CC BY
16
FEATURES OF THE FUNCTIONING OF ORGANISM ENERGY SUBSYSTEM BY INDICATORS OF CARDIOVASCULAR SYSTEM AMONG INDIVIDYALS PRONE AND RESISTANT TO DEVELOPMENT OF THE MONOTONY STATE
Kalnysh V., Pyshnov G., Opanasenko V., Ogryzkov A.
ОСОБЛИВОСТ1ФУНКЦ1ОНУВАННЯ ЕНЕРГЕТИЧНО! П1ДСИСТЕМИ ОРГАН1ЗМУ ЗА ПОКАЗНИКАМИ Д1ЯЛЬНОСТ1 СЕРЦЕВО-СУДИННО! СИСТЕМИ В ОС1Б СХИЛЬНИХ I СТ1ЙКИХ ДО РОЗВИТКУ СТАНУ МОНОТОНН
КАЛЬНИШ В.В., ПИШНОВ Г.Ю., ОПАНАСЕНКО В.В., ОГРИЗКОВ О.1.
ДУ «1нститут медицини працi нАмН», м. КиГв
УДК
(612.821:616.1):331.
442.4 Ключовi слова: монотонiя, одноманiтна робота, серцево-судинна система, функцюнальний стан, енергетичне забезпечення дiяльностi.
инi iснуe багато одномаштних видiв робiт, пов'язаних з операторською дiяльнiстю, якi сприяють розвитковi стану монотонií у працiвникiв [1]. Проблема дослщження цього стану е досить актуальною для сучасних видiв працi, важпивими рисами яких е функ-ци спостереження, управпiння i контролю в умовах надходження невелико! кiпькостi iнформацií, значного часу спостереження, обмежено! рухово! активностi [2, 3]. За даними втизня-них та зарубiжних фахiвцiв, значна кшькють аварiйних ситуацiй та вiдмов техшки пiд час управпiння складними техшчними системами вiдбуваеться внаспiдок помилок персоналу, форму-вання яких пов'язане з психофiзiопо-гiчними особливостями i емоцмним станом працiвникiв, що виконують одномаштну роботу [4, 5]. Так, за л^е-ратурними даними, 80% уах аварiй на фпотi вiдбуваеться через помилки людини, а на транспорт цей показник наближаеться до 90% випадюв [6].
Вплив фактора одномаштност на працездатнiсть людини мае ч^ко шди-вiдуапьний характер. Так, у лiтературi [7] показано, що успшнють просто!, одноманiтноí розумово! дiяпьностi залежить вщ сили нервово! системи. 6 повщомлення про зв'язок стiйкостi до одномаштност та властивостями темпераменту [8]. Виявлено залежно-
стi зрушень функцюнального стану випробуваних пiд час монотонно! дiяльностi вiд вихiдного балансу основних нервових процеав [9, 10]. Ус цi данi свiдчать: продуктивнiсть монотонно! дiяльностi залежить вiд сукупностi нейродинамiчних i психо-динамiчних властивостей особисто-стi. Водночас питання про те, як вла-стивостi органiзму людини забезпе-чують !! стiйкiсть до одномаштносту залишаеться вiдкритим [11, 12].
Метою дослщження було виявлен-ня особливостей енергетичного забезпечення оргаызму людини при здмсненш тривало! одномаштно! роботи в оаб схильних та стмких до розвитку стану монотонií.
Матерiали та методи дослщ-жень. Дослщження проводились на базi кафедри авiацiйноí, морсько! медицини i психофiзiопогií Укра!нсько! вмськово-медично! академií i на базi ДУ «1нститут медицини працi НАМН». У дослщженнях брали участь добровольцу чоповiки та жiнки, вком (22±1,1) рокiв (155 осiб). За допомо-гою спецiапьного комп'ютерного тесту випробуван пiддавапися шфор-мацiйному монотонному навантажен-ню тривапiстю 60 хвилин, що склада-лося з низки завдань [13]. Кожен лопчний тест, що е елементом пропо-нованих для переробки завдань, мав
ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПОДСИСТЕМЫ ОРГАНИЗМА ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОСОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ У ЛИЦ СКЛОННЫХ И УСТОЙЧИВЫХ К РАЗВИТИЮ СОСТОЯНИЯ МОНОТОНИИ
Кальниш В.В., Пышнов Г.Ю., Опанасенко В.В., Огрызков А.И.
ГУ «Институт медицины труда НАМН», г. Киев
В связи с необходимостью управления сложными автоматизированными технологическими процессами проблема исследования состояния монотонии в операторской деятельности является достаточно актуальной на сегодняшний день.
Целью работы было выявление особенностей энергетического обеспечения организма человека при совершении длительной однообразной работы у лиц склонных и стойких к развитию состояния монотонии.
Материалы и методы. В исследованиях принимали участие 155 добровольцев, которые путем компьютерного тестирования подвергались информационной монотонной нагрузке, моде-
лирующей операторскую деятельность. Результаты. По показателям деятельности сердечно-сосудистой системы обследуемых выявлено, что энергообеспечение организма при выполнении однообразной работы у лиц, устойчивых и склонных к развитию состояния моното-нии, происходит с помощью принципиально различных механизмов. У лиц, склонных к развитию состояния монотонии, изменения гемодинамики имеют выраженный фазный характер, что может свидетельствовать о дезадаптации и повышении физиологической стоимости работы при формировании состояния монотонии. Выводы. Особенностью регуляции энергетического обеспечения однообразной деятельности у лиц, стойких к развитию монотонии, является гармоничность соотношения симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы на фоне достаточно высокой активации ССС.
Ключевые слова: монотония, однообразная работа, функциональное состояние, сердечно-сосудистая система, энергетическое обеспечение деятельности.
© Кальниш В.В., Пишнов Г.Ю., Опанасенко В.В., Огризков О.1. СТАТТЯ, 2016.
№ 4 2016 Environment & Health 4
тривалють 4,0 с, що (згщно з «Ппешчною класифiкацieю прац ...» № ГН 3.3.5-3.3.8;6.6.1-083-2001 р.) вiдповiдаe класу 3.2 за фактором «напруженють».
Вивчення стану вегетативно! нервово1 системи здмснюва-лось вiдповiдно до загально-прийнятих стандартiв аналiзу варiабельностi серцевого ритму за допомогою апаратно-про-грамного комплексу, який був розроблений у Харювському нацюнальному ушверсител радiоелектронiки [14, 15]. Програма «EasyHRH» разом з реестратором кардiоритму являють собою комплекс, при-значений для дослщження стану серцево-судинно! системи за показниками варiабельностi серцевого ритму i параметрами T-хвилi PQRST-комплексу.
Аналiз ВСР проводився кожнi 5 хвилин протягом виконання монотонно! роботи (12 точок). Аналiзувалися динамка моди (Мо) кардiоiнтервалiв, ii ампл^-ди (Amo), показника переваги активацп' парасимпатичного вщ-дiлу регуляцii ССС (pNN50) та стввщношення активностi по-вшьно!' i швидко! регуляци серце-вим ритмом (LF/HF), що вщобра-жае рiвень активностi пщкорко-вих симпатичних нервових цент-рiв регуляцii ССС [16].
Вивчення стану реактивностi судин визначали за допомогою артерiографа Arteriograph «Ten-siomed LTd» (Угорщина) [17, 18] кожн 5 хвилин експерименту. Аналiзували динамiку таких показникiв гемодинамiки: сис-толiчного артерiального тиску (САТ), дiастолiчного артерiаль-ного тиску (ДАТ), середнього тиску повного кардюциклу (РРср), пульсового тиску (ПТ), середшх значень частоти серце-вих скорочень (ЧСС), систатч-ного тиску в аортi (SBPao), пульсового тиску в аорт (Ppao), показника функцii ендотелiю в аорт (Aix Aor), тривалостi перю-ду вигнання (Ed).
За результатами тривалого виконання одноманiтноi роботи за показниками латентних перiодiв реакцiй випробовува-них !х було подiлено на двi групи. Представники I групи характе-ризувалися збiльшенням реак-цм у процесi дослiдження i вва-жалися «схильними» до розвит-ку стану монотони. Особи, яким було притаманне зменшення реакцiй у процес дослiдження (II група), вважалися «стмкими» до розвитку стану монотонii [19]. Аналiз результатiв проводився за допомогою методiв варiацiй-
ФУНДАМЕНТАЛЬН1 ДОСЛЩЖЕННЯ =
но1 статистики, двофакторного дисперсiйного аналiзу з викори-станням пакета програм STATlS-Т1СА 6.1.478.0.
Результати дослiджень та Тх обговорення. Для виконання цього дослщження важливим був аналiз показникiв мехашчно'| активностi серця i судин як показниюв, що вiдображають гемодинамiчний статус людини, який вiддзеркалюe фундамен-тальн умови життeдiяльностi органiзму.
Розглядаючи показники гемо-динамiки, насамперед необхщ-но вщзначити, що у бiльшостi випадюв цi показники достовiр-но в^^зняються у групах осiб, стiйких i схильних до розвитку стану монотони. Але часова динамка цих показниюв схожа або в^^зняеться лише тенден-цieю змiн кожного з них. Причому рiзниця рiвнiв оцшюва-них характеристик у видтених групах випробовуваних про-являлася з самого початку експерименту, а не була наслщком змши функцюнального стану
людини у процес1 виконання одномаштно'| роботи. Це свщ-чить, з одного боку, про суттев1 вщмшност у механ1змах форму-вання гемодинам1чного статусу в анал1зованих групах випробо-вуваних, а з шшого — про певну тотожн1сть часових процес1в у ССС в обох групах (рис. 1 i 2).
Так, показник систолiчного артерiального тиску (САТ), що вщображае запас, або резерв потенцмно'| i кiнетичноí енерги, яку мае рухома маса крови у ССС загалом, з часом зазнае незначних змш, особливо в оаб стмких до розвитку стану монотони (рис. 1А). Однак його рiвень для рiзних груп рiзко вщ-рiзняеться (p<0,05). Про це свщчить результат двофакторного дисперсмного аналiзу. Причому у грут осiб стiйких до розвитку стану монотони САТ коливаеться у район 130 мм рт.ст., що свщчить про бшьш високий рiвень скорочувально'| активностi мiокарду, виклика-ний бшьш високим рiвнем акти-вацií ЦНС у цих пщдослщних.
Рисунок 1
Показники перифершно'Г гемодинамiки пiд час тривалого виконання одномаштно'Гроботи. А - динамка систшчного
артерiального тиску (САТ); Б - динамiка дiастолiчного артерiального тиску (ДАТ); В - динамiка середнього тиску повного кардюциклу; Г - динамка пульсового тиску. стшю до монотонГ|', —• схильнi до монотонГГ
135 130 125 °Ч20 £ 115 Е110 105 100
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 хвилин
85 80
ст
^ 75 Е
Е 70 65 60
60 55
ст
:с50 Е
е45 40 35
'--
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 хвилин
Порiвнюючи вiдносну вщсут-HicTb виражено! динамiки САТ в oci6 стiйких до розвитку стану монотони i певну тенденцю до зниження рiвня показника САТ в осiб схильних до розвитку монотони (де рiвень обговорюваного показника знижуеться з плином експерименту вщ 125 мм рт.ст. до 110 мм рт.ст.) можна конста-тувати, що представники пер-шо! групи постiйно пiдтримують високий рiвень свое! активацií, а представники друго! поступово знижують цей рiвень.
Що стосуеться динамки дiа-столiчного артерiального тиску (ДАТ), залежного вiд ступеня прохщност або величини вщто-ку крови через систему прекат-лярiв, що зумовлена тонусом цих судин i пружнов'язкими вла-стивостями артерiальних судин, то вона пiдтримуеться майже поспйною протягом усього експерименту у представниюв обох груп (рис.1Б). Однак спостер^а-еться iстотна рiзниця у рiвнi цього показника (p<0,05). У осiб стiйких до розвитку стану монотони ДАТ » 80 мм рт.ст., а у пред-ставниюв групи схильних до розвитку стану монотони цей показник периферичного судин-ного опору мае бтьш низький рiвень i дорiвнюе да 70 мм рт.ст. Зазвичай обидва рiвнi вкла-даються у рамки норми для випробовуваних молодого в^, як брали участь в експериментк Однак бiльш низькi значення ДАТ можуть свiдчити про ста-бiльно менший тонус судин i менш виражену активацiю ЦНС у
представниюв групи схильних до розвитку стану монотони.
Ще одним фундаментальним показником гемодинамки е показник середнього тиску (Рср), динамка якого представлена на рисунку 1В. Середнм тиск вiдображае енерпю безпе-рервного руху крови [20]. Характерною для цього показника е вщсутнють впливу фактора часу протягом годинного експерименту. Однак його рн вень в оаб стмких до розвитку монотони коливаеться у дiапа-зон 94-97 мм рт.ст., а у пред-ставниюв групи схильних до розвитку цього стану - у дiапа-зон 80-88 мм рт.ст. Якщо залучити дан двофакторного дисперсiйного анапiзу, що вка-зують на достовiрну рiзницю РРср у цих групах, то можна з упевненiстю стверджувати, що енергiя безперервного руху крови в оаб стмких до розвитку монотонií вища, отже актива^я !хнього органiзму бiпьша, шж у групи осiб схильних до розвитку стану монотони (р<0,05).
Щодо показника пульсового тиску (ПТ), то тут цкавим вида-еться той факт, що значн вщ-мшност (р<0,05) у рiвнях цього показника в обох групах про-являються лише у друпй части-н проведеного експерименту, тобто вже у той перюд, коли розвиток стану монотони в оаб схильних до його формування вже вщбувся або завершуеться (рис. 1Г). Мабуть, саме у цей перюд починають пщключатися регуляторы ефекти функцп
Рисунок 2
Показники центрально'1' гемодинам1ки п1д час тривалого виконання одномаштно'Г роботи. А - динам1ка середн1х значень частоти серцевих скорочень за перш1 45 хв. експерименту; Б - динамка показника SBPao; В - динамка показника Ppao; Г - динамка показника Aix Aor.
78 76 74
^ 72
о"
о 70 68 66
ст1йк1 до монотони,
А
схильш до монотони
5 10 15
20 25 30 35 40 хвилин
45
130 125 , 120 115 110 105 100 95 90
Б
Ч .
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 хвилин
В 25 20 g 15
5 0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 хвилин
ендотепiю, головна роль якого полягае у пщтримц гомеостазу шляхом регуляци рiвноваги протилежних процесiв тонусу судин (вазодилата^я/вазокон-стрикцiя).
Показник частоти серцевих скорочень (ЧСС) також е значу-щою характеристикою гемоди-намiки. Результати його змш протягом експерименту пред-ставпенi на рисунку 2А. Тут при-вертають увагу декiпька факпв. По-перше, ЧСС в осiб спйких до розвитку стану монотонií таки дещо знижуеться до завершен-ня експерименту, але все одно залишаеться на рiвнi, що пере-вищуе середнi нормативнi значення цього показника у популя-цií. Хоча це зниження i недосто-вiрне, але воно дае привiд до формування обережно! думки про поступове зменшення рiвня активацií органiзму пщцослщних цiеí групи. По-друге, ЧСС оаб схильних до розвитку монотони перебувае на рiвнi нормативних значень цього показника у попупяцií (71-72 уд./хв.) i практично не змшюеться у процесi експерименту. По-трете, вплив фактора схильносл/стмкост до розвитку стану монотони за цим показником е достовiрним на високому рiвнi (р<0,01). Це свщ-чить про рiзкi вiдмiнностi рiвня активування оргашзму у пред-ставникiв анапiзованих груп випробовуваних, що спостерн гаються протягом усього експерименту нав^ь незважаючи на деяке зниження енергетичних витрат оргашзму в оаб спйких до розвитку стану монотони.
Систатчний тиск в аорт (SВPao) пов'язаний з !! еластич-нiстю. Загалом значення цього показника перебувають у межах норми для представниюв обох обстежених груп (рис. 2Б). Проте вони достовiрно вiдрiз-няються за сво!м рiвнем (р<0,05). Причому особи спйю до розвитку стану монотони мають вищий рiвень SBPao, який не змшюеться з плином експерименту, а у представниюв групи схильних до розвитку монотони рiвень цього показника набагато нижчий i теж не мае виражено! динамки. Отриман результати також можна по-в'язати з активуванням оргашз-му випробовуваних, де люди стмю до розвитку монотони мають вищий рiвень активацií.
Дещо бiпьш виражену фазнють змiни функцiонапьного стану можна спостер^ати за показником пульсового тиску в аорт Ррао (рис. 2В). Тут на початково-
FEATURES OF THE FUNCTIONING OF ORGANISM ENERGY SUBSYSTEM BY INDICATORS OF CARDIOVASCULAR SYSTEM AMONG INDIVIDYALS PRONE AND RESISTANT TO DEVELOPMENT OF THE MONOTONY STATE
Kalnysh V., Pyshnov G., Opanasenko V., Ogryzkov A.
Institute for Occupational Health of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine
In connection with the need to manage complex automated processes, the problem of study of the state of monotony in the operator's activity is quite actual today.
The goal was the revealing of features of the energy supply of the human body when making long-term monotonous work among individuals inclined and resistant to the development of the state of monotony. Materials and methods. In studies 155 volunteers took part, who were tested by monotonous information load modeling (by computer) operator activity. Results. In indexes of the cardiovascular system
activity it is revealed that the energy supply of the body during performing monotonous work among people resistant and prone to the development of the state of monotony is going by fundamentally different mechanisms. Individuals who are prone to the development of the state of monotony, hemodynamic changes have a pronounced phase character, what may indicate on the disadaptation and raise the physiological cost of work in the formation of the state of monotony.
Conclusions. A feature of the regulation of the energy supply of monotonous activity among individuals resistant to the development of monotony, is the harmonious relations of the sympathetic and parasympathetic divisions of the autonomic nervous system against the background of relatively high activation of cardiovascular system.
Keywords: monotony, monotonous work, functional state of cardiovascular system, energy supply of activity.
му етап1 експерименту, коли в ос1б схильних до розвитку монотони ттьки формуеться цей стан, можна побачити однакову дина-м1ку трансформацп цього показ-ника у представниюв обох дослщжених груп. Надат, коли стан монотони вже сформував-ся, спостер1гаеться значуще (р<0,05) розшаровування анал1-зованих кривих. Причому р1вень пульсового тиску в аорт1 в ос1б схильних до розвитку монотони стае набагато нижчим, н1ж у представниюв групи стмких до розвитку стану монотони. Ц результати не суперечать ран1ше висловленим припущенням про бтьшу активованють орган1зму ос1б стмких до монотони, але пщкреслюють той незаперечний факт, що при формуванн стану монотони здмснюються карди-нальн1 зрушення у функцюналь-ному стаж бшьшою м1рою в ос1б схильних до розвитку монотони, н1ж у стмких.
Цкава динамка спостерка-еться за показниками функци ендотелю в аорт1 (А1х Аог). Тут вщзначаеться виражена неста-бшьнють р1вня зазначених показниюв у процес експерименту. Певн1 вщмшност у «пове-д1нц1» цих показниюв, очевидно, зумовлен морфолопчними особливостями структури аорти (яка практично не мае м'язових волокон) I плечово! артери (де м'язов1 волокна присутш) I р1з-ною вщцаленютю цих компонен-т1в ССС вщ серця. Пор1внюючи змши показника А|х Аог у проце-с1 експерименту, слщ зазначити, що його коливання в ос1б стмких до розвитку монотони набагато менш1, н1ж у схильних до форму-вання цього стану (рис. 2Г). Достов1рн1сть р1зниц1 дисперс1й показник1в А1х Аог в ос1б схильних та стмких до розвитку стану
монотони проявляеться на р1вн1 р<0,01, що доведено за допомо-гою пор1вняння дисперсм цих показник1в за допомогою F-кри-тер1ю Ф1шера. Кр1м того, дво-факторний дисперс1йний анал1з вказуе на значущу д1ю чинника ст1йкост1/схильност1 до розвитку стану монотони на р1вн1 р<0,05.
Узагальнюючи дан1 динам1ки показниюв А1х Аог, що оц1нюють ендотел1альну функц1ю судин у представник1в обох груп, необ-х1дно в1дзначити, що адаптац1я судинно! системи зд1йснюеться у них за допомогою р1зних меха-н1зм1в. Якщо в ос1б слйких до розвитку монотонИ дещо «слаб-ке» коливання цього показника свщчить про стал1сть !хнього функц1онального стану, то адап-тац1я до одномаштно! д1яльност1 у представник1в групи схильних до розвитку стану монотони здмснюеться менш рацюналь-ним способом - шляхом нестм-кого «тремт1ння» показника функци ендотелю Под1бна «повед1нка» анал1зовано!' функ-цИ може св1дчити про пщвищену чутлив1сть механ1зм1в, що и регулюють, а також про вщсут-н1сть або менш виражену д1ю механ1зм1в II гомеостазу в ос1б схильних до розвитку стану монотони. У цьому випадку, ймов1рно, можна припустити, що ф1зюлопчна варт1сть одномастно!' роботи для ос1б слйких до розвитку стану монотони е набагато нижчою, н1ж у пред-ставник1в групи схильних до розвитку монотони.
Особи молодого в1ку, як1 брали участь в експеримент1, мали достатньо висок ф1з1олог1чн1 резерви оргашзму I через це легко виконували запропонова-ну роботу. Тому деяю показники, зокрема тривалють пер1оду вигнання (ED), мали однакову
тенденцю до зниження у проце-с1 досл1дження (рис. 3), що пщ-тверджуе результати двофак-торного дисперсмного анал1зу, на основ! якого можна констату-вати вплив фактора часу на р1вн1 р<0,05. Динамка цих функцм описуе ц1лком природний про-цес зменшення тривалост1 вигнання при виконанш роботи, що не вимагае значних ф1зичних зусиль, ускладнену тривало п1дтримуваною вимушеною робочою позою (пподинам1я). У цьому механ1зми формування функцюнального стану за показ-ником ED повн1стю тотожн1 у представниюв обох груп.
Таким чином, дослщження функц1й гемодинам1ки в ос1б схильних I стмких до розвитку стану монотони при виконанш тривало! одномаштно! роботи показало значну розб1жнють в енергетичному забезпеченш д1яльност1 представник1в цих груп. Необхщно констатувати, що розглянул гемодинам1чн1 показники в ос1б стмких до розвитку монотонИ були досить стабшьними у процес1 прове-дення експерименту I св1дчили
Рисунок 3 Динамка показника тривалост перiоду вигнання (ED) пiд час тривалого виконання одномаштно'Г роботи. -п стiйкi до монотонГГ, —• схильнi до монотонГГ
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 хвилин
про наявнiсть бiльш високо! напруги функцiй ССС у цм rpyni порiвняно з представниками групи схильними до розвитку монотони вже на самому початку доспщження, коли на функ-цюнапьний стан доспiджуваних ще не дiяв фактор одномаштно-стi виконуваних завдань. Про-анапiзованi показники гемоди-намiки в осiб схипьних до розвитку монотони мапи переваж-но фазний характер, особпивн стю якого бупи змiни у процес розвитку стану монотонií (Ppao) у першi 30 хв. експерименту, вже пюпя формування стану монотонií (PWVao) у другiй поповинi експерименту або нестмкютю за увесь перiод доопщження (Aix Brach). Цей феномен, ймовiрно, можна трактувати як нестiйкiсть функ-цiонапьного стану - постiйний пошук бiпьш рацiонапьного управпiння гемодинамiкою ор-ганiзму, що веде до пщвищення витрати функцiонапьних резер-вiв оргашзму осiб схипьних до розвитку монотони.
Формування варiабельностi серцевого ритму е результатом взаeмодií рiзних пiдсистем бага-торiвневоí iерархiчно оргашзо-вано! непшмно! системи управ-пiння серцево-судинною системою, що забезпечуе енергетич-ний компонент, зокрема трудо-во! дiяльностi. Тому анапiз рiзних параметрiв серцевого ритму може дати додаткову цшну iнформацiю про механiзми жит-
тeдiяльностi осiб схильних або стмких до розвитку стану монотони у процесi виконання ними одномастно! роботи.
Ймовiрно, розгляд цих характеристик слщ почати з показни-ка, що вiдображаe найiмовiрнi-ший рiвень функцiонування ССС Мо (мода RR iнтервалiв), дина-мiка якого для груп оаб схильних i стiйких до розвитку стану монотони представлена на рисунку 4А. Нав^ь попередшй аналiз цього показника переко-нуе, що рiвень функцюнування ССС в осiб схильних i стiйких до монотони рiзко в^^зняеться. Про вiрнiсть цього висновку свщчить проведений двохфак-торний аналiз, де доводиться, що дiя чинника стмкосп/схиль-ностi до розвитку стану монотони перебувае на високому рiвнi (р<0,01). На наведеному рисунку можна пом^ити, що в оЫб стiйких до розвитку стану монотони RR-iнтервали е значимо коротшими протягом експерименту з одномаштним розумо-вим навантаженням.
Додатковi вiдомостi про вщ-носну активнiсть симпато-пара-симпатично! регуляци функцю-нування ССС дае показник LF/HF, динамiку якого представлено на рисунку 4Б. Тут ч^ко видно, що змши симпато-пара-симпатичного балансу мають нелiнiйний характер. Причому дiя фактора схильност/стмко-стi до розвитку стану монотони проявляеться досить яскраво на
Рисунок 4
Показники варiабельностi серцевого ритму при тривалому виконанн одномаштно'Гроботи. А - динамка моди кардiоiнтервалiв (Мо), за першi 45 хв. експерименту; Б - динамка значень рiвня активностi пiдкоркових симпатичних нервових центрiв регуляци (LF/HF); В - динамка ампл^ди моди (АМо, %); Г - динамка рiвня переваги парасимпатичного вщдшу регуляци (pNN50, %).
900 880 860 о 840
о
^820 800 780
45
40
sS 35 о"
| 30 25 20
стшю до монотони, . А
■ -V
схильш до монотони
5 10 15
20 25 30 хвипин
35 40 45 ■
4,5 4,0 ¿3,5
5
Е 3,0 2,5 2,0 1,5
5 10 15
20 25 30 35 40 45 хвипин
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 хвипин
Г
Я.
—• / \
N /
V
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
хвипин
рiвнi р<0,01. Цiкавим е той факт, що у початковм стади експерименту, коли стан монотони в оаб схильних до розвитку ^е! ситуаци рiвень показника LF/HF однаковий для представникiв обох дослщжуваних груп i перебувае у межах популяцмно'! норми. Наприкiнцi експерименту, коли стан монотони в оаб схильних до розвитку ^е! ситуаци вже сформувався, рiвнi характеристики LF/HF знову стають однаковими для пред-ставникiв обох груп випробову-ваних, але вже дещо переви-щують межi нормативних попу-ляцiйних значень.
Загалом у ходi дослiдження рiвень показника LF/HF пере-важно значно нижчий у групи оаб стiйких до розвитку монотони, що говорить про гармошй-нють активаци симпатичного i парасимпатичного вiдцiлiв вегетативно! нервово! системи в органiзмi цих людей. Бшьш висо-кий рiвень показника LF/HF спо-стерiгаеться у представниюв групи схильних до розвитку монотони. У середин експерименту, коли у них штенсивно формуеться стан монотони, рiвень показника LF/HF доходить до 4 ум. од., що може пщтверди-ти припущення про стмке пору-шення симпато-парасимпатич-ного балансу у регуляци функцюнування ССС у цих дослщжува-них у бк переважання активаци симпатичного вщдшу вегетативно! нервово! системи.
Ще один важливий результат слщ пщкреслити у цьому дослщ-женш. За показником АМо (рис. 4В) рiвень активаци симпатично! системи у представниюв групи стiйких до розвитку монотони е вищим, нiж в оаб схильних до розвитку монотони. А за показником pNN50 ^ра переваги активаци парасимпатичного вщдшу регуляци) - нижчим (рис. 4Г). Але у результат ц трансформаци окремих складо-вих регуляци ССС призводять до «нормативного» балансу активной симпатично! i парасимпа-тично! систем в органiзмi пред-ставникiв групи стiйких до монотони за показником LF/HF. Однак при цьому ступшь напруги регуляци серцевого ритму у пред-ставниюв ^е! групи значно вищий, нiж в осiб схильних до розвитку монотони. Описаний феномен, який окреслюе, зда-валося б, суперечливi тверджен-ня, можна подолати, враховую-чи той факт, що у розглянутих групах людей схильних або стй ких до розвитку стану монотони
Б
1снують у чомусь р1зн1 механ1зми формування вщповщного р1вня функц1онального стану. У стмких до розвитку стану монотони спо-стер1гаеться б1льш висока напруга регуляци серцевого ритму, але вона якоюсь м1рою компенсуеться наявн1стю стй кого симпато-парасимпатично-го балансу вегетативно' нерво-во! системи. А в ос1б схильних до розвитку монотони зниження р1вня активаци орган1зму при-зводить до п1двищення пара-симпатичного I зниження симпатичного тонусу, що вщбуваються на тл1 значного порушення гар-мошзаци функц1онування вегетативно! нервово! системи. Мабуть, зниження активаци оргашзму у схильних до моното-нос1б компенсуеться за раху-нок значного порушення цього балансу, особливо у перюд штенсивного становлення стану монотони.
Таким чином, енергетичне забезпечення однорщно! робо-ти в ос1б ст1йких I схильних до розвитку стану монотони вщбу-ваеться р1зними шляхами. При цьому порушуеться нормальна д1яльнють окремих ланок системи забезпечення регуляци ритму серця I гемодинамки загалом.
Висновки
1. Енергетичне забезпечення однорщно! роботи у слйких I схильних до розвитку стану монотони ос1б вщбуваеться за допомогою суттево р1зних меха-н1зм1в, про що свщчить наявн1сть досить р1зного р1вня багатьох характеристик ССС ще до початку виконання тривало! одномастно! роботи.
2. У ос1б схильних та стмких до розвитку стану монотони е знач-на розб1жнють у гемодинам1ц1, яка забезпечуе енергетичн вит-рати у процес1 виконання одно-ман1тно! д1яльност1 (р<0,05). У ос1б ст1йких до розвитку стану монотони показники гемодина-м1ки достатньо стабшьш у про-цес1 роботи, але характеризуются вищими значеннями тонусу судин, що свщчить про високу готовнють !хнього оргашзму до результативного !! виконання. У ос1б схильних до розвитку стану монотони змши гемодинам1ки мають фазний характер, який можна трактува-ти як нестмкють функцюнально-го стану, що супроводжуеться пост1йним пошуком шлях1в адаптац1! до одноман1тно! д1яль-ност1 та веде до пришвидшено-го зниження функц1ональних резерв1в оргашзму.
3. Особливiстю регуляци енер-гетичного забезпечення одно-MaHiTHoi дiяльностi у стмких до розвитку стану монотони оаб е гaрмoнiйнiсть спiввiднoшення активност симпатичного i пара-симпатичного вщдктв вегета-тивнoí нервово'|' системи (LF/HF) на тл достатньо висoкoí активаци серцево-судинно! системи (за показником ЧСС). Низький рiвень aктивaцií серцево-судин-но! системи в oсiб схильних до розвитку стану монотони компенсуеться за рахунок нестмко-ст та пoстiйнoгo порушення симпато-парасимпатичного балансу (LF/HF) у бк переважно! активаци симпатичного вщдшу вегетативно! нервово! системи, що свiцчить про низьку адапта-цiйну спрoмoжнiсть oргaнiзму у представниюв цiеí групи до виконання одномастно'! роботи.
Л1ТЕРАТУРА
1. Сопов В.Ф. Психические состояния в напряженной профессиональной деятельности/ В.Ф. Сопов. - М.: Академический проект, 2005. - 128 с.
2. Патырбаева К.В. Формирование НФОТ как условие прогрессивного развития и метод формирования человеческого потенциала / К.В. Патырбаева // Современное общество: вопросы теории, методологии, методы социальных исследований.- Пермь:издательство ПГТУ, 2006. - С. 87-89.
3. Gozhenko A.I. Conditions and ways of reforming of marine medicine in Ukraine / A.I. Gozhenko // 11-th International Symposium on Maritime Health. 06-10 of September, Odessa, Ukraine. Book of Abstracts. Odessa, 2011. - 44 р.
4. Бодров В.А.. Психология и надежность. Человек в системе управления техникой / В.А. Бодров, В.Я. Орлов // Институт управления РАН, 1998. - 186 с.
5. Wilson G.F. Operator functional state classification using multiple psycho physiological features in an air traffic control task /
G.F. Wilson, C.A. Russell // Human Factors. - 2003. - V. 45, № 3. -P. 381-389.
6. Кукин П.П. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств (Охрана труда): Учебное пособие для вузов / П.П. Кукин, В.Л. Лапин, Е.А. Подгорных и др. - 4-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 2007. - 61 с.
7. Рождественская В.И. Индивидуальные различия работоспособности (психофизиологическое исследование работоспособности в условиях монотонной деятельности)/
В.И. Рождественская. - М.: Педагогика, 1980. - 151 с.
8. Аминов Н.А. Индивидуальные различия в динамике функциональных состояний при однообразной работе /
Н.А. Аминов. // В сб.: Проблемы дифференциальной психофизиологии. - М.: Педагогика, 1977. - Т. 9. - С. 108-120.
9. Бушов Ю.В. Связь индивидуальных свойств человека-оператора с продуктивностью деятельности и устойчивостью к влиянию фактора монотонности труда / Ю.В. Бушов, Ю.А. Рябчук // Вопросы психологии. - 1981.
- № 1. - С. 126-130.
10. Кирой В.Н. Индивидуальная устойчивость к действию факторов монотонии и ее отражение в ЭЭГ / В.Н. Кирой,
Е.В. Асланян // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. - М., 2006. -Т. 56, № 1. - C. 38-46.
11. Городецкий И.Г. Разработка адаптивной автоматизированной системы, моделирующей совмещенную деятельность человека-оператора и позволяющей определить его индивидуальные психофизиологические особенности // И.Г. Городецкий, А.А. Скоморохов,
И.А. Артемов, Е.С. Захаров // Проблемы психологии и эргономики. - 2003. - № 3. - 24 с.
12. Берестнева О.Г. Моделирование адаптационных стратегий человека-оператора / О.Г. Берестнева, К.А. Шаропин // Известия Южного федерального университета. Технические науки. - 2004. - Т. 41, № 6. - С. 3-7.
13. Агафонов А. Изучение Струп-феномена при усложнении задачи игнорирования /
А. Агафонов, А. Федотова // Психологические исследования. Сб. науч. тр. - Самара : Изд-во «Универс-групп», 2005.
- С. 28-35.
14. Кочина М.Л. Компьютерный ритмограф / М.Л. Кочина,
A.А. Каминский // Радиотехника.
- 2010. - № 160. - С. 263-267.
15. Кочина М.Л. Информационная технология прогноза функционального состояния сердечно-сосудистой системы / М.Л. Кочина, А.А. Каминский,
B.А. Маленкин // Кибернетика и вычислительная техника. - 2012.
- № 170. - С. 15-27.
16. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем: метод. рек. / Р.М. Баевский и соавт. -М., 2002. - 53 с.
17. Baulmann J. А new oscillo-metric method for assessment of arterial stiffeness: comparison with
tonometric and piezo-electronic methods / J. Baulmann, U. Shillings, S. Rickert et al. // J. Hypertension. - 2008. - № 26. - Р. 523-528.
18. Horvath I.G. Invasive validation of a new oscillometric device (Arteriograph) for measuring augmentation index, central blood pressure and aortic pulse wave velocity / I.G. Horvath,
A. Nemeth, Z. Lenkey et al. // J. Hypertension. - № 28. -Р. 2068-2075.
19. Кальниш В.В. Характеристика динамики реакций лиц склонных и устойчивых к развитию состояния монотонии при операторской деятельности // В.В. Кальниш, Г.Ю. Пышнов, А.В. Мальцев, Е.В. Красотин // Актуальные проблемы транспортной медицины. - 2014. -№ 4, Т. 1 (38-1). - С. 104-114.
20. Инструментальные методы исследования сердечнососудистой системы (Справочник) / Под ред.
Т.С. Виноградовой. - М.: Медицина, 1986. - 416 с.
REFERENCES
1. Sopov V. Psihicheskie sostoy-aniya v napryazhennoj profession-al'noj deyatel'nosti [Mental states during hard professional work]. M.: Academic Project; 2005:
128 p. (In Russian).
2. Patyrbaeva K. Formirovanie NFOT kak uslovie progressivnogo razvitiya i metod formirovaniya chelovecheskogo potenciala. Sovremennoe obshchestvo: voprosy teorii, metodologii, metody social'nyh issledovanij [Formation of the NFOT (TPLF) as a condition for the progressive development and the method of forming human potential. Modern society: theory, methodology, methods of social research]. Perm: Publishing Perm State Technical University; 2006: 87-89. (in Russian).
3. Gozhenko A. Conditions and ways of reforming of marine medicine in Ukraine. 11-th International Symposium on Maritime Health. 06-10 оf September, Odessa, Ukraine. Conditions and ways of reforming of marine medicine in Ukraine. Book of Abstracts. Odessa; 2011:44.
4. Bodrov V., Orlov V. Psychologiya i nadjognost. Chelovek v systeme upravleniya technikoy. [Psychology and reliability. The man in the control system technics] Institute of Management RAS; 1998; 186. (in Russian).
5. Wilson G.F., Russell C.A. Operator functional state classification using multiple psycho physiological features in an air traffic
control task. Human Factors; -2003, 45(3):381-389.
6. Kukin P., Lapin V., Podgorny E. at al. Bezopasnost' zhiznedey-atel'nosti. Bezopasnost' tekhno-logicheskih processov i proizvod-stv (Ohrana truda): Uchebnoe posobie dlya vuzov [Health and Safety. Safety of technological processes and productions (Occupational Health): A manual for schools]. M.: Higher school; 2007:61 p. (in Russian).
7. Rozhdestvenskaya V. Indi-vidual'nye razlichiya raboto-sposobnosti (psihofiziologich-eskoe issledovanie rabotosposob-nosti v usloviyah monotonnoj deyatel'nosti [Individual differences in performance (psychophysiological research performance in a monotonous activity)]. M.: «Pedagogy»; 1980:151 p. (in Russian).
8. AminovN. Individual'nye razlichiya v dinamike funkcional'nyh sostoyanij pri odnoobraznoj rabote [Individual differences in the dynamics of functional states with monotonous work]. In Coll.: Problems of differential psychophysiology, Education; 1977, 9:108-120. (in Russian).
9. Bushov Yu., Ryabchuk Yu. Svyaz' individual'nyh svojstv che-loveka-operatora s produktivnos-t'yu deyatel'nosti i ustojchivost'yu k vliyaniyu faktora monotonnosti truda [Connection of individual properties of the human-operator with performance activity and resistance to the influence of the labor factor monotony]. Questions of psychology; 1981, 1:126-130. (in Russian).
10. Kiroy V., Aslanian E. Individual'naya ustojchivost'
k dejstviyu faktorov monotonii i eyo otrazhenie v EEG [Individual resistance to monotony factor and its reflection in the EEG]. Journal of Higher Nervous Activity behalf I.P. Pavlov; M.: 2006, 56(1): 38-46. (in Russian).
11. Gorodetsky I., Skomorokhov A., ArtemovI., ZakharovE. Razrabotka adaptivnoj avtomatizirovannoj sis-temy, modeliruyushchej sovmeshchennuyu deyatel'nost' cheloveka-operatora i pozvolyayushchej opredelit' ego individual'nye psihofiziologicheskie osobennosti [Development of an adaptive automated system of modeling the combined activity of the human-operator, allowing to determine his individual physiological characteristics]. Problems of psychology and ergonomics; 2003, 3:24. (in Russian).
12. Berestneva O., Sharopin K. Modelirovanie adaptacionnyh strategij cheloveka-operatora [Modeling of adaptive strategies of
the human-operator] Southern Federal University. Engineering; 2004, 41(6):3-7. (in Russian).
13. AgafonovA., Fedotova A. Izuchenie Strup-fenomena pri uslozhnenii zadachi ignorirovaniya [Study of Stroop-phenomenon at complication of the task of ignoring]. Psychological research. Coll. scientific papers. Samara. Publishing house «Univers Group»; 2005:28-35. (in Russian).
14. Cochina M., KaminskyA. Komp'yuternyj ritmograf [Computer rhythmograph]. Radio engineering; 2010, 160:263-267. (in Ukrainian).
15. Cochina M., Kaminsky A., Malenkin V. Informacionnaya tekhnologiya prognoza funkcional'nogo sostoyaniya serdechno-sosudistoj sistemy [Information technology prediction of the functional state of the cardiovascular system].Cybernetics and Computer Science; 2012, 170:15-27. (in Ukrainian).
16. Analiz variabel'nosti serdechnogo ritma pri ispol'zovanii razlichnyh ehlektrokardiografich-eskih sistem: metod. rekomendacii [The analysis of heart rate variability using different electrocardiographic systems: guidelines. Baevsky R. et al.]. M., 2002:53 p. (in Russian).
17. Baulmann J., Shillings U., Rickert S. et al. A new oscillometric method for assessment of arterial stiffeness: comparison with tonometric and piezo-electronic methods. J. Hypertension; 2008, 26:523-528.
18. Horvath I., Nemeth A., Lenkey Z. et al. Invasive validation of a new oscillometric device (Arteriograph) for measuring augmentation index, central blood pressure and aortic pulse wave velocity. J. Hypertension; 2010, 28:2068-2075.
19. Kalnish V, Pyshnov G., MaltsevA., Krasotin E. Harakteristika dinamiki reakcij lic sklonnyh i ustojchivyh k razvitiyu sostoyaniya monotonii pri opera-torskoj deyatel'nosti
[The Feature of dynamics of reactions of individuals prone and resistant to the development of the state of monotony during the operator's activity]. Actual problems of transport medicine; 2014, 4(1):104-114. (in Ukrainian).
20. Instrumental'nye metody issledovaniya serdechno-sosudis-toj sistemy (Spravochnik) [Instrumental methods of research of the cardiovascular system (Manual). Ed. Vinogradova T.]. M.: Medicine; 1986:416 p.
(In Russian).
Hagitiwno go pega^ii 16.08.2016
