционального состояния организма" (Киров, 1999; соавт. Чупраков П.Г.).

Применение предложенной нами технологии контроля психофизиологического состояния учащихся и студентов открывает путь к физиологически обоснованному нормированию конкретных учебных нагрузок с учетом действительной трудности тех или иных учебных нагрузок и индивидуальных особенностей учащихся.

Литература

1. Агаджанян H.A. Ветчинкина К. Д. Учебный процесс и здоровье студентов л Современная высшая школа. - 1986. - № 1.-С. 103-109.

2. Агаджанян H.A., Ветчинкина К.Т. Учебный процесс и здоровье студентов // Современная высшая школа (Международный журн,-Варшава). - 1986.-№1(53).-С. 103-110.

3.Антонова Л.Т.. Сердюковская Т.Н. О проблеме оценки состояния здоровья детей и подростков в гигиенических исследованиях //Здоровье.-1996,- №6.-С.22-28.

4.Башкиров A.A.. Седова Л.М. Методы и средства повышения умственной

работоспособности студентов в процессе адаптации к учебной деятельности (методические указания). -Казань, 1986,- 23с.

5.Берзинь В.И. Изучение некоторых психофизиологических функций у студентов вузов //Гигиена и санитария. - 1981, - № 8. - С. 84-86.

6.ДмитриеваН.В., Шевелев В.Ю. Системный анализ полипараметрических синдромов у студентов при развитии стресса в период учебы. // Вестник Российской академии медицинских наук,- 1998,- №2,-С.8-13.

7.Жбанков О.В., Лебяжьев А.Н, Компь ютеризованная система как средство, управления психофизическим состоянием спортсмена. Геор. и практ. физ. культ., 1994, № 11, с. 46-48.

8.Макаренко Н.В., Вороновская В.И., Панченко В.М., Киенко В.М. Кратковременная память у людей с различной подвижностью нервных процессов // Физиология человека. - 1993,- Т. 19.-№2.-С. 13-21.

9.Спицин А.П., Кудрявцев В.А., Чупраков П.Г. Автоматизированная система психофизиологической диагностики /7 Вестник новых медицинских технологий.-1998,- Т.5, № 1, приложение. - С.73.

TECHNOrOGY OF CONTROF AND MANAGEMENT OF PSYCHOPHYSICAF CONDITIONS OF STUDENTS A. P. Spitsm Kirov State

Medical Academy

The author developed an automatic system of evaluation of functional status of medical students. The system included several functional patterns: EC'G, electrophysiological measurement, computerized ps) chological 1 cJl., etc. Over 2000 student!, uaderwer." the above-mentioned technology.