Особливості психофізіологічних реакцій людини при впливах метеорологічних факторів середовища

Размещено на http://www.allbest.ru/

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

УДК 612.821:612.014

Особливості психофізіологічних реакцій людини при впливах метеорологічних ФАКТОРів середовища

03.00.13 - фізіологія людини і тварин

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

ШАРАФІ Реза Ханморад

Київ 2009

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в лабораторії фізіологічної кібернетики та психофізіології кафедри фізіології людини та тварин біологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор Горго Юрій Павлович, В.о. завідувача кафедри фізичної реабілітації медико-інженерного факультету НТУУ “КПІ”

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Лизогуб Володимир Сергійович, завідувач кафедри анатомії та фізіології людини Черкаського національного університету імені Богдана Хмельницького доктор біологічних наук, професор

Ільїн Володимир Миколайович, завідувач кафедри біології спорту Національного університету фізичного виховання та спорту

Захист відбудеться 11 06. 2009 року о 14⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.38 у Київському національному університеті імені Тараса Шевченка (проспект академіка Глушкова, 2, біологічний факультет).

Поштова адреса: 01033, Київ-33, вул. Володимирська, 64.

З дисертацією можна ознайомитися у Науковій бібліотеці ім. М. Максимовича Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 01033, Київ-33, вул. Володимирська, 58.

Автореферат дисертації розісланий 10 05 2009 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 26.001.38 Цимбалюк О. В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність проблеми. Навколишнє середовище диктує необхідність вивчення впливу зовнішнього середовища на нормальне функціонування організму та працездатність людини. Атмосфера Землі, де безперервно відбуваються різні фізичні явища, це природне середовище життя людини. Під впливом сонячної радіації, обертання Землі відбуваються глобальні та регіональні переміщення повітряних мас, змінюється атмосферний тиск, зароджуються повітряні фронти, циклони і антициклони. Все живе на Землі відчуває на собі постійний вплив цих факторів, особливо при різких і аперіодичних їх змінах [Агаджанян Н.А., 1982; Арингазина А.М., 1986; Barker A., 1994].

Зараз залежність здоров'я і працездатність людини від впливу середовища вже мало у кого викликає сумніви [Казначеев В.П., 1974; Коган А.Б., 1988]. Професії, пов'язані з підвищеними розумовими навантаженнями, набувають великого розповсюдження, тому актуальними стають питання визначення фізіологічних та психофізіологічних змін при професійних та учбових розумових навантаженнях у людини на тлі різких погодних змін [Дмитриев Ю.С., 1974; Колосова О.А., 1987; Mezzacappa E., 1998; Горго Ю.П., 1999].

Надійність роботи людини багато в чому залежить від ступеня адаптації до дії факторів середовища, стійкості до стресів, психофізіологічного стану, етичних і психоемоційних якостей [Медведев В.И., 1982; Меерсон Ф.З., 1981; Горго Ю.П., 1989; Романов С.Н., 1991]. Знання про психофізіологічні властивості людини та їх змін при дії факторів середовища дають можливість прогнозувати якість його роботи [Хананашвили М.М., 1978; Сучкина Е.Г., 1985; Горго Ю.П.,1995, 2006]. Розробка нових форм та методів професійної оцінки і підготовки людини, необхідних для підвищення успішності його діяльності, може здійснюватися лише на основі розуміння змін фізіологічних і психофізіологічних процесів при дії факторів середовища [Ежевская В.В., 1966; Ковальчук А.В., 1972; Овчарова В.Ф., 1991; Симонов П.В., 1975]. Є великий статистичний матеріал, який показує зв'язок зміни працездатності та функціональних станів людини, захворюваності, летальних випадків та інших порушень життєдіяльності людини із змінами сонячній активності, клімату, погоди. Ці порушення життєдіяльності отримали узагальнену назву геліометеотропні реакції [Андронова Т.И., 1982; Беленькая Р.М., 1978; Бокша В.Г., 1989; Деряпа Н.Р., 1989].

На розвиток метеотропних реакцій впливає весь атмосферний фізичний комплекс, який складає погоду [Андронова Т.И., 1982; Пристром А.М.,2002]. На тлі формуючої несприятливої погоди особливе значення має збурення атмосфери різкими стрибкоподібними змінами метеофакторів. Існують показники на передчуття погоди за даними суб'єктивних оцінок людей і об'єктивних змін показників фізіологічних систем. Проблема геліометеочутливості організму людини як складної біологічної системи, а також геліометеотропніє реакції здорової і хворої людини мають велике медико-соціальне значення [Мизун Ю.Т., 1990; Никберг И.Н., 1993]. За даними П.г. Мезерницкого [Мезерницкий П.Г.,1934], серцево - судинна система різкіше реагує на зміну погоди, ніж інші системи організму [Дорошко Т.Н., 2002; Ежевская В.В., 1966; Казначеев В.П., 1986]. За даними Н.Хорсевої [2001], існує пряма залежність між обуреннями магнітного поля Землі та нормою протікання вагітності у жінок.

Разом з досягненнями в розробці цієї проблеми очевидно, що багато сторін в біометеорології досліджено недостатньо. Це пояснюється складністю взаємодії двох динамічних систем - зовнішнього середовища і організму людини. Тому актуальними є дослідження впливу метеофакторів, електромагнітних полів, природних інфразвуків на діяльність людини, параметри здоров'я і зміни функціональних станів, а також прогнозування сонячної активності та геомагнітних обурень [Баевский Р.М., 1979; Владимирский Б.М., 1982; Галиндо Э., 1988; Пудовкин М.И., 1993; Романов С.Н., 1983].

Метеорологічні фактори є стресорами, які впливають на формування неспецифічних метеореакції, змінюють біоритми всіх біо об'єктів і, звичайно, людину [Бокша В.Г., 1980, 1989; Лапко А.В., 1994]. Основою такого впливу є сонячна активність, яка виявляється на Землі безпосередньо у вигляді радіовипромінювання, інфрачервоного випромінювання і видимого світла. Також і опосередковано шляхом зміни метеорологічних (температура, швидкість вітру, вологість, атмосферний тиск) або геофізичних (варіації магнітного поля Землі, приливні хвилі, хвилі гравітації, низькочастотні коливань тиску і т.д.) факторів [Беленькая Р.М., 1978; Белая И.И., 1994; Горго Ю.П., 2005]. Накопичено багато літератури, яка свідчить про залежність стану і змін магнітного поля, атмосфери і біосферу Землі від фізичних явищ та процесів на Сонці, які об'єднані терміном ''сонячна активність'' [Войчишин С.А., 1974; Владимирский Б.М.,1984, 2000].

Визначено також, що функціональні стани людини в межах впливу факторів Землі значною мірою залежать від силових складених електромагнітних полів та інших фізичних характеристик, які визначають геомагнітну обстановку в конкретному місці, де ці люди знаходяться [Билца Б.А., 1976; Кулаков Ю.В., 1996; Никберг И.И., 1988; Zweibel S.L., 1995].

Природні електромагнітні поля, також як і інші геліогеофізичні характеристики, безперервно змінюються в просторі і в часі. Ефективність їх біологічної дії залежить від характеру цих змін і від індивідуальних властивостей, функціонального стану і ступеня здоров'я людини, а особливо коли людина знаходяться в різних психоемоційних станах [Houle M.S., 1999; Richner H., 1978; Van der Molen M.W., 1996; Gorgo Yu. et al., 2004]. Якщо організм людини в звичайних умовах життя чутливий до дії різних геліогеофізичних і метеорологічних факторів, то в підвищеному психоемоційному стані метеотропні реакції стають ще виразнішими. Все це визначає необхідність проведення ретельного моніторингу за станом магнітосфери і атмосфери з метою здійснення прогнозування в змінах функціональних станів людини. Перш за все це, стосується моніторингу наднизькочастотних коливань атмосферного тиску і магнітного поля Землі, які на думку авторів, [Галичий В.А., 2000; Gorgo Yu., et al., 2004] роблять найбільш істотні впливи на функціональні стани, працездатність і здоров'я людини.

Вивченню психофізіологічних функцій оператора (уваги, пам'яті, фізичної і розумової працездатності, функціональної рухливості нервових процесів) у зв'язку з діями факторів середовища присвячені роботи А.О. Навакатикяна [Навакатикяна А.О., 1989; Соколова Е.Н., 1958; Сучкиной Е.Г., 1985; Горго Ю.П., 2002]. Але залишаються недостатньо вивченими характеристики операцій людиною часом і простором при професійних навантаженнях, не досліджені зв'язки між психофізіологічними характеристиками людини і такими зовнішніми характеристиками як наднизькочастотні коливання атмосферного тиску. Разом з визначенням особливостей психофізіологічних функцій важливим є дослідження фізичної працездатності і стану серцево-судинної системи людини, яка чутливо реагує на будь-які зміни в зовнішньому середовищі. Виявлення взаємозалежних інтеграційних механізмів регуляції психоемоційних і фізіологічних функцій може служити основою при розробці засобів оптимізації діяльності людини без перенапруження діяльності основних фізіологічних систем організму [Дмитриев Ю.С., 1974; Ковалева А.И., 1975; Горго Ю.П., Дидык Л.А., 2002].

Відсутність досліджень системних механізмів забезпечення діяльності людини в різних за складністю і напруженістю робочих ситуаціях і оцінки якості діяльності оператора, які б дозволяли прогнозувати моменти зриву операторської активності і оцінювати функціональні резерви людини, зумовило тему цього дослідження. Психофізіологічні і психоемоційні реакції людини на тлі факторів середовища, що змінюються, багато в чому забезпечують оптимізацію навиків управління і уваги, орієнтацію в складних умовах, адекватне і своєчасне розуміння виниклої технологічної ситуації [Бойко Е.И., 1964; Горго Ю.П., 1989]. У сучасних умовах тема нашого дослідження стає ще актуальнішою через постійне зростання темпів розумових навантажень і напруги роботи людини в різних умовах середовища.

Метою даної роботи було вивчення змін фізіологічних і психоемоційних станів людини, які відбуваються при змінах різних метеорологічних факторів. Метою роботи було також вивчення змін показників латентних періодів простої сенсомоторної реакції і характеристик самопочуття, активності і настрою людей з різними індивідуальними та етнічними особливостями, які відбуваються під впливом змін наднизькочастотних коливань атмосферного тиску.

Визначалися основні статистичні характеристики прояву латентних періодів простої сенсомоторної реакції і характеристик самопочуття, активності і настрою людей з різними індивідуально-типологічними особливостями. Були проведені зіставлення цих даних для пошуку взаємозв'язків і виявлення та пояснення механізмів впливу геліогеофізичних і метеорологічних факторів на стан людини для вибирання оптимальних засобів корекції негативного впливу цих факторів. Робота присвячена вивченню психофізичних методів оцінки функціональних станів людини для їх використання як зворотного зв'язку при визначенні достатності впливів при застосуванні засобів корекції негативного впливу цих факторів. Робота полягала також в проведенні щоденного моніторингу наднизькочастотних коливань атмосферного тиску і основних метеорологічних параметрів по м. Києву (Україна) навесні і восени 2005 р., а також в м. Шираз (Іран) взимку 2006 р.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалася згідно науково-дослідним темам лабораторії фізіологічної кібернетики і психофізіології кафедри фізіології людини і тварини Київського національного університету імені Тараса Шевченка: "Визначення оптимальних режимів діяльності організму людини при різних функціональних станах за показниками основних властивостей нервової і вісцелярних систем" (2002-2005 рр., номер державної реєстрації 0101U002475); "Досліджувати системні, клітинні і молекулярні механізми діяльності нервової системи, внутрішніх органів і рухового апарату організму людини і тварини в нормі і патології" (2006-2010 рр., номер державної реєстрації 0106U005751).

Мета і завдання дослідження. Метою даної роботи було вивчення змін показників латентних періодів простої сенсомоторної реакції і характеристик психоемоційних самооцінок, які відбуваються при впливах наднизькочастотних коливань атмосферного тиску у людей з різними індивідуально-типологічними особливостями. Відповідно меті були постановці такі завдання:

1. Визначити основні характеристики сезонних проявів латентних періодів простої сенсомоторної реакції і оцінок самопочуття, активності і настрою людей з різними індивідуально-типологічними особливостями.

2. Провести щоденний моніторинг наднизькочастотних коливань атмосферного тиску і основних метеорологічних параметрів у м. Києві (Україна), а також в р. Шираз (Іран) впродовж 2004-2006 р.р.

3. Виявити особливості сезонних змін стану серцево-судинної системи і фізичної працездатності при розумових навантаженнях людей з різними індивідуально-типологічними та етнічними особливостями.

4. Визначити характер та напрямки змін функціональних станів людини при впливах геліогеофізичних факторів.

5. Визначити психофізичні підходи, як зворотного зв'язку для визначення адекватності і достатності їх застосування при нормалізації організму на тлі негативних впливів геліогеофізичних факторів.

Об'єкти дослідження: психофізіологічні функції і критерії функціональних станів людини.

Предмет дослідження: особливості змін фізіологічних і психофізіологічних характеристик людини при впливах факторів середовища. реакція самопочуття сезонний геліогеофізичний

Дослідницькі прийоми. Виявляли особливості сезонних змін стану серцево-судинної системи і фізичної працездатності при розумових навантаженнях людей з різними індивідуальними та етнічними особливостями. Особливості поведінки психофізіологічних реакцій людини залежно від метеорологічних умов досліджувалися за двома варіантами методики - по бланковій методиці дослідження характеру і динаміки самооцінки самопочуття, активності і настрою (САН) людини, за принципом семантичного диференціала, розробленому Осгудом [Доскин В.А., 1975]. Досліджували також латентні періоди простої сенсомоторної реакції (ЛППСР) в 3-х групах обстежуваних, які відрізнялися часом і географічними регіонами досліджень, по модифікованій комп'ютерній методиці реєстрації ЛППСР [Богданов В.Б., 2005; Горго Ю.П., 2002]. Визначення даних про погоду в Києві отримували з метеорологічного центру аеропорту Жуляни, а в Шираз - з національного метеоцентру Ірану. Ці дані також можна знайти в метеорологічному сайті “http://adds.aviationweather.noaa.gov”. Паралельно з реєстрацією метеопараметрів проводився моніторинг флуктуацій атмосферного тиску (ФАТ) за допомогою приладу “Вимірювач параметрів повітря” «Атмосфера-P1», яке постійно вимірювало ФАТ в Києві і в Шираз і проводив запис у власну пам'ять та пам'ять персонального комп'ютера [Дідик Л.О., Горго Ю.П., 2005].

Наукова новизна отриманих результатів. У роботі визначений зв'язок між змінами психофізіологічних характеристик людини і впливами геліо-геофізичних і метеорологічних факторів середовища. Показано, що функціональні стани людини значною мірою залежить від впливу локальних геофізичних факторів, які визначають геофізичну обстановку в конкретному місці, де ці люди живуть або працюють. Відмічено, що природні хаотичні наднизькочастотні коливання атмосферного тиску найістотніше впливають на фізичний і психоемоційний стани людини і визначають метеозалежність людини за оцінкою рівня адаптації до дії слабких фізичних факторів середовища. Визначені найбільш значущі параметри флуктуацій атмосферного тиску, а також метеорологічні параметри, що викликають виражені зміни ФАТ, які впливають на психофізіологічні показники і визначають метеочутливість людини.

Вперше показано, що представники персидської і слов'янської етнічних груп мають різні медіани значень латентних періодів простих сенсомоторних реакцій, а при оцінках тесту САН це не виявляється. Показано, що незалежно від сезону спостережень, медіана латентних періодів простих сенсомоторних реакцій у чоловіків менша ніж у жінок, і флуктуації атмосферного тиску по-різному впливають на психофізіологічні показники у жінок і чоловіків. Встановлено, що наднизькочастотні коливання атмосферного тиску в північній півкулі більш виражені в осінній період і це пояснює локальну осінню сезонність уповільнення часу реакцій у випробовуваних.

Встановлено, що підвищення амплітуди наднизькочастотними коливаннями атмосферного тиску викликають різні зміни в організмі осіб з різним вегетативним статусом, найбільш чутливою категорією є ваготоникі. Проведений моніторинг варіацій локальних наднизькочастотними коливаннями атмосферного тиску і зіставлення цих даних з оцінками психоемоційного стану людини показав тісний зв'язок таких варіацій з оцінками характеристик самопочуття, активності і настрою людини, на основі чого виявлені і обґрунтовані механізми впливів геофізичних факторів на стан людини і вибрані оптимальні засоби корекції негативного впливу таких факторів.

Практичне значення отриманих результатів. Використання комплексного системного підходу до оцінки і прогнозування ефективності роботи людини в природних умовах дозволяє істотно підвищити надійність розумової діяльності людини. Дослідження свідчать про нормалізацію функціонального стану організму після проведення аутотренінга, при цьому відбувається оптимізація регуляції вегетативних процесів. Активуючий вплив самонавіяння на вегетативні і психофізіологічні функції дозволить застосовувати його як зручний і доступний спосіб корекції стану організму в екстремальних умовах роботи. Оцінка особливостей психофізіологічних функцій людини при впливах різних геліо-геофізичних факторів дає можливість збільшення якості і надійності професійного відбору і професійної роботи.

Матеріали дисертації використовуються при проведенні спецкурсів і спецпрактикумів з курсу "Фізіологічна кібернетика", "Основи психофізіології" для студентів Київського національного університету імені Тараса Шевченка.

Особистий внесок претендента. Проведення експериментальних досліджень, статистична обробка отриманих результатів, їх узагальнення і систематизація і оформлення матеріалів дослідження виконані дисертантом особисто. Автором проаналізована наукова література за темою роботи. Узагальнення результатів дисертаційної роботи і формулювання, наукові висновки здійснені за участю наукового керівника.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи були представлені на науковій конференції “Геліогеофізичні фактори і здоров'я людини” (Новосибірськ, 2005), “Актуальні проблеми біомедичної інженерії, інформатики, кібернетики і телемедицини” (Київ, 2007), “біофізичні механізми функціонування живих систем” (Львів, 2008) і семінарах кафедри фізіології людини і тварини і лабораторії фізіологічної кібернетики і психофізіології біологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка.

Публікації. По темі дисертації опубліковано 7 наукових робіт, з них 4 статті в спеціалізованих наукових виданнях, і 3 тези в матеріалах семінарів, симпозіумів і конференцій.

Структура і об'єм дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, огляду літератури, матеріалів і методів досліджень, результатів роботи і їх обговорення, аналіз результатів дослідження, висновків, списку використаної літератури. Дисертація викладена на 173 сторінках, містить 39 таблиці і 15 рисунків. Бібліографія включає 371 джерел літератури, з них 223 джерела вітчизняної і 148 - іноземної літератури.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Об'єкти і методи досліджень. Було проведено дослідження психофізіологічних реакцій людини залежно від метеорологічних умов. Досліджували латентні періоди простої сенсомоторної реакції (ЛППСР) в 3-х групах обстежуваних, які відрізнялися часом і географічними регіонами. Всього в експериментах брали участь 135 чоловік. Віковий діапазон випробовуваних складав від 15 до 30 років і з середнім віком 20±2 роки. Всі випробовувані були з нормальним або скорегованим зором. У першій групі були 75 чоловік обох статей, з них 27 жінок і 48 чоловіків, вік в цій групі від 16-ти до 30-ти в середньому віком 20±2 роки. Їх обстежували навесні, в період з 14 березня по 13 квітня в 2005-го року в Києві (Україна). У другій групі були 35 чоловік обох статей, з них 20 жінок і 15 чоловіків, вік в цій групі від 17-ти до 28-ти в середньому віці 20±2 роки. Їх обстежували, восени з 28 вересня по 28 жовтня 2005-го року в Києві (Україна). У третій групі були 25 чоловік (Іран), вік в цій групі від 15-ти до 30-ти в середньому віці 21±2. Їх обстежували взимку і весною з 9 лютого по 4 квітня 2006-го року в Шираз (Іран). Ми досліджували латентні періоди простої сенсомоторної реакції за допомогою програми “React 22” [Богданов В.Б., Горго Ю.П., 2002.].

Для участі в експерименті кожен випробовуваний повинен бути читати, і ознайомитися з умовами експерименту, підписати анкету, вписати ім'я і дату народження. Все це проводилося для статистичних даних і для етичних норм. Після цього випробовувані заповнювали таблицю САН, а потім після інструкції проводилися дослідження особливостей прояву ЛППСР при пред'явленні світлових стимулів. У додатковому експерименті, на 35 випробовуваних, на протязі 27 днів щодня проводили моніторинг тесту САН і паралельно ФАТ.

вимірювали також наступні фізіологічні параметри: артеріальний тиск (САТ) - систолічний і діастолічний (ДАТ), а також частоту серцевих скорочень (ЧСС) за допомогою автоматизованого тонометра “Beurer Vitalcontrol VC12”. За цими показниками розраховувалися показники вегетативного балансу - Індекс Кердо (ІК) і хвилинний об'єм крові (ХМО). Також впродовж 31 дня проводили психофізичні спостереження, фізіологічні вимірювання і самокорекцію. Всього було проведено 70 обстежень на 35 чоловік у віці 18-45 року. Самонавіяння проводилися під час кожного дослідження впродовж 25-30 хвилин в стані спокою з використанням вербального самонавіяння (заспокійливі слова) для відносної оптимізації і нормалізації функціональних характеристик людини (методика аутотренінга).

Фізіологічні параметри вимірювалися до і відразу після самонавіяння. Всі отримані дані обробляли за допомогою програми ”Statistica” і рахували медіану в кожній групі, також ці дані порівнювати з ”Mann-Whitney U Test” і ранговими кореляціями зв'язками між ними по Спірману. Ми використовували програму “Matlab” із спеціально розробленим програмним забезпеченням для обробки отриманих даних ФАТ.

Результати дослідження та їх обговорення. У першій стадії експериментів ми досліджували характеристику латентних періодів простої сенсомоторної реакції (ЛППСР) при проведенні експериментів в трьох групах (табл. 1, рис. 1)

Таблиця 1

Результати дослідження по ЛППСР для трьох груп на території України і Ірану

Умовні позначення: * - порівняння 1-ї і 3-ї груп даних; + - порівняння 2-ї і 3-ї груп даних; # - порівняння 1-ї і 2-ї груп даних; * -p<0,05, ** -p<0,01 *** - p<0,001.

Ми відзначили, що медіана ЛППСР в III групі, випробовуваний в Ірані, значно менше і достовірно відрізняє в порівнянні з медіанами ЛППСР в I-ї і II-ї групі, випробовуваних в Україні (табл. 1 и рис. 1).

Також видно, що медіана ЛППСР в I-ї групі значно менша порівняно з II-ю групою, випробовуваній в Україні. також жінки I групи мають менший ЛППСР, ніж жінки II групи (табл. 2 и рис. 2).

Таблиця 2

результати ЛППСР під час участі жінок в експерименті в різний час року на території України

Оскільки дослідження ЛППСР проводилися в різні сезони - навесні, восени і взимку (у Ірані), це вказує на те, що геофізичні фактори, і, в першу чергу ФАТ, які найбільш виражені в осінній період, неоднаково впливають (у нашому випадку уповільнюють) ці психофізіологічні показники у жінок і чоловіків. (табл. 2, рис. 2 і табл. 3, рис. 3).

Ми також відзначили, що медіана ЛППСР у чоловіків I і II групі менша ніж у жінок. Тут можна відзначити, що існує вплив статевих відмінностей на психофізіологічні характеристики чоловіків і жінок, і ми припускаємо, що геофізичні фактори зовнішнього середовища також неоднаково впливають на ці психофізіологічні показники у жінок і чоловіків.

при проведенні експериментів в трьох групах ми також досліджували характеристики показників таблиці САН.

таблиця 3

результати ЛППСР під час участі чоловіків в експерименті на території України і Ірану

видно, що медіана показників таблиці САН були у трьох груп випробовуваних приблизно однакові і ми не спостерігали статистичні достовірних відмінностей між групами і між групами чоловіків і жінок. Це вказує на те, що за психоемоційними характеристиками, групи були достатньо однорідними. але те, що а ні різні сезони вимірювань, а ні різні етнічні групи істотно не впливають на зміни і відповідно оцінку психоемоційних параметрів людини (табл. 4).

Таблиця 4

Медіани показників таблиці САН для різних груп на території України і Ірану

на наступній фазі дослідження показали, що показники флуктуації атмосферного тиску (ФАТ) під час експериментів на території України і Ірану були значними і достовірно відрізнялися в різні сезони спостережень (Табл. 5).

Таблиця 5

Показники флуктуацій атмосферного тиску (ФАТ) на території України і Ірану

Fr- частота найбільшої гармоніки, Pr # (c) - період найбільшої гармоніки, Am- амплітуда найбільшої гармоніки, Ad- виявлена амплітуда сигналу в діапазоні (вся гармоніка); AbsPres - абсолютний тиск; TEM - температура; PRE - тиск; WIND - швидкість вітру.

Нами показано, що в періоди досліджень найбільші зміни серед метеорологічних даних спостерігалися в значенні температури повітря, на другому місці найбільший швидкості вітру, і в останню чергу такі зміни спостерігалися з боку атмосферного тиску (Табл. 5).

У наступній фазі ми вивчали наявність зв'язків і значущих показників коефіцієнта рангової кореляції по Спірману (R) між показниками самопочуття, активності, настрою, ЛППСР і метеорологічними факторами при проведенні експериментів в I, II і III групах в різні сезони (Табл. 6).

Таблиця 6

Таблиця значущих показників коефіцієнтів кореляції значень таблиці САН і метеорологічних факторів при участі в експерименті I, II, і III груп

Умовні позначення: * -p<0,05, ** -p<0,01, *** - p<0,001;

САН: С - Самопочуття; A - Активність; Н - Настрій;

Tem - температура; Pre - тиск; Wind - швидкість вітру.

показано, що між параметрами показників таблиці САН і значеннями атмосферного тиску в I групі спостереження ми відзначали негативний кореляційний зв'язок, в II групі подібні кореляційний зв'язок вже з показниками швидкості вітру, а в III групі цей зв'язок між показниками таблиці САН і значеннями атмосферного тиску. Таким чином, можна сказати, що незалежно від місця спостережень коливання показників таблиці САН істотно залежать від флуктуацій тиску і особливо швидкості вітру. При цьому, чим менше флуктуації цих метеорологічних показників, тим більше позитивні відповіді випробовуваних по таблиці САН (табл. 6). Ми також відмітили що, показник “А” таблиці САН має великі кількості достовірно кореляційних зв'язків з параметрами ФАТ. Параметр “Н” менше ніж параметр “А”, але теж має достовірні коефіцієнти кореляції з характеристиками ФАТ, але тільки негативні зв'язки. А параметр “С” зовсім не має достовірних рангових коефіцієнтів кореляцій.

У процесі виконання тесту САН після обробки, яка спостерігається на п'ятому, жердиною питаннях збільшується зосередженість людини і тут вплив параметрів зовнішнього середовища виявляється найістотнішим. До кінця виконання таблиці САН, коли у людини зменшується зосередженість, кількість достовірних коефіцієнтів кореляції зменшується. показано, що найсильніше впливи зміни геофізичних параметрів на психофізичні характеристики людини за наслідками таблиці САН, спостерігалися в III групі випробовуваних чоловіків в Ірані.

При вивченні наявності зв'язків між параметрами ФАТ і ЛППСР з табл. 7 видно, що після п'ятого значення латентного періоду кількість достовірностях коефіцієнтів кореляції різко збільшується і воно падає до 95-го значенню латентного періоду. Тут так само, як і у випадку із застосуванням тесту САН, проявляються ефекти впрацювання людиною при виконанні тесту. На початку виконання тесту - впрацювання, за тим починається підвищення зосередження для правильного виконання поставлених завдань і в кінці тесту відбувається по слабшення цього зосередження. Можна відзначити, що в цьому випадку збільшується кількість і величина негативних коефіцієнтів рангової кореляції між характеристиками ЛППСР і ФАТ.

Також на табл. 7 показано, що у випробовуваних II групи в Україні значення коефіцієнтів кореляції між параметрами ЛППСР і характеристиками ФАТ по значеннях більш, ніж в I групі випробовуваних в Україні (між чоловіками і жінками). Оскільки наднизькочастотні коливання атмосферного тиску в північній півкулі більш виражені в осінній період, це пояснює локальну осінню сезонність вплив ФАТ і на функціональний стан людини. З таблиці 7 видно, що, у випробовуваних III групи в Ірані значення коефіцієнтів кореляції між параметрами ЛППСР і характеристиками ФАТ по значенню більша ніж в групі випробовуваних в Україні.

Це також вказує на тісний зв'язок в характеристиці тестувань простої сенсомоторної реакції з параметрами ФАТ в іранській групі. Мабуть, це обумовлено тим, що іранська група більш зосереджена на виконання завдання, і, як ми показали вище, збільшення зосередження веде до збільшення зв'язку між психофізіологічним навантаженням і дією фактором зовнішнього середовища, або тут діяв якийсь інший, мало поки вивчений фактор, можливо біоритми або фактори соціальної природи, які приводять до таких значних змін коефіцієнтів кореляції.

у III групі випробовуваних, які проходили дослідження в Ірані, наголошувалася виняткова дія коливань зовнішньої температури на позитивні зв'язки між ЛППСР і цим метеорологічними параметрами, але такому зв'язку на I-ї і II-ї групі значно менше.

показано, що дії метеорологічних факторів по-різному впливають на чоловіків і жінок. Чоловіки II групи мають найбільшу кількість достовірних коефіцієнтів кореляції при впливі змін температури порівняно чоловіками в I-й групі, особливо в середині та в кінці дослідження латентні періодів. Чоловіки та жінки мають велику кількість значущих коефіцієнтів кореляції при дії коливання тиску, особливо на початку і в середини проходження тесту при дослідженні лппср. Також видно, що жінки мають значно менше коефіцієнтів кореляції між ЛППСР і характеристиками вітру під час досліджень, ніж чоловіки.

На рис. 4 зображені щоденні зміни параметрів тесту САН і змін ФАТ. Видно, що зміни параметрів “С”, “А”, “Н” - самопочуття, активність, настрій мають синхронні зміни окремих параметрів САН залежно від коливань ФАТ. Видно, що в цей місяць спостережень ФАТ існують і тісний негативний зв'язок між добовими змінами тесту САН і добовими змінами ФАТ.

У наступній фазі експерименту нами були оцінені фізіологічні зміни в організмі людини в умовах негативного впливу геофізичних параметрів середовища і проведено кореляційний аналіз таких змін з показниками самооцінки самопочуття. Як спосіб корекції функціональних станів в початковий період адаптації був застосований аутотренінг. Виявлені можливі зміни вегетативних показників під впливом аутотренінгу.

Показано, що на початку дій вплив аутотренінга максимальний. З табл. 8 видно, що дія самонавіяння мала на організм обстежуваних комплексний позитивний вплив, який приводив до достовірного зниження: артеріального тиску, частоти серцевих скорочень. Відбувався зсув показників вегетативного балансу (індекс Кердо і хвилинний об'єм крові) від парасимпатотонії до нормотонії.

Таблиця 8

Середні значення вегетативних показників людини до та після впливів самонавіювання (n=35)

(* - p<0,05) АТС - артеріальний тиск систоли; ATД - артеріальний тиск діастоли; ЧСС - частота серцевих скорочень; ІК - індекс кердо; ХОК - хвилинний об'єм крові.

Таким чином, після сеансів самонавіяння відбувалася нормалізація показників серцево-судинної системи, а з цим і оптимізація розумової працездатності. Тут треба враховувати, що такого позитивного впливу просто під час спокійного відпочинку в контролі не було. А основним є те, що в екстремальних умовах можна шляхом самовпливів коректувати і нормалізувати особистий функціональний стан.

Було також показано, що показники самооцінки стану фізичного здоров'я “С” негативно корелюють з частотою серцевих скорочень, індексом кердо (до і після аутотренінга), хвилинним об'ємом кров (лише після аутотренінга). Це означає, що симпатотонія, а особливо та, що виявлялася після аутотренінга, співпадала з суб'єктивно поганим самопочуттям випробовуваного. Самооцінка “А” корелювала із зміною індексу Кердо, при підвищеній самооцінці активності “А” ІК після впливів підвищувався у меншій мірі. Це зіставлення необхідне для виявлення найважливіших показників індикації оптимальності функціональних станів людини. Для самопочуття “С” - це частота серцевих скорочень і, в деякій мірі, індекс Кердо. Для суб'єктивного рівня активації “А” - це ЧСС. Для індикації настрою “Н” вегетативні кореляти не виявлені. Це свідчить про те, що якщо під час аутотренинга знижується ЧСС, то ми можемо вважати це індикатором поліпшення самопочуття і активації в результаті такого впливу.

ВИСНОВКИ

1. У роботі визначено зв'язок між змінами психофізіологічних характеристик людини та впливами геофізичних і метеорологічних факторів середовища і показано, що функціональний стан людини значною мірою залежить від впливу локальних геліогеофізичних факторів, які визначають геофізичну обстановку в конкретному місці, де ці люди живуть або працюють.

2. Природні хаотичні наднизькочастотні коливання атмосферного тиску найістотніше впливають на фізичний і психоемоційний стани людини. Це часто визначає метеозалежність людини при виконанні розумових навантажень, що виявляється в особливостях зміну часу реакцій, як першої ланки загальної адаптаційної реакції, по характеристиках якої можна оцінити рівень адаптації до дії слабких фізичних факторів середовища.

3. З наших даних видно, що найбільш значущими параметрами флуктуацій атмосферного тиску, що впливають на психофізіологічні показники і визначають метеочутливість, є коливання амплітуди ФАТ в найбільш низькочастотному діапазоні періодів 1200 - 120 с та 120 - 20 с. Виражені зміни ФАТ при цьому викликаються флуктуаціями метеорологічних параметрів - температури, швидкості вітру і атмосферного тиску.

4. Метеорологічні і геофізичні фактори при подразненнях рецепторних апаратів визначають індивідуальну і виборчу чутливість до таких факторів через вегетативну і центральну нервову систему, її кірковий апарат, що ми відзначали в змінах латентних періодів простих сенсомоторних реакцій і при реєстрації тесту САН. Оскільки наднизькочастотні коливання атмосферного тиску в північній півкулі більш виражені в осінній період, це пояснює локальну осінню сезонність уповільнення часу реакцій у випробовуваних.

5. При дослідженнях психофізіологічних показників на територіях України і Ірану показано, що представники персидської етнічної групи мають менші середні значення латентних періодів простих сенсомоторних реакцій в порівнянні з представниками слов'янської групи, а при оцінках тесту САН це не виявляється.

6. При визначенні латентних періодів простих сенсомоторних реакцій відмічено, що, незалежно від сезону спостережень, середні значення часу реакції у чоловіків менше ніж у жінок, і ми вважаємо різним вплив флуктуацій атмосферного тиску на ці психофізіологічні показники у жінок і чоловіків. Проведений моніторинг варіацій локальних ФАТ і зіставлення цих даних показав тісний зв'язок таких варіацій з оцінками характеристик самопочуття, активності і настрою людини на фоні впливу геофізичних факторів на стан людини.

7. Дослідження свідчать про нормалізацію функціонального стану організму після проведення самонавіяння, при яких відбувається оптимізація регуляції багатьох вегетативних процесів, а з цим і оптимізація розумової працездатності.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Горго Ю. фізіологічні особливості оцінки працездатності операторів різного віку / Горго Ю., Харковлюк-Балакіна Н., Горлов Д., Шарафі Р. // вісник київського національного університету імені Тараса Шевченко. Проблеми регуляції фізіологічних функцій. 2007. № 12, С. 44-46. (Горго Ю. формулювання висновків; Харковлюк-Балакіна Н. одержання експериментальних даних та пошук літератури; Горлов Д. брав участь в аналізі одержаних даних, пошук літератури; Шарафі Реза ханморад - одержання експериментальних даних, пошук літератури та брав участь в аналізі одержаних даних)

2. Горлов Д. Вплив метеорологічних факторів на самопочуття і функціональний стан людини в осінній і весняний періоди / Горлов Д., Шарафі Р., Богданов В., Дідик Л., Лисенко В., Горго Ю. // вісник київського національного університету імені Тараса Шевченко. Біологія. 2007. №50, С. 77-80. (Горлов Д. пошук літератури та формулювання висновків; Шарафі Реза ханморад - одержання експериментальних даних та пошук літератури; Богданов В. одержання експериментальних даних та Формулювання висновків; Дідик Л. одержання експериментальних даних; Лисенко В. брав участь в аналізі одержаних даних; Горго Ю. одержання експериментальних даних та формулювання висновків)

3. Шарафі Р. Просторовий розподіл статичних електричних потенціалів поверхні шкіри людини під впливом метеофакторів / Шарафі Р., Горлов Д., Богданов В., Горго Ю., Коробейніков Г. // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту. 2008. № 1, С. 165-167. (Шарафі Реза ханморад - брав участь в аналізі одержаних даних; Горлов Д. одержання експериментальних даних та пошук літератури; Богданов В. одержання експериментальних даних, пошук літератури та формулювання висновків; Горго Ю. брав участь в аналізі одержаних даних та Формулювання висновків; Коробейніков Г.)

4. Шарафи Р. Особенности сенсомоторной реакции человека при влиянии флуктуации атмосферного дпвления / Шарафи Р., Богданов В., Горлов Д., Горго Ю., Коробейников Г. // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту. 2008. № 2, С. 152-157. (Шарафи Реза ханморад - получение экспериментальных данных, поиск литературы и формулировка выводов; Богданов В. получение экспериментальных данных и поиск литературы; Горлов Д. принимал участие в анализе полученных данных; Горго Ю. П - принимал участие в анализе полученных данных и формулировке выводов; Коробейников Г.)

5. Горго Ю.П., Литвинов Н.Я., Реза Шарафи. Особенности развития личинок Galleria melanogaster и яиц комаров Aedes при облучении ЭМИ с круговой поляризацией: Мат. межд. симп. [“Гелиогеофизические факторы и здоровье человека”] Новосибирск: ООО «РИЦ», 2005, C. 135-136.

6. Горго Ю.П., Шарафі Реза. Оцінки та корекція функціональних станів людини в екстремальних умовах середовища: II межд. конф. [“Актуальні проблеми біомедичної інженерії, інформатики, кібернетики і телемедицини”]. Київ: Україна. 2007. С. 79-80.

7. Gorgo yu. P., sharafi r., mamilov s. a. The effects of atmospheric pressure fluctuations in the far infrasound range on circulation system diseases: Міжн. наук. конф. [“біофізичні механізми функціонування живих систем”]. Присвяченої 70-річчю з дня народження проф. О. Л. Гойди. Львів: Україна. 2008. С. 92-94. (Gorgo Yu. P. took the experimental information, searched literature and formuled the conclusions; Sharafi Reza Khanmorad - took part in the analysis of the got data; Mamilov S. A. took part in the analysis of the got data)

АНОТАЦІЯ

Шарафі Р. Особливості психофізіологічних реакцій людини при впливах метеорологічних факторів середовища. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за фахом 03.00.13. фізіологія людини і тварин. Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2009.

Дисертація присвячена вивченню змін показників латентних періодів простій сенсомоторної реакції і характеристик психоемоційних самооцінок, які відбуваються при впливах наднизькочастотних флуктуацій атмосферного тиску (ФАТ) у людей з різними індивідуальними особливостями. Визначені основні статистичні характеристики сезонних проявів латентних періодів простої сенсомоторноі реакції і оцінок самопочуття, активності і настрою людей з різними індивідуальними особливостями. Проведений щоденний моніторинг наднизькочастотних коливань атмосферного тиску і основних метеорологічних чинників у м. Києві (Україна), а також в р. Шираз (Іран) в 2005 і 2006 р.р. показанв, що найбільш значущими параметрами флуктуацій атмосферного тиску, що впливають на психофізіологічні показники і визначальними метеочутливість є коливання амплітуди ФАТ. показано, що представники персидської етнічної групи мають менші латентних періодів простих сенсомоторних реакцій в порівнянні з представниками слов'янської групи, а при оцінках тесту САН це не виявляється. При визначенні латентних періодів простих сенсомоторних реакцій відмічено, що, незалежно від сезону спостережень, часу реакції у чоловіка менша ніж у жінки, і ми вважаємо, що флуктуації атмосферного тиску по-різному впливають на ці психофізіологічні показники у жінки і чоловіка Дослідження свідчать про нормалізацію функціонального стану організму після проведення самонавіяння, відбувається оптимізація регуляції багатьох вегетативних процесів.

Ключові слова: флуктуації атмосферного тиску (ФАТ), латентний період простої сенсомоторної реакції, метеорологічні чинники, психофізіологічні показники.

АННОТАЦИЯ

Шарафи Р. Особенности психофизиологических реакций человека при влияниях метеорологических факторов среды. Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13. физиология человека и животных. Киевский национальный университет имени Тараса Шевченка, Киев, 2009.

Диссертация посвящена изучению изменения показателей латентных периодов простой сенсомоторной реакции и характеристик психоэмоциональных самооценок, которые происходят при влияниях сверхнизкочастотных флуктуаций атмосферного давления (ФАД) у людей с разными индивидуальными особенностями. Определены основные статистические характеристики сезонных проявлений латентных периодов простой сенсомоторной реакции и оценок самочувствия, активности и настроения людей с разными индивидуальными особенностями. Провели ежедневный мониторинг сверхнизкочастотных колебаний атмосферного давления и основных метеорологических факторов по г. Киеву (Украина), а также в г. Шираз (Иран) в 2005 и 2006 г.г. показано, что наиболее значимыми параметрами флуктуаций атмосферного давления, влияющими на психофизиологические показатели и определяющими метеочувствительность, являются колебания амплитуды ФАД и показано, что представители персидской этнической группы имеют меньшие значения латентных периодов простых сенсомоторных реакций по сравнению с представителями славянской группы, а при оценках теста САН это не проявляется. Метеорологические и гелио-геофизические факторы, при раздражении рецепторных аппаратов определяют индивидуальную и избирательную чувствительность к таким факторам через вегетативную и центральную нервную систему, её корковый аппарат, что мы отмечали в изменениях латентных периодов простых сенсомоторных реакций и при регистрации теста САН. Поскольку сверхнизкочастотные колебания атмосферного давления в северном полушарии более выражены в осенний период, это объясняет локальную осеннюю сезонность замедления времени реакций у испытуемых. При определении латентных периодов простых сенсомоторных реакций отмечено, что, независимо от сезона наблюдений, время реакции у мужчины менше, чем у женщины и мы считаем, что флуктуации атмосферного давления по-разному влияют на эти психофизиологические показатели у женщины и мужчины. Исследования свидетельствуют о нормализации функционального состояния организма после проведения самовнушения, происходит оптимизация регуляции многих вегетативных процессов.

Ключевые слова: флуктуации атмосферного давления (ФАД), латентный период простой сенсомоторной реакции, метеорологические факторы, психофизиологические показатели.

SUMMARY

Sharafi R. Features of psychophysiological reactions of human at influencing of meteorological factors of environment. Manuscript.

The dissertation for a scientific degree of the candidate of biological sciences on a speciality 03.00.13 - human and animal physiology.- Kyiv National University of Taras Shevchenko, Kyiv, 2009.

Dissertation deals with the results of experimental studies about latent periods of sense motor reaction and descriptions of psycho-emotion assessment which take place at influencing of ultra low fluctuations of atmospheric pressure (FAP) for people with different individual features. Basic statistical descriptions of seasonal displays of latent periods are certain outage of sense motor reaction and estimations of Self-Feeling, activity and mood of people with different individual features. Conducted the daily monitoring of ultralow fluctuations of atmospheric pressure and basic meteorological factors in Kiev (Ukraine), and also in Shiraz (Iran) in 2005 and 2006 years. it is shown that the most meaningful parameters is fluctuations of atmospheric pressure, influencing on psychophysiological parameters and determining meteo sensitivity, are vibrations of variation of FAP and it is shown that the representatives of the Persian ethnic group have less mean values of latent periods of simple sense motor reactions as compared to the representatives of Slavonic group, and at the estimations of test dignity it does not show up.

It is marked at determination of latent periods of simple sense motor reactions, that, regardless of season of supervisions, mean values of time of reaction for a man less than for a woman, and we consider that fluctuations of atmospheric pressure variously influence on these psychophysiological indexes for a woman and man. Researches testify to normalization of the functional state of organism after conducting of autosuggestion, there is optimization of adjusting of many vegetative processes.

Keywords: fluctuations of atmospheric pressure (FAP), a latent period of sense motor reaction, meteorological factors, psychophysiological factors.

Размещено на Allbest.ru