Функциональное состояние организма (ФСО)

Этот термин часто используется в литературе . Однако в указанных работах не приводится определение этого термина, то есть подразумевается, что его семантика общеизвестна, и он всем понятен. Но реальная ситуация такова, что определение ФСО отсутствует в Большой Медицинской Энциклопедии и каких-либо руководствах по физиологическим наукам.

Термин "функциональное состояние" широко используется физиологами при оценке какой-либо биологической системы, например, дыхательной, сердечно-сосудистой, нервной, пищеварительной и т. д. Исходя из определения физиологии, как науки, изучающей жизнедеятельность целостного организма, его частей и взаимодействие его с окружающей средой , можно полагать, что наряду с функциональным состоянием "частей организма", существует категория функционального состояния целостного организма или ФСО.

Отсутствие в физиологическом лексиконе определения термина ФСО связано с двумя обстоятельствами. Во-первых, с недостаточностью наших знаний об интегральной деятельности организма и отсутствием методов её контроля. Во-вторых, - с уклоном современных исследований в сторону изучения частностей .

Президент Международного союза по физиологическим наукам Э. Р. Вейбл (1998) отметил, что одной из главных задач физиологической науки 21-го века является создание "новой интегральной физиологии" . И клиницисты уже разрабатывают концепции "интегральной медицины" .

Разработка критериев оценки функционального состояния и адаптационных резервов организма необходима для оптимизации физического развития и спортивной подготовки всевозможных профессиональных групп .

Проблема определения термина "ФСО" тесно переплетается с терминологическими спорами вокруг понятия "здоровье". Эти термины, по сути, являются синонимами. Поэтому системный анализ категории "здоровье" позволяет приблизиться к пониманию термина "ФСО".

Существует множество различных определений термина "здоровье", что указывает на нерешенность методологического аспекта при оценке деятельности организма как целостной системы .

Наиболее распространенными терминами для определения понятия «здоровье» являются: "работоспособность" , "трудовая деятельность" , "физические способности" .

Эти термины означают возможность функционирования в определенных условиях внешней среды, то есть характеризуют устойчивость гомеостатических показателей при воздействии различных по силе внешних факторов. Зайчик А. Ш. и Чурилов Л. П. определяют здоровье как "устойчивую форму жизнедеятельности, обеспечивающую экономичные оптимальные механизмы приспособления к окружающей среде и позволяющую иметь функциональный резерв, используемый для ее изменения" .

Воробьев К. П. считает, что ФСО - это интегральная характеристика состояния здоровья, которая отражает адаптивные возможности организма и оценивается по данным изменений функций и структур в текущий момент при взаимодействии с факторами внешней среды .

Таким образом, можно сказать, что функциональное состояние организма - это интегральная характеристика состояния здоровья, отражающая уровень жизнедеятельности, функциональные резервы и адаптационные возможности, которые могут быть израсходованы при спортивной нагрузке, работе, болезни, травме, беременности …

Такое определение нацеливает нас на поиск количественных объективных показателей, отражающих:

• · уровень функционирования организма,
• · функциональные резервы,
• · адаптационные возможности.

Чтобы исходно уравнять всех спортсменов в период диагностики ФСО, лучше всего проводить её в условиях покоя (без нагрузки) в горизонтальном положении на спине.

Учитывая вышеизложенное, мы считаем, что идеальная диагностика ФСО спортсменов должна удовлетворять следующим критериям:

• 1. Объективная. Не зависит от мотивации самого спортсмена.
• 2. Безнагрузочная (не нарушает планы подготовки во время УТС и соревнований).
• 3. Универсальная (для любого вида спорта) и занимает короткое время.
• 4. Интегральная (системная, многофункциональная).
• 5. Отражает адаптивные возможности организма (функциональные резервы).
• 6. Выявляет изменения ФСО (отражает динамику).

Большая вариация заключений об уровне ФСО.

• 7. Обнаруживает нарушения отдельных физиологических функций.
• 8. Оценивает эффективность восстановительных мероприятий.
• 9. Не противопоказана при болезнях или травмах.
• 10. Не имеет возрастных ограничений (дети, взрослые, старики).

Вариант № 1

1. Какая наука изу­ча­ет вза­и­мо­от­но­ше­ния живых ор­га­низ­мов и среды их обитания?

1) фе­но­ло­гия

2) фи­зио­ло­гия

3) систематика

4) экология

2. Старая рас­ти­тель­ная клет­ка от­ли­ча­ет­ся от мо­ло­дой тем, что она

1) имеет более круп­ное ядро

2) со­дер­жит боль­шую ва­ку­оль

3) за­пол­не­на цитоплазмой

4) со­дер­жит хлоропласты

3. Чем раз­ли­ча­ют­ся ор­га­низ­мы жи­вот­ных и растений?

1) спо­со­бом питания

2) на­ли­чи­ем дыхания

3) спо­соб­но­стью вос­про­из­во­дить себе подобных

4) при­спо­соб­лен­но­стью к среде обитания

4. На ри­сун­ке изоб­ра­же­на схема стро­е­ния цветка. Какой бук­вой обо­зна­че­на часть цветка, участ­ву­ю­щая в по­ло­вом раз­мно­же­нии растений?

1) А2) Б3) В4) Г

5. К ка­ко­му из пе­ре­чис­лен­ных се­мейств от­но­сит­ся зна­чи­тель­ная часть овощныхрастений?

2) Паслёновые

3) Розоцветные

4) Сложноцветные

6. К ка­ко­му типу от­но­сят животное, изображённое на рисунке?

1) Хор­до­вые

2) Мол­люс­ки

3) Членистоногие

4) Кишечнополостные

7. В связи с при­спо­соб­лен­но­стью к жизни в почве во­ло­ся­ной по­кров у кротов

1) редуцирован

2) со­сто­ит толь­ко из гру­бых осте­вых волос

3) об­ра­зо­ван длин­ны­ми осте­вы­ми во­ло­са­ми и подшёрстком

4) со­сто­ит из гу­сто­го подшёрстка, плот­но при­ле­га­ю­ще­го при дви­же­нии крота к его телу

8. Какой из приведённых ор­га­нов вхо­дит в со­став си­сте­мы ор­га­нов дыхания?

1) гор­тань

2) пе­чень

4) селезёнка

9. Чем об­ра­зо­ва­но серое ве­ще­ство спин­но­го мозга?

1) те­ла­ми ней­ро­нов и их дендритами

2) ак­со­на­ми нейронов

3) со­кра­ти­тель­ны­ми волокнами

4) со­еди­ни­тель­ной тканью

10. В со­став ка­ко­го от­де­ла ске­ле­та вхо­дит изображённое кост­ное образование?

1) ос­но­ва­ния че­ре­па

2) по­зво­ноч­но­го стол­ба

3) груд­ной клетки

4) пояса сво­бод­ных ниж­них конечностей

11. Лейкоциты, в от­ли­чие от дру­гих фор­мен­ных эле­мен­тов крови, способны

1) со­хра­нять форму сво­е­го тела

2) всту­пать в не­проч­ное со­еди­не­ние с кислородом

3) всту­пать в не­проч­ное со­еди­не­ние с уг­ле­кис­лым газом

4) вы­хо­дить из ка­пил­ля­ров в меж­кле­точ­ное пространство

12. В ор­га­низ­ме че­ло­ве­ка ар­те­ри­аль­ная кровь пре­вра­ща­ет­ся в ве­ноз­ную в

1) по­чеч­ных клубочках

2) ка­пил­ля­рах ске­лет­ных мышц

3) венах брюш­ной полости

4) пред­сер­ди­ях сердца

13. В каком от­де­ле пи­ще­ва­ри­тель­ной си­сте­мы на­чи­на­ет­ся рас­щеп­ле­ние крахмала?

1) же­луд­ке

2) тон­кой кишке

3) сле­пой кишке

4) ро­то­вой полости

14. Какую функ­цию вы­пол­ня­ет струк­ту­ра кожи, обо­зна­чен­ная на ри­сун­ке под бук­вой А?

1) под­ни­ма­ет волос

2) придаёт проч­ность коже

3) вы­де­ля­ет пот

4) вос­при­ни­ма­ет внеш­ние раздражители

15. Отдел слу­хо­во­го анализатора, пе­ре­да­ю­щий нерв­ные им­пуль­сы в го­лов­ной мозг, образован

1) слу­хо­вы­ми нервами

2) слу­хо­вой трубой

3) ба­ра­бан­ной перепонкой

4) рецепторами, рас­по­ло­жен­ны­ми в улитке

16. О каком пе­ри­о­ди­че­ски по­вто­ря­ю­щем­ся функ­ци­о­наль­ном со­сто­я­нии че­ло­ве­ка И. М. Се­че­нов сказал, «небывалые ком­би­на­ции бы­ва­лых впечатлений»?

1) па­мять

2) вни­ма­ние

3) сновидение

17. Как на­зы­ва­ют повреждение, обо­зна­чен­ное на рент­ге­нов­ском сним­ке бук­вой А?

1) перелом

4) гематома

18. Примером дей­ствия ка­ко­го фак­то­ра яв­ля­ет­ся вылов рыбы, иду­щей на нерест?

1) абио­ти­че­ско­го

2) ан­тро­по­ген­но­го

3) сезонного

4) биотического

19. К ка­ко­му виду эво­лю­ци­он­ных при­спо­соб­ле­ний от­но­сят се­зон­ные ми­гра­ции птиц?

1) мор­фо­ло­ги­че­ско­му

2) био­хи­ми­че­ско­му

3) поведенческому

4) физиологическому

20. Изучите гра­фик за­ви­си­мо­сти ис­поль­зо­ва­ния ор­га­низ­мом че­ло­ве­ка энер­гии жира от про­дол­жи­тель­но­сти фи­зи­че­ской на­груз­ки (по оси х от­ло­же­на про­дол­жи­тель­ность фи­зи­че­ской на­груз­ки (в мин.), а по оси у - ко­ли­че­ство ис­поль­зо­ва­ния жира (в %) от дру­гих ис­точ­ни­ков энергии.

На какой ми­ну­те про­цент ис­поль­зо­ва­ния жира будет со­став­лять 60%?

21. Изучите таблицу, в ко­то­рой при­ве­де­ны две груп­пы животных.

Что из пе­ре­чис­лен­но­го ниже было по­ло­же­но в ос­но­ву раз­де­ле­ния (классификации) этих жи­вот­ных в группы?

1) по­кров тела

2) ис­точ­ник пи­та­ния

3) одомашнивание

4) ха­рак­тер передвижения

22. Верны ли сле­ду­ю­щие суж­де­ния об осо­бен­но­стях стро­е­ния хор­до­вых животных?

А. Цен­траль­ная нерв­ная си­сте­ма хор­до­вых со­сто­ит из брюш­ной нерв­ной цепочки, над­гло­точ­ных и под­гло­точ­ных нерв­ных узлов.

Б. Хор­до­вые имеют внут­рен­ний скелет.

1) верно толь­ко А

2) верно толь­ко Б

3) верны оба суждения

4) оба суж­де­ния неверны

23. Какие из пе­ре­чис­лен­ных структур рас­по­ло­же­ны в по­ло­сти среднего уха? Вы­бе­ри­те три вер­ных ответа из шести и за­пи­ши­те в таб­ли­цу цифры, под ко­то­ры­ми они указаны.

1) овальное окно

2) наружный слу­хо­вой проход

3) стремечко

4) наковальня

6) молоточек

24. Известно, что картофель, или пас­лен клубненосный, - вид тра­вя­ни­стых растений, важ­ней­шая продовольственная, тех­ни­че­ская и кор­мо­вая культура. Используя эти сведения, вы­бе­ри­те из при­ве­ден­но­го ниже спис­ка три утверждения, от­но­ся­щи­е­ся к опи­са­нию данных при­зна­ков этого организма. Запишите в таб­ли­цу цифры, со­от­вет­ству­ю­щие выбранным ответам.

1) Картофель - тра­вя­ни­стое растение с голым реб­ри­стым стеблем, не­пар­но­пе­ри­сты­ми листьями, белыми, ро­зо­вы­ми и фи­о­ле­то­вы­ми самоопыляющимися цветками.

2) Родина кар­то­фе­ля - по­бе­ре­жье Чили и Перу.

3) Европейцы не знали кар­то­фе­ля до 1565 года, до по­се­ще­ния Южной Аме­ри­ки испанцами.

4) До конца XVII века кар­то­фель возделывали как де­ко­ра­тив­ное растение, бу­ке­та­ми из его цвет­ков украшали при­чес­ки королев и пет­ли­цы камзолов придворных.

5) Из клуб­ней картофеля по­лу­ча­ют крахмал, патоку, спирт.

6) Картофель ис­поль­зу­ют и для от­кор­ма сельскохозяйственных животных.

25. Установите со­от­вет­ствие между ха­рак­те­ри­сти­кой и от­де­лом ки­шеч­ни­ка человека, для ко­то­ро­го она свойственна. Для этого к каж­до­му эле­мен­ту пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те по­зи­цию из вто­ро­го столбца.

А	Б	В	Г	Д	Е

26. Расположите в пра­виль­ном по­ряд­ке пунк­ты ин­струк­ции по ве­ге­та­тив­но­му раз­мно­же­нию от­вод­ка­ми куста крыжовника. В от­ве­те за­пи­ши­те со­от­вет­ству­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность цифр.

1) Вни­ма­тель­но осмот­ри­те куст и най­ди­те од­но­лет­ние побеги.

2) Вы­бе­ри­те од­но­лет­ние побеги, рас­ту­щие близ­ко к по­верх­но­сти почвы.

3) За­кре­пи­те побег де­ре­вян­ны­ми шпильками.

4) Ло­па­той от­де­ли­те уко­ре­нив­ший­ся побег от куста.

5) При­гни­те по­бе­ги к почве и при­сыпь­те землёй.

27. Вставьте в текст «Кольчатые черви» про­пу­щен­ные тер­ми­ны из пред­ло­жен­но­го перечня, ис­поль­зуя для этого циф­ро­вые обозначения. За­пи­ши­те в текст цифры вы­бран­ных ответов, а затем по­лу­чив­шу­ю­ся по­сле­до­ва­тель­ность цифр (по тексту) впи­ши­те в приведённую ниже таблицу.

КОЛЬЧАТЫЕ ЧЕРВИ

К коль­ча­тым чер­вям от­но­сят животных, име­ю­щих длин­ное __________(А) тело. Они по­доб­но плос­ким и круг­лым чер­вям - __________(Б) жи­вот­ные с __________(В) сим­мет­ри­ей тела. У коль­ча­тых чер­вей име­ет­ся __________(Г) и более сложные, чем у дру­гих червей, нерв­ная си­сте­ма и ор­га­ны чувств. Живут коль­ча­тые черви в морях, прес­ных водоёмах, почве.

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ:

1) двухслойное

2) членистое

3) кро­ве­нос­ная система

4) двухсторонняя

5) нечленистое

6) трёхслойное

7) лучевая

8) ды­ха­тель­ная система

Запишите в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в порядке, со­от­вет­ству­ю­щем буквам:

29. Используя со­дер­жа­ние тек­ста "Строение стеб­ля дре­вес­но­го растения", от­веть­те на сле­ду­ю­щие вопросы.

1) Что такое луб?

2) В чём сход­ство и раз­ли­чие в функ­ци­о­ни­ро­ва­нии си­то­вид­ных тру­бок и сосудов?

3) На пне спи­лен­но­го де­ре­ва обнаружилось, что серд­це­ви­на на­хо­дит­ся не

в цен­тре спила, а смещена. По одну её сто­ро­ну слой дре­ве­си­ны толще, а по дру­гую тоньше. Как можно объ­яс­нить такое явление?

СТРОЕНИЕ СТЕБЛЯ ДРЕВЕСНОГО РАСТЕНИЯ

Стебель древесного растения снаружи защищён покровными тканями. У молодых стеблей весной клетки покровной ткани покрыты тонкой кожицей. У многолетних растений к концу первого года жизни кожица замещается многослойной пробкой, состоящей из мёртвых клеток, заполненных воздухом. Для дыхания в кожице у молодых побегов имеются устьица, а позже образуются чечевички – крупные, рыхло расположенные клетки с большими межклетниками.

К покровной ткани прилегает кора, образованная разными тканями. Наружная часть коры представлена слоями клеток механической ткани с утолщёнными оболочками и тонкостенных клеток основной ткани. Внутренняя часть коры образована клетками механической и проводящей ткани и называется лубом. В состав луба входят ситовидные трубки, по которым идёт нисходящий ток: органические вещества передвигаются от листьев. Ситовидные трубки состоят из клеток, соединённых концами в длинную трубку. Между соседними клетками имеются мелкие отверстия. Через них, как через сито, передвигаются органические вещества. Кроме ситовидных трубок в состав луба входят лубяные волокна и клетки основной ткани.

К центру от луба в стебле расположен другой слой – древесина. Он состоит из сосудов и древесных волокон. По сосудам идёт восходящий ток: вода с растворёнными в ней веществами передвигается от корней к листьям и цветкам. Между древесиной и лубом находится тонкий слой клеток образовательной ткани – камбий. В результате деления клеток камбия стебель растёт в толщину. Клетки камбия делятся вдоль своей оси. Одна из дочерних клеток отходит к древесине, другая – к лубу.

В центре стебля лежит толстый слой рыхлых клеток основной ткани, в которых откладываются запасы питательных веществ, – это сердцевина.

30. Пользуясь таблицей 1 «Аккумуляция элементов организмами», а также используя знания из курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1) Какие из представленных организмов больше, чем другие, накапливают кадмий?

2) В какой последовательности можно расположить элементы по степени накопления в морской рыбе?

3) Какой из элементов увеличивает концентрацию в организмах по мере продвижения по цепи питания?

31. По утрам Василиса занимается верховой ездой в течение двух часов. Какой заказ надо сделать Василисе днём в кафетерии, чтобы компенсировать энергозатраты тренировки, отдавая предпочтения блюдам с наибольшим содержанием белков и овощным блюдам? Учтите, что Василиса обязательно закажет апельсиновый сок и чай с сахаром (две чайные ложки). При ответе на вопрос используйте данные таблиц 2 и 3. В ответе укажите энергозатраты тренировки, рекомендуемые блюда, калорийность обеда и количество белков в нём.

32. Пользуясь таблицей 1 «Содержание свинца в почвах городов Ростовской области», а также используя знания из курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1) Почвы какого города наиболее загрязнены свинцом?

2) Что необходимо предпринять для предотвращения дальнейшего загрязнения почв свинцом?

3) Что можно предпринять для снижения содержания свинца в городских почвах?

Вопросы к 6 заочному занятию по «биологии»

Правильно выбранный ответ в разделе один оценивается по 2 балла. Правильно выбранные соответствия в разделе два – по 3 балла. Обстоятельные и четкие ответы в разделе три – 5 баллов. Максимальное количество баллов за первый раздел – 20 балла, за второй – 15 баллов, за третий – 25 баллов. Общее максимальное количество баллов – 60 баллов.

I . Выберете верный ответ и заполните таблицу:

1. Центры, регулирующие работу органов пищеварения у человека, расположены в

А. больших полушариях головного мозга

Б. продолговатом мозге

В. среднем мозге

Г. мозжечке
2. Где в организме человека происходит образование углекислого газа?

Б. эритроцитах

В. легких

Г. мышечных волокнах
3. К наследственной программе поведения животных относят:

А. безусловных рефлекс

Б. рассудочную деятельность

В. озарение

Г. условный рефлекс
4. Какие из перечисленных веществ расщепляются в желудке:

А. крахмал

Б. растительный жиры

В. жиры молока

Г. гликоген
5. О каком периодически повторяющемся функциональном состоянии человека И.М. Сеченов сказал: « небывалые комбинации бывалых впечатлений»

А. сновидении

Б. внимании

В. память

Г. эмоции
6. Человек следит за перемещением предмета благодаря:

А. колбочкам и палочкам

Б. сокращению мышц

В. прищуриванию глаз

Г. сужению и расширению зрачка
7. Катаракта – заболевания связанное с помутнением

А. стекловидного тела

Б. хрусталика

В. роговицы

Г. радужки

8. Каково расположение клапанов сердца в фазе общего расслабления:

А. полулунные клапаны закрыты, а створчатые открыты

Б. полулунные клапаны открыты, а створчатые закрыты

В. все клапаны закрыты

Г. все клапаны открыты
9. Общим для гемоглобина и фибриногена крови является то, что они:

А. транспортируют кислород

Б. участвуют в свертывании крови

В. являются белками крови

Г. хранят генетическую информацию
10. Куда должны поступить аминокислоты, чтобы из них синтезировались белки организма

А. в кровь

Б. на рибосомы в клетках

В. в желудок

Г. в ворсинки тонкой кишки

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

II . Найдите соответствия и заполните таблицу.

1. 
   Установите последовательность процессов, происходящих в пищеварительной системе человека. В ответе запишите соответствующую последовательность букв.

А. всасывание аминокислот, глюкозы и жиров

Б. эмульгирование жиров

В. первичное расщепление углеводов

Г. первичное расщепление белков

1. 
   Расположите кровеносные сосуды по мере уменьшения в них давления крови. В ответе запишите соответствующую последовательность букв.

А. нижняя полая вена

Б. артерии

В. капилляры

1. 
   Определите путь звуковой волны автомобильной сирены и нервного импульса, возникающего при ее звуке. В ответе запишите соответствующую последовательность букв.

А. рецепторы улитки

Б. слуховой нерв

В. слуховые косточки

Д. слуховая зона коры

1. 
   Расположите в правильном порядке пункты инструкции по приготовлению препарата листа элодеи и рассматриванию его под микроскопом. В ответе запишите соответствующую последовательность цифр.

А. с помощью пипетки капните на предметное стекло каплю воды

Б. препаровальными иглами осторожно расправьте лист и покройте его покровным стеклом

В. протрите салфеткой предметное и покровное стекла

Г. отделите пинцетом один лист элодеи и положите его в каплю воды

Д. рассмотрите препарат под микроскопом при увеличении в 300 раз (объектив – ×20, окуляр – ×15)

1. 
   Расположите в правильном порядке пункты инструкции по остановке артериального кровотечения из лучевой артерии. В ответе запишите соответствующую последовательность цифр.

А. установить вид кровотечения

Б. завязать жгут узлом и стянуть деревянной палочкой-закруткой

В. на раневую поверхность положить стерильную марлевую повязку и забинтовать

Г. прикрепить к жгуту листок бумаги с указанием времени его наложения

Д. освободить предплечье от одежды

Е. выше места ранения положить мягкую ткань, а поверх его – резиновый жгут

1 задание	2 задание	3 задание	4 задание	6 задание

III . Ответьте на следующие вопросы и заполните таблицу:

На рисунке показаны маршруты перемещения собаки на кухне к корму (6): в первом случае – незнакомое помещение (пунктирные линии); во втором – знакомое помещение (прямая линия). Как называют форму поведения животного, представленную в первом случае? 1) стереотипная 2) условно-рефлекторная 3) рассудочная 4) ориентировочная
На рисунках под буквами А–Г изображены стадии образования условного рефлекса у собаки. На каком из рисунков демонстрируется условный слюноотделительный рефлекс?

Рассмотрите эксперимент с мышами. Подопытная мышь (внизу ) получает слабый удар током и при этом слышит звуковой сигнал. Контрольная мышь (вверху ) не получает болевых стимулов, и звуковой сигнал её совершенно не пугает. Чем является электрический ток для подопытной мыши? 1) внутренним торможением 2) внешним торможением 3) условным раздражителем 4) безусловным раздражителем
На рисунках датского карикатуриста Х. Битструпа изображена реакция человека, которому на шляпу сел случайный прохожий. Определите по внешней реакции человека тип его темперамента. 1) меланхолик 2) флегматик 3) сангвиник 4) холерик
В 2010 году научный мир отметил юбилеи выдающихся ученых-биологов. Соотнесите их имена с открытиями, совершенными в генетике и теории эволюции.	Ученые: 1. Сергей Четвериков (Россия); 2. Герман Мёллер (США); 3. Николай Тимофеев-Ресовский (Россия); 4. Феодосий Добржанский (Россия - США); 5. Иосиф Рапопорт (Россия). Открытия: А. Генетический механизм микроэволюции; Б. Химический мутагенез; В. Радиационный мутагенез; Г. Популяционные волны как фактор эволюции; Д. Изоляция как фактор эволюции.

1 задание	2 задание	3 задание	4 задание	5 задание

Сон - жизненно необходимое периодически наступающее особое функциональное состояние, характеризующееся специфическими электрофизиологическими, соматическими и вегетативными проявлениями.

Известно, что периодическое чередование естественного сна и бодрствования относится к так называемым циркадианным ритмам и во многом определяется суточным изменением освещенности. Человек примерно треть своей жизни проводит во сне, что обусловило давний и пристальный интерес у исследователей к этому состоянию.

Теории механизмов сна. Согласно концепции 3. Фрейда, сон - это состояние, в котором человек прерывает сознательное взаимодействие с внешним миром во имя углубления в мир внутренний, при этом внешние раздражения блокируются. По мнению 3. Фрейда, биологической целью сна является отдых.

Гуморальная концепция основную причину наступления сна объясняет накоплением продуктов метаболизма во время периода бодрствования. Согласно современным данным, большую роль в индуцировании сна имеют специфические пептиды, например пептид «дельта-сна».

Теория информационного дефицита основной причиной наступления сна полагает ограничение сенсорного притока. Действительно, в наблюдениях на добровольцах в процессе подготовки к космическому полету было выявлено, что сенсорная депривация (резкое ограничение или прекращение притока сенсорной информации) приводит к наступлению сна.

По определению И. П. Павлова и многих его последователей, естественный сон представляет собой разлитое торможение кортикальных и субкортикальных структур, прекращение контакта с внешним миром, угашение афферентной и эфферентной активности, отключение на период сна условных и безусловных рефлексов, а также развитие общей и частной релаксации. Современные физиологические исследования не подтвердили наличия разлитого торможения. Так, при микроэлектродных исследованиях обнаружена высокая степень активности нейронов во время сна практически во всех отделах коры большого мозга. Из анализа паттерна этих разрядов был сделан вывод, что состояние естественного сна представляет иную организацию активности головного мозга, отличающуюся от активности мозга в состоянии бодрствовани

24. Фазы сна: «медленная» и «быстрая» (парадоксальная) по показателям ЭЭГ. Структуры мозга, участвующие в регуляции сна и бодрствования.

Наиболее интересные результаты были получены при проведении полиграфических исследований во время ночного сна. Во время таких исследований в течение всей ночи непрерывно на многоканальном регистраторе записывают электрическую активность мозга - электроэнцефалограмму (ЭЭГ) в различных точках (чаще всего в лобных, затылочных и теменных долях) синхронно с регистрацией быстрых (БДГ) и медленных (МДГ) движений глаз и электромиограммы скелетной мускулатуры, а также ряд вегетативных показателей - деятельности сердца, пищеварительного тракта, дыхания, температуры и т. д.

ЭЭГ во время сна. Открытие Е. Азеринским и Н. Клейтманом явления «быстрого», или «парадоксального», сна, во время которого были обнаружены быстрые движения глазных яблок (БДГ) при закрытых веках и общей полной мышечной релаксации, послужило основанием для современных исследований физиологии сна. Оказалось, что сон представляет собой совокупность двух чередующихся фаз: «медленного», или «ортодоксального», сна и «быстрого», или «парадоксального», сна. Название этих фаз сна обусловлено характерными особенностями ЭЭГ: во время «медленного» сна регистрируются преимущественно медленные волны, а во время «быстрого» сна - быстрый бета-ритм, характерный для бодрствования человека, что дало основание называть эту фазу сна «парадоксальным» сном. На основании электроэнцефалографической картины фазу «медленного» сна в свою очередь подразделяют на несколько стадий. Выделяют следующие основные стадии сна:

стадия I - дремота, процесс погружения в сон. Для этой стадии характерна полиморфная ЭЭГ, исчезновение альфа-ритма. В течение ночного сна эта стадия обычно непродолжительна (1- 7 мин). Иногда можно наблюдать медленные движения глазных яблок (МДГ), при этом быстрые их движения (БДГ) полностью отсутствуют;

стадия II характеризуется появлением на ЭЭГ так называемых сонных веретен (12-18 в секунду) и вертекс-потенциалов, двухфазовых волн с амплитудой около 200 мкВ на общем фоне электрической активности амплитудой 50-75 мкВ, а также К-комплексов (вертекс-потенциал с последующим «сонным веретеном»). Эта стадия является наиболее продолжительной из всех; она может занимать около 50 % времени всего ночного сна. Движения глаз не наблюдаются;

стадия III характеризуется наличием К-комплексов и ритмической активностью (5-9 в секунду) и появлением медленных, или дельта-волн (0,5-4 в секунду) с амплитудой выше 75 мкВ. Суммарная продолжительность дельта-волн в этой стадии занимает от 20 до 50 % от всей III стадии. Отсутствуют движения глаз. Довольно часто эту стадию сна называют дельта-сном.

Стадия IV - стадия «быстрого», или «парадоксального», сна характеризуется наличием десинхронизированной смешанной активности на ЭЭГ: быстрые низкоамплитудные ритмы (по этим проявлениям напоминает стадию I и активное бодрствование - бета-ритм), которые могут чередоваться с низкоамплитудными медленными и с короткими вспышками альфа-ритма, пилообразными разрядами, БДГ при закрытых веках.

Ночной сон обычно состоит из 4-5 циклов, каждый из которых начинается с первых стадий «медленного» сна и завершается «быстрым» сном. Длительность цикла у здорового взрослого человека относительно стабильна и составляет 90-100 мин. В первых двух циклах преобладает «медленный» сон, в последних - «быстрый», .а «дельта»-сон резко сокращен и даже может отсутствовать.

Продолжительность «медленного» сна составляет 75-85 %, а «парадоксального» - 15-25 % от общей продолжительности ночного сна.

Мышечный тонус во время сна. На протяжении всех стадий «медленного» сна тонус скелетной мускулатуры прогрессивно падает, в «быстром» сне мышечный тонус отсутствует.

Вегетативные сдвиги во время сна. Во время «медленного» сна замедляется работа сердца, урежается частота дыхания, возможно возникновение дыхания Чейна - Стокса, по мере углубления «медленного» сна может быть частичная обструкция верхних дыхательных путей и появление храпа. Секреторная и моторная функции пищеварительного тракта по мере углубления «медленного» сна уменьшаются. Температура тела перед засыпанием снижается и по мере углубления «медленного» сна это снижение прогрессирует. Полагают, что снижение температуры тела может являться одной из причин наступления сна. Пробуждение сопровождается повышением температуры тела.

В «быстром» сне частота сердцебиений может превышать частоту сердцебиений в бодрствовании, возможно возникновение различных форм аритмий и значительное изменение АД. Полагают, что сочетание этих факторов может привести к внезапной смерти во время сна.

Дыхание нерегулярное, нередко возникает длительное апноэ. Терморегуляция нарушена. Секреторная и моторная активность пищеварительного тракта практически отсутствует.

Для стадии «быстрого» сна очень характерно наличие эрекции полового члена и клитора, которая наблюдается с момента рождения.

Полагают, что отсутствие эрекции у взрослых свидетельствует об органических поражениях головного мозга, а у детей приведет к нарушению нормального сексуального поведения во взрослом состоянии.

Функциональное значение отдельных стадий сна различно. В настоящее время сон в целом рассматривают как активное состояние, как фазу суточного (циркадианного) биоритма, выполняющую адаптивную функцию. Во сне происходит восстановление объемов кратковременной памяти, эмоционального равновесия, нарушенной системы психологических защит.

Во время дельта-сна происходит организация информации, поступившей в период бодрствования с учетом степени ее значимости. Предполагают, что во время дельта-сна происходит восстановление физической и умственной работоспособности, что сопровождается мышечной релаксацией и приятными переживаниями; важным компонентом этой компенсаторной функции является синтез белковых макромолекул во время «дельта»-сна, в том числе в ЦНС, которые в дальнейшем используются во время «быстрого» сна.

В начальных исследованиях «быстрого» сна было обнаружено, что при длительной депривации «быстрого» сна происходят значительные изменения психики. Появляется эмоциональная и поведенческая расторможенность, возникают галлюцинации, паранояльные идеи и другие психотические явления. В дальнейшем эти данные не подтвердились, но было доказано влияние депривации «быстрого» сна на эмоциональный статус, устойчивость к стрессу и механизмы психологической защиты. Более того, анализ многих исследований показывает, что депривация «быстрого» сна имеет полезный терапевтический эффект в случае эндогенной депрессии. «Быстрый» сон играет большую роль в снижении непродуктивного тревожного напряжения.

Сон и психическая деятельность, сновидения. При засыпании утрачивается волевой контроль за мыслями, нарушается контакт с реальностью и формируется так называемое регрессивное мышление. Оно возникает при уменьшении сенсорного притока и характеризуется наличием фантастических представлений, диссоциацией мыслей и образов, отрывочных сцен. Возникают гипнагогические галлюцинации, которые представляют собой серии зрительных застывших образов (типа слайдов), при этом субъективно время течет значительно быстрее, чем в реальном мире. В «дельта»-сне возможны разговоры во сне. Напряженная творческая деятельность резко увеличивает продолжительность «быстрого» сна.

Первоначально было установлено, что сновидения возникают в «быстром» сне. Позднее было показано, что сновидения характерны и для «медленного» сна, особенно для стадии «дельта»-сна. Причины возникновения, характер содержания, физиологическая значимость сновидений давно привлекали внимание исследователей. У древних народов сновидения были окружены мистическими представлениями о потусторонней жизни и отождествлялись с общением с умершими. Содержанию сновидений приписывались функции толкований, предсказаний или предписаний к последующим действиям или событиям. Множество исторических памятников свидетельствует о значительном влиянии содержания сновидений на бытовую и социально-политическую жизнь людей практически всех древних культур.

В античную эпоху истории человечества сновидения интерпретировались также в их связи с активным бодрствованием и эмоциональными потребностями. Сон, как определял Аристотель, является продолжением душевной жизни, которой живет человек и в бодрствующем состоянии. Задолго до психоанализа 3. Фрейда Аристотель полагал, что сенсорная функция редуцируется во сне, уступая чувствительности сновидений к эмоциональным субъективным искажениям.

И. М. Сеченов называл сновидения небывалыми комбинациями бывалых впечатлений.

Сновидения видят все люди, однако многие их не помнят. Полагают, что в одних случаях это связано с особенностями механизмов памяти у конкретного лица, а в других случаях это является своеобразным механизмом психологической защиты. Происходит как бы вытеснение неприемлемых по содержанию сновидений, т. е. мы «стараемся забыть».

Физиологическое значение сновидений. Оно заключается в том, что в сновидениях используется механизм образного мышления для решения проблем, которые не удалось решить в бодрствовании с помощью логического мышления. Ярким примером может служить известный случай с Д. И. Менделеевым, который «увидел» структуру своей знаменитой периодической системы элементов во сне.

Сновидения являются механизмом своеобразной психологической защиты - примирения нерешенных конфликтов в бодрствовании, снятия напряжения и тревоги. Достаточно вспомнить пословицу «утро вечера мудренее». При решении конфликта во время сна происходит запоминание сновидений, в противном случае сновидения вытесняются или возникают сновидения устрашающего характера - «снятся одни кошмары».

Сновидения у мужчин и женщин различаются. Как правило, в сновидениях мужчины более агрессивны, в то время как у женщин в содержании сновидений большое место занимают сексуальные компоненты.

Сон и эмоциональный стресс. Исследования показали, что эмоциональный стресс существенно влияет на ночной сон, изменяя продолжительность его стадий, т. е. нарушая структуру ночного сна, и изменяет содержание сновидений. Наиболее часто при эмоциональном стрессе отмечают сокращение периода «быстрого» сна и удлинение латентного периода засыпания. У испытуемых перед экзаменом сокращалась общая продолжительность сна и отдельных его стадий. У парашютистов перед сложными прыжками увеличиваются период засыпания и первая стадия «медленного» сна.

Задача 1

10-летнему мальчику с развившейся отечностью лица через 3 недели после поражения миндалин острой инфекцией поставлен диагноз: гломерулонефрит (воспаление клубочков почек).

Результаты исследования:

Вопросы:

В 1) Нарушение каких процессов мочеобразования при заболевании почек приводит к появлению белка в моче?

СС 2) Опишите возможные механизмы возникновения отеков и причину отека у этого мальчика.

СС, К 3)Что представляет собой онкотическое давление крови, его величина и роль в развитии отеков?

СС 4)Прокомментируйте величину АД? Какие основные факторы в норме определяют величину АД? Каковы возможные причины его повышения?

П, В, ОВ 5) Какие причины могут привести к снижению уровня белка в крови? Какие из них наиболее вероятны в данном случае?

Функциональное состояние человека характеризует его деятельность в конкретном направлении, в конкретных условиях, с конкретным запасом жизненной энергии. А.Б. Леонова подчеркивает, что понятие функционального состояния вводится для характеристики эффективностной стороны деятельности или поведения человека. Речь идет о возможностях человека, находящегося в том или ином состоянии, выполнять определенный вид деятельности.

Состояние человека можно описать с помощью многообразных проявлений: изменений в функционировании физиологических систем (центральной нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной, двигательной, эндокринной и т. д.), сдвиги в протекании психических процессов (ощущения, восприятия, памяти, мышления, воображения, внимания), субъективные переживания.

В.И. Медведев предложил следующее определение функциональных состояний: «Функциональное состояние человека понимается как интегральный комплекс наличных характеристик тех функций и качеств человека, которые прямо или косвенно обусловливают выполнение деятельности».

Функциональные состояния определяются множеством факторов. Поэтому состояние человека, возникающее в каждой конкретной ситуации, всегда уникально. Однако среди многообразия частных случаев достаточно отчетливо выделяются некоторые общие классы состояний:

– состояния нормальной жизнедеятельности;

– патологические состояния;

– пограничные состояния.

Критериями для отнесения состояния к определенному классу служат надежность и цена деятельности. С помощью критерия надежности функциональное состояние характеризуется с точки зрения способности человека выполнять деятельность на заданном уровне точности, своевременности, безотказности. По показателям цены деятельности дается оценка функционального состояния со стороны степени истощения сил организма и в конечном итоге влияния его на здоровье человека.

На основании указанных критериев все множество функциональных состояний применительно к трудовой деятельности делится на два основных класса – допустимых и недопустимых или, как их еще называют, разрешенных и запрещенных.

Вопрос об отнесении того или иного функционального состояния к определенному классу специально рассматривается в каждом отдельном случае. Так, ошибочно считать состояние утомления недопустимым, хотя оно приводит к снижению эффективности деятельности и является очевидным следствием истощения психофизических ресурсов. Недопустимыми являются такие степени утомления, при которых эффективность деятельности переходит нижние границы заданной нормы (оценка по критерию надежности) или появляются симптомы накопления утомления, приводящие к переутомлению (оценка по критерию цены деятельности).

Чрезмерное напряжение физиологических и психологических ресурсов человека является потенциальным источником возникновения разных заболеваний. Именно на этом основании выделяются нормальные и патологические состояния. Последний класс является предметом медицинских исследований. Наличие пограничных состояний может привести к болезни. Так, типичными следствиями длительного переживания стресса являются болезни сердечнососудистой системы, пищеварительного тракта, неврозы. Хроническое переутомление является пограничным состоянием по отношению к переутомлению – патологическому состоянию невротического типа. Поэтому все пограничные состояния в трудовой деятельности относятся к категории недопустимых. Оки требуют введения соответствующих профилактических мер, в разработке которых непосредственное участие должны принимать и психологи.

Другая классификация функциональных состояний строится на основании критерия адекватности ответной реакции человека требованиям выполняемой деятельности. Согласно этой концепции, все состояния человека делят на две группы – состояния адекватной мобилизации и состояния динамического рассогласования.

Состояния адекватной мобилизации характеризуются соответствием степени напряжения функциональных возможностей человека требованиям, предъявляемым конкретными условиями деятельности. Оно может нарушаться под влиянием самых разных причин: продолжительности деятельности, повышенной интенсивности нагрузки, накопления утомления и т. д. Тогда возникают состояния динамического рассогласования. Здесь усилия превышают необходимые для достижения данного результата деятельности.

Внутри этой классификации могут быть охарактеризованы практически все состояния работающего человека. Анализ состояний человека в процессе длительно выполняемой работы обычно ведется с помощью изучения фаз динамики работоспособности, внутри которых специально рассматриваются формирование и характерные особенности утомления. Характеристика деятельности с точки зрения величины затрачиваемых на работу усилий предполагает выделение различных уровней напряженности деятельности.

Традиционной областью изучения функциональных состояний в психологии является исследование динамики работоспособности и утомления. Утомление – это естественная реакция, связанная с нарастанием напряжения при продолжительной работе. С физиологической стороны развитие утомления свидетельствует об истощении внутренних резервов организма и переходе на менее выгодные способы функционирования систем: поддержание минутного объема кровотока осуществляется за счет увеличения частоты сердечных сокращений вместо увеличения ударного объема, двигательные реакции реализуются большим числом функциональных мышечных единиц при ослаблении силы сокращении отдельных мышечных волокон и др. Это находит выражение в нарушениях устойчивости вегетативных функций, снижении силы и скорости мышечного сокращения, рассогласовании в психических функциях, затруднениях выработки и торможении условных рефлексов. Вследствие этого замедляется темп работы, нарушаются точность, ритмичность и координация движений.

По мере роста утомления наблюдаются значительные изменения в протекании различных психических процессов. Для этого состояния характерны заметное снижение чувствительности различных органов чувств вместе с ростом инерционности этих процессов. Это проявляется в увеличении абсолютных и дифференциальных порогов чувствительности, снижении критической частоты слияния мельканий, возрастании яркости и длительности последовательных образов. Нередко при утомлении уменьшается скорость реагирования – увеличивается время простой сенсомоторной реакции и реакции выбора. Однако может наблюдаться и парадоксальное (на первый взгляд) увеличение скорости ответов, сопровождаемое ростом числа ошибок.

Утомление приводит к распаду выполнения сложных двигательных навыков. Наиболее выраженными и существенными признаками утомления являются нарушения внимания – сужается объем внимания, страдают функции переключения и распределения внимания, то есть ухудшается сознательный контроль за выполнением деятельности.

Со стороны процессов, обеспечивающих запоминание и сохранение информации, утомление прежде всего приводит к затруднениям извлечения информации, хранящейся в долговременной памяти. Наблюдается также снижение показателей кратковременной памяти, что связано с ухудшением удержания информации в системе кратковременного хранения.

Эффективность процесса мышления существенно снижается за счет преобладания стереотипных способов решения задач в ситуациях, требующих принятия новых решений, или нарушения целенаправленности интеллектуальных актов.

По мере развития утомления происходит трансформация мотивов деятельности. Если на ранних стадиях сохраняется «деловая» мотивация, то потом преобладающими становятся мотивы прекращения деятельности или ухода от нее. При продолжении работы в состоянии утомления это приводит к формированию отрицательных эмоциональных реакций.

Описанный симптомокомплекс утомления представлен разнообразными субъективными ощущениями, знакомыми каждому как переживание усталости.

При анализе процесса трудовой деятельности выделяются четыре стадии работоспособности:

1) стадия врабатывания;

2) стадия оптимальной работоспособности;

3) стадия утомления;

4) стадия «конечного порыва».

За ними следует рассогласование трудовой деятельности. Восстановление оптимального уровня работоспособности требует прекратить вызвавшую утомление деятельность на такой период времени, который необходим как для пассивного, так и активного отдыха. В тех случаях, когда продолжительность или полноценность периодов отдыха недостаточны, происходит накопление, или кумуляция, утомления.

Первыми симптомами хронического утомления служат разнообразные субъективные ощущения – чувства постоянной усталости, повышенной утомляемости, сонливости, вялости и т. д. На начальных стадиях его развития объективные признаки выражены мало. Но о появлении хронического утомления можно судить по изменению соотношения периодов работоспособности, прежде всего, стадий врабатывания и оптимальной работоспособности.

Для исследования широкого спектра состояний работающего человека также используется термин «напряженность». Степень напряженности деятельности определяется структурой процесса труда, в частности содержанием рабочей нагрузки, ее интенсивностью, насыщенностью деятельности и т. д. В этом смысле напряженность интерпретируется с точки зрения требований, предъявляемых конкретным видом труда к человеку. С другой стороны, напряженность деятельности может характеризоваться психофизиологическими затратами (ценой деятельности), необходимыми для достижения трудовой цели. В этом случае под напряженностью понимается величина усилий, прилагаемых человеком для решения поставленной задачи.

Выделяются два основных класса состояний напряженности: специфической, определяющей динамику и интенсивность психофизиологических процессов, лежащих в основе выполнения конкретных трудовых навыков, и неспецифической, характеризующей общие психофизиологические ресурсы человека и в целом обеспечивающей уровень выполнения деятельности.