Характеристика динамики биопотенциалов головного мозга руководителя

15 Октября в 13:39 2823 0


Значительные компоненты умственного и творческого в трудовой деятельности руководителя создают большие нагрузки на центральную нервную систему и особенно на ее высший отдел - кору головного мозга. Выполненные к настоящему времени исследования функционального состояния центральной нервной системы в условиях различных типов умственной деятельности методом электроэнцефалографии показали различный уровень активации коры головного мозга и подкорковых образований. 

В литературе имеются сведения об изучении биоэлектрической активности мозга как одного из показателей функционального состояния центральной нервной системы у отдельных групп инженерно-технических и научных работников. 

Установлено, что наиболее информативными показателями являются одновременное повышение амплитуды медленных и быстрых колебаний, увеличение частоты альфа- и бета-ритмов, снижение частоты тэта-ритма и усиление межполушарной асимметрии. 

Однако исследованию биоэлектрической активности головного мозга в условиях производства присущи определенные технические трудности, которые в ряде случаев не позволяют проводить наблюдения в полном объеме. Это обстоятельство свидетельствует о целесообразности развития существовавших ранее подходов к оценке напряженности умственной работы по данным альфа-активности. 

В наших исследованиях в записях фоновой активности у 85% лиц исследуемых групп преобладал альфа-ритм. Он был лучше выражен в затылочных отделах, по направлению кпереди амплитуда его постепенно уменьшалась. Помимо изменений амплитуды, связанных с функциональным состоянием мозга, наблюдались также спонтанные изменения амплитуды волн с образованием характерных «веретен». 

При анализе фоновой активности по средним величинам обращает на себя внимание низкоамплитудный характер альфа-ритма (табл. 1). Средняя амплитуда альфа-волн в лобно-височных, затылочно-височных отведениях до работы колебалась в пределах 20— 22 и 23—30 мкВ соответственно. К концу рабочего дня амплитудная характеристика альфа-ритма существенно не изменялась, отмечалось лишь незначительное увеличение этого показателя в группе начальников цехов. Согласно данным В.В. Суворовой (1975), электроэнцефалографическим показателем умеренного нервного утомления может служить выраженность низкоамплитудного, низковольтного альфа-ритма. 

Таблица 1
Средняя амплитуда альфа-ритма и величина альфа-индекса в динамике рабочего дня

Показатели

Левое полушарие

Нач. цехов

Мастера

Инженеры

У

В

У

В

У

В

 

Отведение лоб-висок

Амплитуда (мкВ)

20,5

21,5х

20,0

20,0

21,7

22,0

Альфа-индекс

10,3

17,9х

18,8

19,8

21,8

25,5х

 

Отведение затылок-висок

Амплитуда (мкВ)

25,5

26,8

25,7

25,4

23,4

25,2

Альфа-индекс

37,0

48,1

51,2

52,7

41,3

43,9

Показатели

Правое полушарие

Нач. цехов

Мастера

Инженеры

У

В

У

В

У

В

 

Отведение лоб-висок

Амплитуда (мкВ)

20,9

22,1

20,3

21,7

21,2

22,1

Альфа-индекс

17,8

32,0х

16,8

16,3

18,8

27,4х

 

Отведение затылок-висок

Амплитуда (мкВ)

24,6

26,9

30,6

29,9

27,5

28,2

Альфа-индекс

40,2

52,0

50,0

54,9

48,2

52,4

Примечания: х — Р< 0,05; хх — Р < 0,01; У — до работы; В — в конце работы.

Наряду с амплитудой альфа-ритма, нами учитывалась также и частота альфа-колебаний как составной элемент другого показателя — альфа-индекса. Этим показателем является число альфа-волн не в единицу времени, а в определенном отрезке анализируемой записи, выраженное в процентах. За 100% в данном случае принимается частота альфа-ритма, умноженная на отрезок кривой, снятой за 5 с. 

Альфа-индекс может характеризовать степень десинхронизации по признаку замещения одних волн (альфа-волн) другими (бета- волнами) или степень охвата клеток коры головного мозга возбуждением, так как смена низкочастотного ритма на высокочастотный свидетельствует о большом расходе энергии. 

Полученные нами данные показали, что изменение альфа-индекса в конце рабочего дня направлено в основном в сторону его увеличения по сравнению с исходными данными (табл. 1). Так, в группах начальников цехов, мастеров и инженеров этот показатель увеличивался у 71,66 и 53% лиц соответственно. Изменение альфа-индекса было выражено в большей степени у руководителей, к концу рабочего дня он увеличивался на 30 и 80% соответственно в правом затылочно-височном и лобно-височном отведениях. 

Низкоамплитудный характер альфа-ритма, сочетающийся с увеличенным альфа-индексом, является признаком функционального напряжения клеток головного мозга. 

Для оценки подвижности основных нервных процессов при ЭЭГ- исследованиях большую роль играют величины латентного периода реакции (СПР) как на закрывание, так и на открывание глаз. Эта проба является самой надежной и простой из известных электроэнцефалографических тестов оценки функционального состояния коры головного мозга. 

Анализ СПР десинхронизации на открывание глаз (ОГ), по данным ЭЭГ с лобно-теменных и затылочно-теменных отведений обоих полушарий, показал, что у 77% лиц изучаемых групп этот показатель не изменялся, а у 17% и 6% работающих он соответственно уменьшался или увеличивался. Вместе с тем обращают на себя внимание небольшие величины исходных значений латентных периодов десинхронизации на ОГ в исследуемых группах. 

Иные результаты были получены при изучении реакции восстановления альфа-ритма на закрывание глаз (ЗГ). Продолжительность латентного периода восстановления альфа-колебаний на закрывание глаз в конце рабочего дня в группе начальников цехов и мастеров существенно увеличилась (более чем в 1,5 раза), а у инженеров этот показатель не претерпел заметных изменений. 

Таким образом, полученные нами данные говорят об укорочении латентного периода десинхронизации на ОГ и увеличении продолжительности скрытого периода восстановления альфа-ритма на ЗГ, свидетельствуют об активности процессов возбуждения. При этом изменения продолжительности латентных периодов реакции десинхронизации и восстановления альфа-ритма были более выражены в группе начальников цехов. 


Известно, что для оценки функциональной подвижности, кроме абсолютных величин СПР, применяется коэффициент активации (КЗ/О), определяемый по отношению СПР при закрывании и открывании глаз. Средние величины Кз/о (из 3-х и более проб) характеризуют общий уровень возбудимости коры головного мозга и могут свидетельствовать, при сопоставлении различных видов и условий работы, о ее напряженности. 

В состоянии бодрствования этот показатель варьирует в диапазоне от 1 до 10. Изменение Кз/о в сторону уменьшения свидетельствует о снижении функциональной активности коры головного мозга, тогда как увеличение этого показателя отражает процесс повышения уровня активности головного мозга. 

Наибольшие величины Кз/о в исходном состоянии отмечались у инженеров, наименьшие - в группе начальников цехов и мастеров 52 (табл. 2). В конце работы этот показатель увеличился в группе начальников цехов и мастеров в 2,8 и 1,5 раза соответственно (2,7, 2,7 и 4,7 в исходном состоянии; 7,4, 4,1 и 4,5 в конце рабочего дня), а у инженеров не изменился. 

Таблица 2
Изменение Кз/о в динамике рабочего дня по средним данным 

Отведение

Нач. цехов

Мастера

Инженеры

до работы

в конце работы

до работы

в конце работы

до работы

в конце работы

Лоб — висок, правое

2,5

7,0х

1,85

2,8х

2,3

3,9

Лоб — висок, левое

0

5,0х

2,8

2,9

4,5

5,7

Затылок — висок, правое

3,5

4,9

3,5

5,3х

2,2

7,3х

Затылок — висок, левое

4,7

4,5

2,7

7,4х

3,6

4,8

Примечание: достоверность различий: х — P < 0,05; хх — P < 0,01.

Достоверное увеличение этого параметра в группе начальников цехов и мастеров указывает на повышение функциональной активности коры головного мозга, инертности возбудительного процесса, обусловленной большой нервно-эмоциональной нагрузкой.

Известно, что уровень функциональной активности мозга характеризуется не только сдвигами доминирующего ритма ЭЭГ, но и изменением распределения ритмов по поверхности полушарий. По мнению А.А. Ухтомского, это явление отражает смену формирующихся в мозгу рабочих констелляций.

Определенные изменения были выявлены в распределении альфа-ритма по полушариям в динамике рабочего дня. Симметричность ЭЭГ, хотя и не абсолютна, тем не менее настолько характерна для нормальной ЭЭГ, что является одним из критериев нервно-эмоционального напряжения. Практическим вариантом нормы считается ЭЭГ, на которой значение асимметрии составляет не более 50% амплитуды сравниваемых записей. 

В исходном состоянии у всех лиц исследуемых групп амплитуда альфа-ритма была наибольшей в правом полушарии головного мозга, что подтверждает точку зрения о доминировании левого полушария. Под влиянием работы наблюдалось усиление межполушарной асимметрии, наиболее сильно выраженное в затылочной области. Наибольшие показатели асимметрии были в группе начальников цехов, мастеров, а наименьшие — у инженеров. Лобно-затылочная асимметрия в динамике дня в группе начальников цехов и инженеров уменьшалась, у мастеров увеличивалась одинаково в обоих полушариях головного мозга. 

В процессе работы в группе начальников цехов происходило усиление фокуса асимметрии в задних отделах головного мозга (табл. 3). Полученные нами данные позволяют полагать, что межполушарное перераспределение доминирующего ритма отражает степень нервно-эмоционального напряжения. 

Таблица 3
Выраженность межполушарной асимметрии в периоде последействия (в относительных единицах) 

Отведение

Нач. цехов

Мастера

Инженеры

до работы

в конце работы

до работы

в конце работы

до работы

в конце работы

Лоб-темя

0

0,6

1,3

0,7

0,1

1,3

Затылок-темя

2,5

6,8

0,4

2,9

3,3

1,7


Под влиянием нервно-эмоционального напряжения межполушарная асимметрия усиливается, происходит «перелив» альфа-ритма из субдоминантного правого в левое, ведущее полушарие, и обратно. 

У лиц исследуемых групп усвояемый диапазон частот при ритмической фотостимуляции к концу рабочего дня в лобно-теменных и затылочно-теменных отведениях изменялся разнонаправленно. 

До работы оптимальная частота стимуляции для выявления максимальной реакции усвоения находилась в диапазоне 11—14 Гц. При этом амплитуда реакции усвоения не превышала амплитуды спонтанной доминирующей активности. 

После работы у начальников цехов, мастеров и ИТР в 37,45 и 50% случаев соответственно ритм усвояемых частот смещался в сторону более низкого диапазона (6—9 Гц), а в 30, 20 и 13% случаев усвояемый ритм, наоборот, смещался в более высокий диапазон частот (15—20 Гц). Полученные данные могут указывать, с одной стороны, на развитие утомления, а с другой — на инертность возбудительного процесса. 

Таким образом, изучение биоэлектрической активности головного мозга в динамике рабочего дня показало снижение потенциала альфа-волн при увеличении альфа-индекса, удлинение латентного периода реакции восстановления альфа-ритма на закрытие глаз без существенного изменения латентного периода реакции десинхронизации на открытие глаз при соответствующем возрастании коэффициента активации (Кз/о). Одновременно отмечалось резко выраженное усиление межполушарной асимметрии с изменением доминирующего полушария. Эти электроэнцефалографические сдвиги отражают наличие выраженного нервно-эмоционального напряжения и развитие процесса утомления. 

Изменения ЭЭГ были более выражены у начальников цехов, главных специалистов и в меньшей степени у мастеров и инженеров. Вместе с тем следует отметить, что полученные данные не позволяют дать объективную количественную оценку степени нервно-эмоциональной нагрузки.

Амиров Н.Х.
Труд и здоровье руководителей
Похожие статьи
  • 15.10.2013 11110 15
    Санитарно-гигиенические условия труда

    До начала кардинальных социально-экономических преобразований в нашей стране основная масса промышленных предприятий была оборудована всеми санитарно-техническими устройствами и с гигиенической точки зрения по условиям труда имела значительное преимущество перед ранее существовавшими производствами...

    Здоровье руководителя
  • 16.10.2013 6244 10
    Заболеваемость с временной утратой трудоспособности

    К временной потере трудоспособности относят такие состояния организма, когда нарушения, вызванные болезнью и затрудняющие выполнение профессиональных обязанностей, носят обратимый, преходящий характер. Изучение заболеваемости с временной утратой трудоспособности различных контингентов трудящегося на...

    Здоровье руководителя
  • 16.10.2013 4492 8
    Основные закономерности смертности

    Обострившиеся в 70-е годы проблемы народонаселения в последние годы еще более усугубились из-за современной социально-экономической обстановки. Наиболее рельефно это проявляется среди населения трудоспособного возраста. В 1995-1998 гг. число умерших в Российской Федерации (РФ) превысило число родивш...

    Здоровье руководителя
показать еще
 
Общее в медицине