УМЕНЬШЕНИЕ ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ
У РАБОТНИКОВ СТАНЦИИ СКОРОЙ ПОМОЩИ
МЕТОДОМ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО БИОУПРАВЛЕНИЯ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ
БУЛГАКОВА О. С., ГУСЕВА Н. Л., СУВОРОВ Н. Б.
НИИ экспериментальной медицины РАМН, Санкт-Петербург
Медицинский академический журнал, 2005, Т.5, № 4, с.100-108
, , Уменьшение психоэмоциональной нагрузки у работников станции скорой помощи методом функционального биоуправления с обратной связью // Мед. акад. журн.
Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины РАМН,
Санкт-Петербург, ул. Павлова, 12.
Работа проводилась среди медиков на одной из станций скорой помощи Санкт-Петербурга. Целью работы являлась оценка психофизиологического состояния сотрудников и снижение влияния стрессорных воздействий посредством функционального биоуправления с зрительной обратной связью. Так как при суточном графике работы нарушения нормальных биоритмов идут в комплексе c психоэмоциональными нагрузками, был применен мобилизационный вариант метода. Процедуры проводились в первые часы суточного дежурства. После дежурства проводился контроль для сравнительного анализа изменений в состоянии добровольцев. У принимавших участие в сеансах биоуправления нормализовались артериальное давление, средняя частота сердечных сокращений, восстановилась респираторная синусовая аритмия, улучшились результаты тестирования внимания, понизилась тревожность, восприятие индивидуального времени приблизилось к метрическому. Мобилизационный вариант метода адаптивной кардиозависимой биологической обратной связи можно предложить для коррекции психофизиологического состояния в профессиональной сфере.
Ключевые слова: адаптивное знакопеременное биоуправление с гармонической целевой функцией, собственные гармоники кардиоритма, кардиореспираторная синхронизация.
Bulgakova O. S., Guseva N. L., Suvorov N. B. Biofeedback control in professional activity // Med. Acad. Journ.
Research Institute of Experimental Medicine of the RAMS, St. Petersburg, Pavlov str.,12, 197376
The researches were carried out with medical staff (volunteers) of a first aid station in St.-Petersburg. A mobilizing method of cardiorhythm functional control with visual biofeedback was used for normalizing of human state and decreasing of stress-induced influences. The examinations were carried out at the first hours of 24 hours’ watch. The checkup session for the comparative analysis of the volunteers’ state fulfilled after watching. The every participating in cardiotraining procedures marked some improvement of own general state, mood and increment of capacity for work. The arterial pressure and the heart rate normalized with the biofeedback control procedures. The anxiety reduced, the perception of individual time has come nearer to metric estimation. The mobilization version of the oscillatory cardio-dependent biofeedback technology can be applied for adaptive correction and improvement of operator’s condition.
Key words: adaptive oscillatory biofeedback control with harmonic target function, own harmonics of cardiorhythm, cardiorespiratory synchronization.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время отмечается весьма парадоксальное явление – больной человек изучен лучше, чем здоровый [8], тогда как нарастающие экологические и социальные нагрузки, превышающие адаптивные возможности здорового человека, вызывают различные специфические и неспецифические дисфункции. Если профессиональная деятельность осуществляется в условиях стресса, то негативные последствия усугубляются и проблему можно обозначить как особо важную [15].
Cтресс можно рассматривать как динамический процесс последовательного развития различных изменений в организме при остром или хроническом экстремальном воздействии, вызывающем состояние повышенного нервного напряжения, которое в своем развитии проходит, в частности, стадии тревоги, резистентности и истощения. При длительном интенсивном стрессе может произойти истощение адаптационных резервов вплоть до гибели организма. Истощение характеризуется нарушением эффективного уровня функционирования и рассогласованием структурно-функциональной организации биосистемы [6, 7]. Таким образом, при воздействии хронического или привычного стресса, обусловленного эндо - или экзогенными факторами, повторяющееся воздействие которых приходится на фазу развивающейся адаптации к предыдущему стрессу, рассматриваются следующие состояния организма:
– удовлетворительная адаптация – состояние здорового организма, отожествляемое с нормой;
– специализированная адаптация – состояние здоровых людей, тренированных к определенным видам деятельности;
– функциональное напряжение – наступает при попадании в экстремальные условия без предварительной подготовки, максимальная мобилизация механизмов кратковременной и долговременной адаптации, осуществляемая на грани возможностей организма;
– неудовлетворительная адаптация (перенапряжение) – вызывает необходимость выведения организма из сферы действия неблагоприятных факторов или организацию соответствующих лечебно-профилактических мероприятий;
– срыв адаптации – предболезнь и болезнь.
При этом выделяются такие понятия как профессиональное психофизиологическое здоровье и профессиональное психофизиологическое перенапряжение, которое можно рассматривать как предболезнь, приводящую сначала к психосоматическим, а со временем к соматическим заболеваниям [2, 8, 9]. Вероятно, психосоматозы можно рассматривать как растянутый во времени постоянно подкрепляющийся стрессами различного характера следовой постстрессорный эффект, как формирование травмирующей адаптационной “доминанты”, показывающей состояние неудовлетворительной адаптации. При возникновении новой, более сильной доминанты, связанной с острым положительным или отрицательным стрессом, психосоматозы могут исчезать, но с ослаблением последней возникают снова, иногда с более тяжелым течением. При таких условиях трудовой деятельности особенно важными становятся постоянный медицинский контроль и прогнозирование состояния организма и его функциональных возможностей. Проблема оперативной психофизиологической поддержки (“предстартовой” подготовки), оценки и поддержания уровня внимания в условиях физического утомления и эмоционального напряжения, эффективной реабилитации после выполнения задач продолжает оставаться актуальной. Целью работы являлось проведение исследований в области диагностики и психофизиологической коррекции функционального состояния медработников, систематически испытывающих психологические и физические нагрузки стрессогенного характера.
Задачи исследования:
– оценка психофизиологического состояния сотрудников станции скорой помощи;
– выявление функциональных нарушений, связанных с дизрегуляторными расстройствами;
– ослабление стрессорных воздействий (коррекция выявленных нарушений) методом функционального биоуправления со зрительной обратной связью.
ОБЪЕКТЫ НАБЛЮДЕНИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Обследовано 34 сотрудника одной из станций скорой помощи Санкт-Петербурга, из них 13 мужчин и 21 женщина в возрасте от 25 до 62 лет с различным стажем работы.
Распределение по возрастам и стажу работы:
I группа: возраст 25 – 35 лет; рабочий стаж 5–15 лет – 13 человек;
II группа: возраст 36 – 45 лет; рабочий стаж 16–25 лет – 13 человек;
III группа: возраст 46 – 56 лет; рабочий стаж 26–35 лет – 6 человек;
IV группа: возраст более 56 лет; рабочий стаж более 36 лет – 2 человека.
Хронические соматические заболевания медработников выявлены методом опроса. В начале суточного дежурства (9–10 часов утра) и в конце смены в соответствии с индивидуальным рабочим графиком проводились осмотр терапевтом и оценка психофизиологического состояния каждого испытуемого.
а) Измерялись артериальное давление (стандартным способом) и частота сердечных сокращений (АД и ЧСС).
б) Проводилось тестирование по методу Спилбергера (реактивная тревожность как реакция на тревожащие факторы данного момента). Градации реактивной тревожности:
до 30 баллов – низкая тревожность,
31–45 баллов – умеренная тревожность,
более 45 баллов – высокая тревожность.
в) Измерялись изменения параметров субъективного времени по сравнению с метрическим или “индивидуальная минута” (ИМ) – один из тестов, помогающий косвенно оценить степень стрессорного воздействия [1, 4, 5]. Фиксировалось рассогласование между субъективным минутным интервалом и физической (метрической) минутой. Субъективное или биологическое время – это время восприятия, которое отражает реальность оценки объективной действительности, но с ней не совпадает [1]. Из-за влияния экзо- или эндогенных факторов оно может ускоряться или замедляться. Лица, хорошо адаптированные к физическим и эмоциональным нагрузкам, имеют отклонения в определении биологического времени в пределах ±3–5 секунд. Очень плохая переносимость нагрузок наблюдалась у людей, проживающих одну минуту в 30 и менее секунд [5]. У здоровых хорошо адаптирующихся испытуемых ИМ составляла 58–65 с [4].
г) Контролировались временные параметры концентрации внимания – тест на скорость и точность сложения и вычитания двузначных чисел. Возможность повышения концентрации и внимания особенно важны для поддержания состояния бдительности в условиях утомления и сонливости.
д) Для оценки вариабельности сердечного ритма, его ритмического состава и коррекции состояния кардиоваскулярной системы в работе использовался программно-аппаратный комплекс “Кардиотренинг” [10, 11], разработанный в отделе экологической физиологии НИИЭМ РАМН (рег. удост. МЗ РФ № 29//3811 от 01.01.2001). Технология адаптивного кардиотренинга – это комплекс процедур, в ходе которых посредством внешней цепи обратной связи, организованной с помощью компьютерной техники, испытуемый получает информацию об изменении регулируемых физиологических процессов в виде зрительных стимулов, что позволяет приобретать и развивать навыки саморегуляции и повысить лабильность регуляторных процессов. Цикл кардиотренинга состоял из 10 – 15 сеансов по 6 – 8 двухминутных проб в каждом, включая фоновые исходную и заключительную пробы, проводившиеся в состоянии расслабленного бодрствования с закрытыми глазами (без обратной связи). После обработки и формирования на монитор в реальном времени предъявлялся сигнал обратной связи – кардиоритмограмма (КРГ) испытуемого. Одновременно на экран выводилась синусоидальная кривая – целевая функция (ЦФ), с амплитудой и периодом которой испытуемый должен стараться совмещать собственную КРГ во время тренинга [12 – 14]. Врач обращал его внимание на зависимость флуктуаций КРГ от периодичности и амплитуды дыхания. Адаптивный программный модуль и экспертная система комплекса “Кардиотренинг” давали возможность испытуемому в процессе тренировок найти наиболее подходящий для себя по частоте и амплитуде дыхательных движений стереотип дыхания, обеспечивавший синхронизацию ритмов сердца и дыхания (при вдохе ЧСС растет, при выдохе – падает).
Для корректировки выявленных дизрегуляторных расстройств на базе вышеупомянутого комплекса был разработан вариант метода адаптивной кардиозависимой биологической обратной связи, способствующий нормализации вегетативного баланса, восстановлению респираторной синусовой аритмии и снижению избыточной функциональной активности коры головного мозга.
У контрольной группы сотрудников регистрировались исходные (в начале дежурства) и заключительные (в конце смены) кардиоритмограммы (КРГ) в состоянии расслабленного бодрствования с закрытыми глазами, определялись стандартные коэффициенты, индексы, графики, характеризующие состояние сердечно-сосудистой системы (ССС). Сеансы кардиотренинга им не предлагались.
В основной группе в 1-ой пробе каждого сеанса в состоянии расслабленного бодрствования с закрытыми глазами регистрировалась исходная КРГ. Далее проводились активные пробы регуляции собственного кардиоритма. В конце каждого сеанса производилась регистрация заключительной КРГ также в состоянии расслабленного бодрствования с закрытыми глазами. Первые сеансы кардиозависимой обратной связи проводились в начале дежурства – по восемь двухминутных проб. Важной составляющей тренинга было непроизвольное достижение испытуемым состояния расслабленного бодрствования. При этом особое внимание обращалось на наличие или отсутствие феномена респираторной синусовой аритмии в исходном состоянии. Дальнейшей задачей было, соответственно, усиление, восстановление или формирование гармоники, связанной с дыханием, свидетельствующей о наличии кардиореспираторной синхронизации, и названной собственной гармоникой. В конце суточного дежурства, помимо сеанса кардиотренинга, проводилось психофизиологическое тестирование.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Из-за напряженного оперативного режима работы на станции скорой помощи в исследованиях приняли добровольное участие 34 сотрудника, из них в предложенных сеансах биоуправления – 24 человека. Психофизиологические параметры сотрудников в начале и конце суточного дежурства приведены в таблице 1.
Выявлено, что у большинства сотрудников I – II групп имелись достаточно выраженные изменения состояния сердечно-сосудистой системы (симптоматика вегето-сосудистой дистонии). В амбулаторных поликлинических картах лиц III – IV групп зарегистрированы: нейроциркуляторная дистония по гипертоническому и гипотоническому типам, гипертоническая болезнь I–II степени, сотрудники этих возрастных групп также страдают различными заболеваниями желудочно-кишечного тракта (гастрит, дуоденит, язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки и др.).
Обследование врачей и среднего медперсонала станции скорой помощи выявило неудовлетворительную адаптацию этой категории служащих к психоэмоциональному стрессу во время сменной суточной работы. Это проявлялось в виде статистически достоверного повышения частоты сердечных сокращений и артериального давления после дежурства – факты, свидетельствующие об активации адренергических механизмов регуляции с усилением тонуса симпатической нервной системы. При тестировании по методу Спилбергера у врачей и среднего медицинского персонала выявлена высокая степень реактивной тревожности. Средний показатель степени тревожности в начале дежурств составлял 52.7 баллов, после суточного дежурства он поднимался до 60.1 баллов (табл.2). Большое внимание при оценке состояния каждого участника уделялось тесту “индивидуальная минута”, результат которого отражает степень влияния стрессирующего воздействия. При первичном тестировании биологическое время обследуемых существенно отличалось от метрического, а к концу суточного дежурства разрыв между физическим и субъективным временем увеличивался. Тест на концентрацию показывал ослабление внимания и сосредоточенности. Сравнительный анализ фоновых КРГ в начале дежурства и в конце того же дежурства обнаруживал повышение частоты сердечных сокращений и дыхания, снижение вариабельности сердечного ритма и нарушение кардиореспираторного взаимодействия (рис.1а, 1б).
Рис.1а Кардиоритмограмма в начале суточного дежурства.
По оси абсцисс – текущее время пробы (с), по оси ординат слева – частота сердечных сокращений (уд/мин), справа – длительность RR-интервалов (с). Цифра в окне “пульс” – средняя частота сердечных сокращений за эпоху измерения 150 секунд. БВ – быстрые волны, МВ – медленные волны.
Рис.1б Кардиоритмограмма в конце суточного дежурства.
Обозначения те же, что на рис.1а.
Формирование (восстановление) респираторной синусовой аритмии (дыхательной аритмии сердца) в цикле кардиотренинга, проводившегося во время суточных дежурств в течение трех недель, показано на рис.2.
Рис.2а Кардиоритмограмма в исходном (фоновом) состоянии расслабленного бодрствования с закрытыми глазами до биоуправления (1-ая проба 1-го сеанса).
Обозначения те же, что на рис.1а.
Рис.2б Кардиоритмограмма в состоянии расслабленного бодрствования с закрытыми глазами в 17-ой пробе 3-го сеанса кардиотренинга.
Обозначения те же, что на рис.1а.
Рис.2в Кардиоритмограмма в состоянии расслабленного бодрствования с закрытыми глазами в последней 45-й пробе заключительного сеанса кардиотренинга.
Обозначения те же, что на рис.1а.
В начале цикла биоуправления (в исходном состоянии) кардиоритмограмма представляла собой случайный колебательный процесс с отсутствующей дыхательной аритмией. В 17-ой фоновой пробе (в состоянии расслабленного бодрствования с закрытыми глазами) 4-го сеанса в кардиоритме впервые появились дыхательные волны частотой 0.14 Гц, лежащей практически на границе диапазона медленных волн МВ1 и быстрых волн. В заключительной 45-ой фоновой пробе частота отчетливо выраженных дыхательных волн или собственной гармоники была равна 0.13 Гц.
На рис.3 представлены изменения ЧСС и индекса напряжения [3] одного из добровольцев, которые отчетливо демонстрируют сложную положительную динамику как внутри дневного сеанса с последующим контролем в полночь, так и во всем цикле кардио-тренинга.
Рис.3 Динамика частоты сердечных сокращений и индекса напряжения (ИН) в цикле биоуправления.
Расчетная формула ИН = АМо/(2×dX×Мо), где Мо – мода в секундах, АМо – амплитуда моды в процентах, dX = RRмакс–RRмин – вариационный размах в секундах. Вертикальные сплошные линии – границы дневных сеансов (ДС), точки на оси абсцисс – фоновые пробы в состоянии расслабленного бодрствования, вертикальные штриховые линии – фоновые пробы в полночь.
Напряжение в ходе сеанса спадает, эта тенденция сохраняется в полночь. Пиковые величины ЧСС и индекса напряжения (ИН) наблюдались в начале дежурства и снижались в ходе кардиотренинга. Аналогичная положительная динамика прослеживалась в отношении артериального давления (рис.4).
Рис.4 Динамика артериального давления в цикле биоуправления.
Обозначения те же, что на рис.3.
Усредненные величины измеренных психофизиологических параметров в исходном состоянии, после суточного дежурства и в результате кардиотренинга представлены в таблице 2.
Выборочные контрольные сеансы биоуправления через 2 недели показали, что достигнутые результаты сохранялись. Субъективно каждый участвующий в кардиотренинге отмечал улучшение самочувствия, повышение работоспособности и настроения.
 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
“Психосоматическая нормализация” как результат коррекции состояния может быть основана на различных методах ослабления результатов действия или “прерывания” последствий стрессирующего фактора. Биоуправление, вмешивающееся в естественные процессы, изменяет доминирующий, созданный стрессом “гомеостаз нездоровья” для того, чтобы нормализовать работу организма в условиях повторяющегося стресса.
Состояние здоровья 34-х сотрудников станции скорой помощи по совокупности данных обследований расценивается как состояние психофизиологического перенапряжения (неудовлетворительной адаптации). Изменение уровня функционирования сердечно-сосудистой системы сопровождается снижением функциональных возможностей и резервов организма, профессиональное психофизиологическое перенапряжение ведет к понижению профессионального интереса и внимания. При неудовлетворительной адаптации (тем более при ее срыве) необходимы либо организация соответствующих лечебно-профилактических мероприятий, либо выведение организма из сферы действия неблагоприятных факторов. Логично предположить, что состояние психофизиологического профессионального перенапряжения медиков является проблемой всей медицины в целом.
Применение “мобилизационно–реабилитационного” варианта функционального биоуправления с обратной связью ведет к снижению действия психоэмоциональной нагрузки вне зависимости от рабочего стажа и возраста. Возможность “предстартовой” поддержки или мобилизационного действия сеансов функционального биоуправления с обратной связью (ФБУОС), способствующих оптимизации деятельности, прогнозировалась, поскольку положительный психофизиологический эффект этой процедуры неоднократно описан многими отечественными и зарубежными авторами. Опыт использования биоуправления в лечебных целях показал, что собственная гармоника кардиоритма, обусловленная дыхательными движениями (респираторная синусовая или дыхательная аритмия), при индивидуальном подходе может быть восстановлена практически у каждого пациента независимо от возраста, – иногда, правда, для этого требуется до 20 и более сеансов (более 150 двухминутных проб). Поскольку достигнутые в ходе тренировочных процедур результаты устойчиво сохраняются длительное время (более года), повторное проведение ФБУОС даже при сниженном функциональном резерве, как правило, уже в первом сеансе способствует восстановлению респираторной синусовой аритмии. Таким образом, есть основания считать, что процедура функционального биоуправления с обратной связью способствует восстановлению дыхательной аритмии, наличие которой в состоянии расслабленного бодрствования с закрытыми глазами является одной из важных составляющих в оценке функционального состояния человека.
Подводя итоги, можно констатировать, что состояние здоровья сотрудников станции скорой помощи по совокупности измеренных параметров расценивается как состояние психофизиологического перенапряжения (неудовлетворительной адаптации).
Применение разработанного варианта адаптивного биоуправления с обратной связью для обследования и тестирования сотрудников станции скорой помощи дало следующие положительные результаты:
– появление в кардиоритмограммах в состояниях расслабленного бодрствования с закрытыми глазами респираторной синусовой аритмии или собственных гармоник, лежащих в диапазонах быстрых и медленных волн МВ1;
– нормализация частоты сердечных сокращений и других параметров, характеризующих вариабельность сердечного ритма;
– приближение величин артериального давления к обычной норме;
– улучшение результатов тестов на внимание и концентрацию в среднем на 40 %;
– снижение показателя степени реактивной тревожности до 51.35 баллов;
– коррекция индивидуального времени в сторону приближения к метрическому.
Результаты проведенных исследований позволяют рекомендовать ФБУОС как один из способов психофизиологической поддержки и подготовки сотрудников станций скорой помощи с целью повышения эффективности их деятельности.
ЛИТЕРАТУРА
1. , Смирнов индивидуальной минуты и тревожности у больных неврозами // Физиология человека, 1997, Т. 23. №5. с.51-54
2. , Кулаго болезнь – как нарушение саморегуляции организма / Наука и техника, Минск, 1969
3. и др. Математический анализ изменения сердечного ритма при стрессе, М., Наука, 1984
4. , Чернышева индивидуального времени // Тезисы докладов Междунар. конфер., посвящ. , СПб, 1999, с.59
5. Волкова уровня тревожности на восприятие и оценку времени // Вопросы сенсорного восприятия, Свердловск, 1987, с.140-145
6. , , Булгакова системы: мобилизация резервов оператора // III Межд. Конгресс “Слабые и Сверхслабые поля и излучения в Биологии и Медицине”. Избранные труды. СПб, 2003, с.111-116.
7. Дикая и функциональное состояние // Психологические проблемы профессиональной деятельности. М., 1991, с.93-111
8. Занковский стресс и функциональные состояния // Психофизиологические проблемы профессиональной деятельности. М., Наука, 1991, с.144-156
9. Саморегуляция функций и состояний // Сб. научных трудов под ред. . Л., 1982
10. Суворов системы знакопеременного биоуправления // В колл. монографии “Телемедицина. Новые информационные технологии на поpоге ХХI века.” (ред. и ). СПб, СПИИ РАН. 1998. с.253-272
11. Суворов для осуществления функциональной психофизиологической коррекции состояния человека // Патент РФ на полезную модель № 000 от 01.01.2001
12. Суворов составляющая в биоуправлении функциональным состоянием человека // Информационно-управляющие системы. 2002, N 1. с.57-64
13. , , Федоров воздействия в коррекции состояния человека // Медицинский академический журнал. 2003, Т. 4. N 4. с.3-13
14. , , Чихиржин функциональной психофизиологической коррекции состояния человека и диагностики в процессе коррекции // Патент РФ N 2221477 от 01.01.2001
15. Bulgakova O. S. Professional health of the medical personal of first aid station. International Ecologic Forum, St. Petersburg, 2003, p.41-42
