Психофизиологические особенности и выбор профессии. Особенности слабой нервной системы Что понимают под работоспособностью нервной клетки

Чрезмерная деятельность нервной клетки приводит к падению ее работоспособности, утомлению. Большую утомляемость нервной клетки многие ученые видят в ее крайней истощимости. Так, например, в одной из работ И. Р. Пророкова было показано, что при частом повторении условных рефлексов наблюдается их падение. Подобные же факты отмечали Н. А. Подкопаев и целый ряд других исследователей. Затем было показано, что замена одних часто повторяющихся раздражителей другими устраняет указанное явление (падение условных рефлексов). Эти работы привели к тому, что физиологи, характеризуя утомление, стали часто применять термин «истощение» (Фольбарт, Верещагин, Розенблат и др.). Термин «истощение» и «разрушение» можно встретить и во многих работах . Как же понимать эти представления об истощении и разрушении нервных клеток? Быть может так, как это представляли себе авторы многочисленных теорий истощения, начиная с Шиффа? Нет, такое понимание «истощения» было бы неверным, антипавловским. Когда И. П. Павлов говорил о «чрезмерном, опасном разрушении клетки коры», он понимал под этим целую гамму сложнейших и еще окончательно физиологией не раскрытых процессов, приводящих нервную клетку к снижению работоспособности, к падению функциональной подвижности. Можно полагать, что термины «истощение» и «разрушение» нервных клеток И. П. Павлов употреблял в известном смысле метафорически, вкладывая в эти термины глубокое физиологическое содержание. Указывая на охранительное значение для организма нервной клетки, И. П. Павлов говорил: «...эта клетка, так сказать, сторожевой пункт организма, обладает высшей реактивностью, а следовательно, стремительной функциональной разрушаемостью, быстрой утомляемостью». Более широкое понятие «истощения» как «функционального разрушения», т. е. функционального в смысле разобщенности физиологических процессов во времени, недостаточной межклеточной координации и целого ряда других расстройств в отправлении нервной клетки, именно и характерно для И. П. Павлова.

У читателя может возникнуть сомнение. Действительно, скажет он, если утомляемость нервных клеток коры столь велика, то как же большие полушария выполняют всю ту громадную, поистине титаническую работу, которая приходится на их долю в организме. Неужели только утомление и является тем единственным «вспомогательным» механизмом, который вызывает в клетках коры охранительный процесс торможения? Разумеется, это не так. Когда у И. П. Павлова спросили, как рассматривать вопрос об утомлении, он ответил: «Утомление есть один из автоматических внутренних возбудителей тормозного процесса».

Какие же физиологические процессы определяют нормальную работоспособность нервных клеток коры и способствуют ей?

Этот вопрос был раскрыт и его учениками. В нервной системе каждого животного организма, как показал И. П. Павлов, мы наблюдаем постоянную смену, непрерывную цикличность процессов возбуждения и торможения. Наиболее регулярная смена этих процессов наблюдается в нервных клетках коры головного мозга. Здесь оба эти процесса проявляются ежесекундно, оба они ежесекундно могут и сменять друг друга. Особенно полно процессы возбуждения проявляются в бодрствующем состоянии, процессы торможения - во время сна. В бодрствующем состоянии при благоприятных условиях труда даже высокие темпы деятельности вполне приемлемы для нервных клеток в силу повышения их функциональной подвижности. Повышение функциональной подвижности корковых клеток определяется целым рядом гигиенических и физиологических условий, о которых пойдет речь ниже.

Бодрствующее состояние организма всегда сменяется сном - отдыхом. Во время сна отдыхают прежде всего нервная и мышечная системы, процесс возбуждения в нервных клетках уступает место процессу торможения. Во время сна процесс торможения, возникая в коре больших полушарий, распространяется на ниже лежащие отделы головного мозга. По И. П. Павлову, сон «охраняет» наш организм от чрезмерного перенапряжения нервных клеток мозга.

Весьма существенное место в проблеме силы нервной системы занимает вопрос об интимных, происходящих на клеточном уровне, процессах, составляющих механизм обратимого функционального истощения клеточных ресурсов и перехода клетки в состояние запредельного торможения. Как известно – и, в частности, видно из высказываний И.П. Павлова, приведенных выше, – И.П. Павлов неоднократно говорил о том, что нервные клетки могут обладать различным запасом «раздражимого вещества», различая по этому признаку корковые клетки от прочих клеток нервной системы и, что особенно важно, нервные клетки животных сильного типа от нервных клеток животных слабого типа нервной системы.

Так, в статье «Тормозной тип нервной системы собак» (1925) И.П. Павлов указывает, что «тормозный» (по существу, слабый) тип нервной системы «имеет корковые клетки, обладающие только малым запасом раздражимого вещества или в особенности легко разрушающимся веществом» (1951–1952, т. III, кн. 2, с. 68). В статье «Некоторые проблемы в физиологии больших полушарий» (1928) снова говорится, что «у возбудимого типа клетки сильные, богато снабженные раздражимым веществом, а у тормозимого – клетки слабые, со скудным содержанием этого вещества» (там же, с. 102). Таким образом, некое гипотетическое «раздражимое вещество», более или менее скоро разрушающееся при функциональных воздействиях на клетку, служит первопричиной отличий по нервной работоспособности, по уровню силы нервных клеток. Возникает вопрос: что это за вещество?

Известно, что в работах И.П. Павлова не содержится прямого ответа на этот вопрос. Однако вряд ли можно думать, что предположение о «раздражимом веществе» было для И.П. Павлова чистой гипотезой, не имевшей никакого конкретного содержания. Едва ли И.П. Павлову остались неизвестны те работы, в которых проблема возбуждения живой ткани рассматривалась – и к 30 м гг. довольно широко – с точки зрения тонких физико-химических сдвигов, происходящих в мышечных и нервных клетках под воздействием раздражений, в том числе и физиологически возникшего процесса возбуждения. Мы имеем в виду ионную теорию возбуждения, оперирующую весьма конкретными физико-химическими представлениями относительно тех процессов и механизмов, которые однозначно вступают в действие при любом виде раздражения живой ткани.

Согласно этой теории (A.L. Hodgkin, 1951; У.Ф. Флойд, 1958; П.Г. Костюк, 1959, 1960; Е.А. Либерман, Л.М. Чайлахян, 1963а), основную роль в механизмах возбуждения играет движение свободных ионов, находящихся в определенном соотношении внутри клетки и в межклеточной среде, и главным образом ионов калия и натрия. Для состояния покоя характерно, в частности, определенное равновесное состояние ионов калия внутри и вне клетки, причем внутри клетки концентрация калия во много раз выше, чем в межклеточной среде. Состояние покоя характеризуется также концентрацией натрия на поверхности клетки, значительно превосходящей концентрацию ионов натрия во внутриклеточном веществе. Таким образом, в состоянии физиологического покоя имеет место своеобразная ионная асимметрия («ионный градиент»), поддерживаемая процессами обычного метаболизма и представляющая собой общую черту организации живой ткани.

При раздражении клетки возникает процесс возбуждения, который заключается (в самых общих чертах) в мгновенном проникновении ионов натрия внутрь клетки и в последующем выходе ионов калия в среду. Таким образом, происходит обмен внутриклеточного калия на внеклеточный натрий, сопровождающийся относительным выравниванием концентраций обоих ионов, сдвигом в сторону снижения ионного градиента.

Поскольку движение ионов происходит вдоль концентрационного градиента, оно является в некотором смысле пассивным, чисто физико-химическим процессом. Однако, как только возбуждение прекращается, ионы калия стремительно возвращаются внутрь клетки, а ионы натрия выталкиваются наружу. Для реализации этого феномена, поскольку передвижение ионов теперь осуществляется против градиента, требуется некий активный механизм, который и был постулирован по названием «натрий-калиевая помпа» (A.L. Hodgkin, 1951, 1958). Энергетическое обеспечение деятельности этой помпы осуществляется метаболическими процессами, непрерывно протекающими в ткани. Заметим, что передвижение калия и натрия требует наличия особых веществ – «переносчиков», соединяющихся с ионами для перевода их через мембрану; что это за вещества, до сих пор с надлежащей точностью не установлено (С. Эйринг, 1963).

Из положений изложенной (в весьма упрощенном виде) теории вытекает одно весьма существенное следствие. Оно заключается в том, что если концентрационный градиент упомянутых ионов будет снижен до определенного предела, то раздражение клетки уже не сможет реализоваться в перемещении ионов по градиенту, и, следовательно, клетка не сможет перейти в состояние возбуждения. Проверка этого может быть осуществлена простым приемом – помещением в норме возбудимой ткани в среду с повышенным содержанием ионов калия либо, напротив, с пониженным содержанием ионов натрия и испытанием ее возбудимости в этих условиях.

Результаты такого эксперимента (Г.Ю. Белицкий, 1958) показывают, что дело, видимо, обстоит именно так: например, помещение живой ткани в среду, состоящую из той же, но только измельченной ткани (следовательно, выравнивание концентраций калия), постепенно ведет к исчезновению электрических ответов на раздражение живой ткани. О том же говорят данные В.А. Майского (1963), исследовавшего мышечные волокна, помещенные в рингеровский раствор с повышенной концентрацией калия: прямое раздражение волокон электрическим током переставало в этих условиях вызывать потенциалы действия.

Таким образом, увеличение ионной симметрии приводит к такому снижению физиологической функции возбудимой ткани, которое весьма близко напоминает состояние запредельного торможения, наблюдаемое при функционировании клеточных макросистем. Можно предположить, что запредельное торможение, возникающее при многократной или весьма интенсивной физиологической стимуляции структур головного мозга, имеет своей основой постепенно происходящее при повторных раздражениях (или ином форсировании режима) снижение концентрационного градиента ионов, участвующих в процессе возбуждения, до тех пор, пока это снижение не достигнет некоторой критической точки – порога запредельного торможения. Поскольку, как показывает опыт, величина этого порога индивидуально различна, следует допустить, что и быстрота достижения критического уровня ионной асимметрии индивидуально варьирует. Совокупность индивидуальных значений этого уровня и составляет, согласно этому предположению, континуум свойства силы нервной системы по отношению к возбуждению.

Можно думать, следовательно, что интимным механизмом павловской выносливости, работоспособности нервных клеток, составляющей основное содержание свойства силы, является механизм поддержания ионного градиента от одного межстимульного интервала к другому на уровне, возможно более близком к уровню градиента покоя. Сильные нервные клетки будут характеризоваться, таким образом, способностью в течение длительного времени восстанавливать в интервалах между импульсами исходные значения ионного градиента, в то время как слабые нервные клетки будут характеризоваться более быстрым затуханием этой способности. Скорее всего, именно на этом пути могут быть конкретизированы павловские идеи относительно «раздражимого вещества», расходуемого в процессе жизнедеятельности нервной клетки.

Однако какие-либо категорические мнения по этому вопросу были бы в настоящее время явно преждевременными. Действительно, следуя за точным смыслом павловских высказываний, говорящих о расходовании вещества клеткой, было бы заманчивым предположить, что таким «раздражимым веществом» является калий, по-видимому, находящийся внутри клетки в свободном состоянии и в самом деле расходуемый клеткой при ее возбуждении. Однако нельзя недооценивать при этом роль натрия, с проникновения которого в клетку, собственно, начинается процесс ее возбуждения и нарушение градиента которого сопровождается, по-видимому, столь же эффективным торможением клеточной активности, как и нарушение калиевого градиента.

В порядке гипотезы можно высказать следующие предположения относительно конкретной физико-химической ос-новы того функционального истощения клеточных ресурсов, скорость наступления которого отличает сильную нервную систему от слабой:
1) эта основа, возможно, заключается в снижении калиевого либо натриевого, – а скорее всего, одновременно и того и другого – градиента путем постепенного некомпенсируемого вывода ионов калия из клетки и одновременно происходящего также некомпенсируемого транспорта эквивалентного количества ионов натрия внутрь клетки, благодаря чему в клетке создается, с одной стороны, недостаток калия, а с другой стороны, избыток натрия;
2) эта основа, возможно, заключается в снижении функции того гипотетического вещества, при помощи которого, как предполагается, осуществляется активный перенос ионов через мембрану; постепенный распад или иная блокада действия этого вещества-«переносчика» обусловили бы ухудшение деятельности калиево-натрие-вой помпы и привели бы в конечном счете к приостановке транспорта ионов) т. е. к подавлению потенциала действия клетки;
3) наконец, самой общей и первичной основой снижения клеточной функции может явиться ухудшение метаболизма, служащего источником энергии, необходимой для осуществления активного передвижения ионов против концентрационного градиента; одним из необходимых звеньев здесь являются макроэргические фосфорные соединения, причем, как показывают данные, эти соединения различны для калиевой и натриевой помп, и, следовательно, снижение двух активных механизмов переноса ионов может, вообще говоря, не быть строго параллельным.

К сожалению, работы, посвященные изучению всех упомянутых физико-химических механизмов, еще не достигли того уровня детализации, при котором появляется интерес к исследованию индивидуальных различий в их функционировании; да и сами изучаемые объекты (главным образом, гигантские нервы ракообразных) не располагают к такому направлению работы. Поэтому мы не может сослаться на какой-либо хотя бы минимальный фактический материал, подтверждающий или опровергающий высказанные предположения. Однако принципиальных трудностей для его получения, очевидно, не существует.

Все сказанное до сих пор относительно физико-химической природы возбудительного процесса основывалось на концепциях ионной теории возбуждения, развиваемой ее сторонниками в рамках современной мембранной теории биоэлектрических потенциалов. Однако существует представленная многочисленными работами другая система взглядов на сущность и происхождение биопотенциалов и природу возбуждения в целом – так называемая фазовая, или денатурационная, теория, разработка которой связывается главным образом с именем Д.Н. Насонова (Д.Н. Насонов, В.Я. Александров, 1940; Д.Н. Насонов, 1959; А.С. Трошин, 1956; Д.Л. Розенталь, А.С. Трошин, 1963; Е.А. Либерман, Л.М. Чайлахян, 19636). Остановимся теперь на основных положениях фазовой теории и на тех возможных следствиях, которые могут вытекать из нее для понятия силы нервной системы.

В отличие от мембранной теории фазовая теория клеточной деятельности, обсуждая механизмы возбуждения, придает большое значение в их функционировании не мембране, отделяющей клетку от среды, а внутриклеточной протоплазме, состоящей из белковых полимерных молекул и представляющей собой по отношению к внеклеточной водной среде фазу с иным «сродством» к некоторым электролитам, чем окружающий водный раствор. Предполагается, что возбуждение как физико-химический процесс разыгрывается не в пограничном слое клетки, а во всей ее массе, приводя к структурным изменениям крупных молекул, к преобразованиям их первоначальной пространственной конфигурации, характерной для состояния покоя (В.И. Кушнер, 1963). Эти преобразования, если они не сопровождаются необратимым процессом распада макромолекул на мономерные звенья, носят название «денатурации» – термин, который обозначает потерю белками исходных (нативных) физико-химических и физиологических качеств, но потерю обратимую, с сохранением возможности возврата в нативное состояние. Денатурационные изменения белковых макромолекул составляют, по-видимому, основу паранекротических сдвигов, которые, согласно Д.Н. Насонову и его сотрудникам, и представляют собой главное содержание процессов, протекающих в клетке при ее стимуляции.

Вначале Д.Н. Насоновым и его сотрудниками было показано, что комплекс неспецифических паранекротических изменений возникает в клетке при повреждающих воздействиях. Впоследствии теория паранекроза была распространена и на поведение клетки в условиях естественной физиологической стимуляции, т. е. «и в том случае, когда вместо смещения клетки за пределы физиологической нормы она побуждается к какой-либо присущей ей деятельности» (Д.Н. Насонов, В.Я. Александров, 1940, с. 203). При альтерирующих воздействиях на клетку комплекс структурных изменений цитоплазмы наиболее заметен. Он включает в себя такие процессы, как изменение окрашиваемости клеток вследствие структурной перестройки белковых молекул, изменение дисперсности (светорассеяния) коллоидных частиц, сокращение клеток и их ядер, выход из клеток некоторых веществ и т. д.

Рассматривая эти данные с точки зрения их значения для проблемы силы нервной системы и запредельного торможения, можно было бы сделать ряд предположений относительно тонкой цитофизиологической природы этих функций. Можно было бы предположить, например, что сила нервных клеток есть непосредственная функция устойчивости белковых микроструктур и что, таким образом, порог запредельного торможения тем выше, чем дольше нервные клетки данной индивидуальной нервной системы способны удерживать исходное нативное состояние своего вещества – высокоупорядоченную полимерную структуру белковых молекул.

Однако проблема заключается в том, что в условиях жизнедеятельности клетки, близких к нормальным, а именно при лабораторно воспроизводимом распространяющемся возбуждении, все перечисленные внутриклеточные сдвиги далеко не всегда удается наблюдать и регистрировать (Д.Л. Розенталь, А.С. Трошин, 1963). Кроме того, появились данные о том, что проведение импульса возможно в нерве, вообще лишенном своей цитоплазмы и заполненном вместо нее раствором КСl (P.F. Baker et al., 1962). Совокупность этих факторов заставляет усомниться в правомерности основных пунктов теории паранекроза – гипотезы о физиологическом подобии процессов повреждения и возбуждения (не исключая при этом их эволюционное родство) и вытекающей из нее гипотезы об участии в процессе распространяющегося возбуждения всей живой массы клетки.

Резюмируя современное состояние теории паранекроза, Д.Л. Розенталь и А.С. Трошин указывают: «Сопоставление субстанционных нефункциональных изменений, проведенное на одиночных нервных волокнах, показало, что проведение нервного импульса может не сопровождаться такими же субстанциональными сдвигами, как и обратимое повреждение. Д.Н. Насонов предполагал, что проведение нервного импульса возникло филогенетически из процессов иррадиации повреждения. Вероятно, при этом более экономичным для проведения возбуждения на далекие расстояния оказался процесс, не захватывающий целиком всю протоплазму, а ограничивающийся поверхностными слоями» (1963, с. 375).

Таким образом, имеются основания думать, что основной функциональный признак возбуждения клетки – потенциал действия – представляет собой все же результат электрохимических процессов, происходящих в пограничном клеточном слое, т. е. в мембране, а изменения белковой микроструктуры, если они и имеют место, то, видимо, выступают лишь как сопутствующий процесс, физиологический смысл которого еще подлежит установлению.

Надо сказать, что уже некоторое время назад предпринимались попытки осуществить своеобразный синтез мембранной и паранекротической теорий возбуждения. Одна из таких попыток содержится в работах Д. Унгара, который в своих построениях придает большое значение изменениям в структуре белковых молекул, но в то же время считает «вероятным, что изменения в структуре белка могут быть причинно связаны либо с изменением «проницаемости» клетки для натрия или калия, либо с изменением сродства цитоплазмы к этим ионам» (1959, с. 630); ослабление связей внутри молекулярной структуры приводит к перераспределению калия и натрия и дает начало электрическим явлениям возбуждения.

Можно видеть, что и в этой концепции, при всем ее внимании к цитоплазматическим изменениям, весьма значительная роль отводится, как и в мембранной теории, ионному обмену. Таким образом, попытка вывести из этой теории следствия для концепции силы нервной системы привела бы снова к тем гипотезам, которые были сформулированы выше в качестве выводов из мембранной теории (кроме, может быть, предположения, касающегося функционирования гипотетической помпы).

Таковы те соображения, которые можно было бы высказать относительно возможной физико-химической основы перехода нервной клетки в состояние запредельного торможения и, стало быть, механизма и природы индивидуальных различий по одному из ведущих параметров павловской классификации – силе нервной системы по отношению к возбуждению.

К сожалению, кажется весьма затруднительным в настоящее время сформулировать какие-либо предположения относительно тонкой природы другого силового параметра павловской школы – силы нервной системы к действию тормозного процесса. Основная трудность здесь заключается в том, что специально тормозных электрических импульсов, по-видимому, не существует и торможение не может распространяться по нервному волокну так же, как распространяется возбуждение.

Разумеется, когда говорят о движении тормозного процесса, скажем, по коре больших полушарий, то это выражение полностью отражает фактическое положение вещей: тормозный процесс действительно может иррадиировать по коре, захватывая целые нейронные комплексы, но это движение осуществляется посредством распространения возбуждения, приводящего к последовательному торможению совокупности нейронов.

По некоторым данным, тормозная реакция клетки отличается от возбудительной. Считается, что эти различные реакции возможны потому, что клетка – при возбуждении и при торможении стимулируется различными путями, через различные синаптические образования, одни из которых имеют возбуждающую, а другие – тормозящую функцию (Д. Экклс, 1959). Отличие электрической реакции тела клетки при поступлении залпа тормозящих импульсов от реакции, возникающей при поступлении залпа возбуждающих импульсов, заключается главным образом в гиперполяризации мембраны (вместо деполяризации) и в противоположном направлении сдвига мембранного потенциала. Однако данные здесь не свободны от противоречий (А.И. Ройтбак, 1963), и к тому же они получены только на мотонейронах, действующих по реципрокному принципу.

Выдвигаются и другие точки зрения, в отличие от изложенной отрицающие физико-химическую специфичность тормозного процесса. Так, И.С. Беритов (1961) полагает, что торможение пирамидных нейронов происходит путем активации их дендритных разветвлений, блокирующих при своем возбуждении пути постоянной тонической активации сомы нейрона и подавляющих тем самым его возбудимость.

Концепций торможения довольно много, однако единой точки зрения на его механизмы до сих пор не выработано. Это чрезвычайно усложняет всякую попытку интерпретировать те факты наблюдения относительно реакции нервной системы на перенапряжение тормозного процесса, которые понемногу накапливаются различными исследователями, и истолковать их с точки зрения протекающих при этом интимных внутриклеточных процессов.

Тест отслеживает временные изменения максимального темпа движений кистью. Многие из лабораторных методов диагностики основных свойств нервной системы требуют специальных условий проведения и аппаратуры. Они трудоемки. Этих недостатков лишены экспресс-методики, в частности, теппинг-тест (или как ее иногда называют «Дятел»). Задача обследуемого – поставить карандашом как можно больше точек в квадрате. Если обследование групповое, карандаши должны быть одинаково мягкими.

С помощью теппинг-теста определяется выносливость нервной системы и обязательным условием выполнения теста для определения силы нервной системы становится работа в максимальном темпе. Если это условие не выполняется, диагностика будет неправильной. Отсюда следует и другой вывод: по выносливости человека нельзя судить об имеющейся у него силе нервной системы. М. Н. Ильиной, например, показано, что при работе большой и средней интенсивности выносливость людей со слабой и сильной нервными системами бывает одинаковой, но это происходит благодаря разным психофизиологическим механизмам.
Обязательное условие диагностирования силы нервной системы с помощью теппинг-теста - максимальная мобилизованность обследуемого. Чтобы добиться этого, надо не только заинтересовать субъекта результатами обследования, но и стимулировать его по ходу работы словами («не сдавайся», «работай быстрее» и т. п.). Это способствует более четкому разделению испытуемых на «сильных» и «слабых».

ПРОЦЕДУРА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ.
Экспериментатор подает сигнал: «Начали», а затем через каждые 5 сек дает команду: «Следующий». По истечении 5 сек работы в 6-м квадрате экспериментатор подает команду: «Стоп».

Опыт проводится последовательно сначала правой, а затем левой рукой.

Протокол исследования

ОБРАБОТКА .

Обработка включает следующие процедуры:
1) подсчитать количество точек в каждом квадрате;
2) построить график работоспособности, для чего отложить на оси абсцисс 5-секундные промежутки времени, а на оси ординат - количество точек в каждом квадрате.
Коэффициент силы нервной системы (КСНС ) рассчитывают по следующей формуле:

КСНС=((х2-х1)+(х3-х1)+(х4-х1)+ (х5-х1)+ (х6-х1)) : х1 и умножаем на 100%

Х1 – сумма постукиваний в первом пятисекундном отрезке,

Х2 – сумма постукиваний во втором пятисекундном отрезке

Х3 – сумма постукиваний в третьем пятисекундном отрезке и т.д.

Рассчитать коэффициент функциональной асимметрии по работоспособности левой и правой рук, получив суммарные значения работоспособности рук путем сложения всех данных по каждому из прямоугольников. Абсолютное различие по работоспособности левой и правой рук делится на сумму работоспособностей, а затем умножается на 100%:

KFa = ((Σ R- Σ L ) : (Σ R+ Σ L )) умножаем на 100% , где

Σ R - общая сумма точек, поставленных правой рукой
Σ L - общая сумма точек, поставленных правой левой

АНАЛИЗ И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ.
Сила нервных процессов является показателем работоспособности нервных клеток и нервной системы в целом. Сильная нервная система выдерживает большую по величине и длительности нагрузку, чем слабая. Методика основана на определении динамики максимального темпа движения рук. Опыт проводится последовательно сначала правой, а затем левой рукой.
Полученные в результате варианты динамики максимального темпа могут быть условно разделены на пять типов:
- выпуклый (сильный) тип: темп нарастает до максимального в первые 10-15 сек работы; в последующем, к 25-30 сек, он может снизиться ниже исходного уровня (т. е. наблюдавшегося в первые 5 сек работы). Этот тип кривой свидетельствует о наличии у испытуемого сильной нервной системы;
- ровный (средний) тип: максимальный темп удерживается примерно на одном уровне в течение всего времени работы. Этот тип-кривой характеризует нервную систему испытуемого как нервную систему средней силы;
- нисходящий (слабый) тип: максимальный темп снижается уже со второго 5-секундного отрезка и остается на сниженном уровне в течение всей работы. Разница между лучшим и худшим результатом составляет больше 8 точек. Этот тип кривой свидетельствует о слабости нервной системы испытуемого;
- промежуточный (средне-слабый) тип: темп работы снижается после первых 10-15 сек. При этом разница между самым лучшим и худшим результатами не превышает 8 точек. При этом возможно периодическое возрастание и убывание темпа (волнообразная кривая). Этот тип расценивается как промежуточный между средней и слабой силой нервной системы - средне-слабая нервная система;
- вогнутый тип: первоначальное снижение максимального темпа сменяется затем кратковременным возрастанием темпа до исходного уровня. Вследствие способности к кратковременной мобилизации такие испытуемые также относятся к группе лиц со средне-слабой нервной системой.

Типы динамики максимального темпа движений

Графики: ·
А - выпуклого типа;·

Б - ровного типа,

В - промежуточного и вогнутого типов,

Г - нисходящего типа.

·Горизонтальная линия - линия, отмечающая уровень начального темпа работы в первые 5 сек.

Ниже представлены нормативные данные для детей 9-12 и 12-15 лет
Для детей 9-12 лет
20 точек и меньше - медленный темп. Ребенок склонен выполнять любые задания в медленном темпе. Поэтому та скорость, с которой он работает, является для него нормальной. Заставлять его работать быстрее - значит травмировать психику ребенка, создавать для него стрессовую ситуацию.
20-25 точек - средний темп. Нормальный темп работы.
26 точек и выше - высокий темп. Ребенок умеет и может работать в очень быстром темпе.
Для детей 12-15 лет
24 точек и меньше - медленный темп.
25-30 точек - нормальный средний темп работы
30 точек и больше - ребенок умеет и может работать в очень быстром темпе.
Чем вышеКСНС ( коэффициент силы нервной системы ) , тем нервная система сильнее; чем ниже, тем нервная система слабее. Исходя из значения КСНС можно осуществлять интерпретацию результатов по 25 бальной диагностической шкале силы-слабости нервной системы с учетом знака по следующей таблице

Примечание: Сильная нервная система имеет коэффициент КСНС со знаком «+»; слабая нервная система - со знаком «−»

Если в ходе исследования изучали работоспособность левой и правой рук, то при анализе результатов сопоставляют полученные графики работоспособности. В большинстве случаев они по характеру одинаковы. У правшей – работоспособность правой руки выше работоспособности левшей, а у левшей – наоборот. В случае значительных расхождений графиков опыты желательно повторить через некоторые промежутки времени.
Важно сравнить силу нервной системы с особенностями темперамента испытуемого. На этом основании можно дать диагноз работоспособности и продумать рекомендации по ее повышению.
Знак коэффициента функциональной асимметрии интерпретируется следующим образом: если полученный коэффициент баланса имеет знак «+ », это свидетельствует о смещении баланса в сторону возбуждения; если полученный коэффициент имеет знак «- », это свидетельствует о смещении баланса в сторону торможения.

Зависимость максимальной частоты движений от возраста, пола и уровня тренированности [Кирой, 2003]
Знание возрастных изменений частоты движений позволяет судить о развитии одной из важнейших характеристик индивидуальности. Исследования показали (И.М.Янкаускас), что с возрастом максимальная частота элементарных движений прогрессивно увеличивается у лиц обоего пола , однако эти изменения неравномерны и носят индивидуальный характер.
Основные черты моторного стереотипа складываются к 12-13 годам (К.В.Шагинян, 1978), после чего наступает период стабильности.
Сравнительный анализ показал, что темпы развития различных скоростных способностей в различные возрастные периоды неодинаковы (В.П.Озеров, 1989). Максимальное увеличение быстроты движений наблюдается в возрасте до 12-13 лет, после чего изменения несущественны. В среднем, частота постукивания кистью возрастает в возрастном диапазоне от 8-9 до 12-13лет с 6,5 до 7,7 уд/с. Вместе с тем, отдельные дети уже к 8-9 годам развивают стремительный темп до 9,5 уд/с. Такие показатели объясняются их особой двигательной одаренностью. Среди подростков 12 лет максимальная частота движений выше у девочек , однако, впоследствии они это превосходство теряют (И.М.Янкаускас, 1972). В целом, таким образом, сроки достижения максимума развития скоростных качеств у женщин меньше, чем у мужчин, на 1-2 года (Е.П.Ильин, 1983).

Под силой нервных процессов И.П.Павлов понимал работоспособность нервных клеток, их способность выносить сильное напряжение, не впадая в тормозное состояние (запредельное торможение). Сила нервных процессов зависит от запаса реактивного, или функционального, вещества в нервных клетках. В зависимости от силы нервных процессов нервная система может быть сильной или слабой. Сильная нервная система характеризуется большой силой нервных процессов – возбуждения и торможения; последнее обусловлено большим запасом реактивного вещества в нервных клетках.

Слабая нервная система связана с малым запасом реактивного вещества в нервных клетках; для нее характерна слабость основных нервных процессов – возбуждения и торможения. Сильная нервная система способна вынести большое напряжение, слабая же такого напряжения вынести не может.

Сила нервной системы – свойство нервной системы, отражающее предел работоспособности клеток коры головного мозга, т.е. их способность выдерживать, не переходя в тормозное состояние, либо очень сильное, либо длительно действующее (хотя и не сильное) воздействие.

Сила нервных процессов характеризуется работоспособностью, выносливостью нервной системы и означает способность ее переносить продолжительное, либо кратковременное, но очень сильное возбуждение или торможение. Слабость нервных процессов – неспособность нервных клеток выдерживать длительное и концентрированное возбуждение или торможение. При их действии нервные клетки довольно быстро переходят в состояние охранительного торможения. Однако слабая нервная система обладает высокой чувствительностью.

Для темперамента показательна сила психических процессов. При этом существенна не только абсолютная сила их в тот или иной момент, но и то, насколько она остается постоянной, т.е. степень динамической устойчив о сти.
При значительной устойчивости сила реакций в каждом отдельном случае зависит от изменяющихся условий, в которых оказывается человек, и адекватна им: более сильное внешнее раздражение вызывает и более сильную реакцию, более слабое раздражение – и более слабую реакцию. У индивидов с большей неустойчивостью, наоборот, сильное раздражение может – в зависимости от очень изменчивого состояния личности – вызывать то очень сильную, то очень слабую реакцию; точно также и самое слабое раздражение может иногда вызывать и очень сильную реакцию; весьма значительное событие, чреватое самыми серьезными последствиями, может оставить человека безразличным, а в другом случае ничтожный повод даст бурную вспышку: реакция в этом смысле совсем не адекватна раздражителю.

Сила нервных процессов является показателем работоспособности нервных клеток и нервной системы в целом. Сильная нервная система выдерживает большую по величине и длительности нагрузку, чем слабая. Методика основана на определении динамики максимального темпа движения рук. Опыт проводится последовательно сначала правой, а затем левой рукой. Полученные в результате варианты динамики максимального темпа могут быть условно разделены на пять типов:

- выпуклый тип: темп нарастает до максимального в первые 10-15 секунд работы; в последующем, к 25-30 сек, он может снизиться ниже исходного уровня (т.е. наблюдавшегося в первые 5 секунд работы). Этот тип кривой свидетельствует о наличии у испытуемого сильной нервной системы;

- ровный тип: максимальный темп удерживается примерно на одном уровне в течение всего времени работы. Этот тип кривой характеризует нервную систему испытуемого как нервную систему средней силы;

- нисходящий тип: максимальный темп снижается уже со второго
5-секундного отрезка и остается на сниженном уровне в течение всей
работы. Этот тип кривой свидетельствует о слабости нервной системы испытуемого;

- промежуточный тип: темп работы снижается после первых 10-15 секунд. Этот тип расценивается как промежуточный между средней и слабой силой нервной системы – средне-слабая нервная система;

- вогнутый тип: первоначальное снижение максимального темпа сменяется затем кратковременным возрастанием темпа до исходного уровня. Вследствие способности к кратковременной мобилизации такие испытуемые также относятся к группе лиц со средне-слабой нервной системой.

Сила нервной системы - СНС<0 – сильная, СНС<2 – средняя, СНС>2 – слабая.

Подвижность нервной системы – максимальный темп во всех интервалах времени больше 35 – подвижный тип; 25-35 – средний тип; меньше 25 – инертный тип.

Врабатываемость – максимальное количество точек в первом квадрате указывает на высокую врабатываемость и стартовую мобилизацию; увеличение темпа в последних квадратах говорит о хорошем волевом (финишном) усилии испытуемого.

Психомоторная работоспособность – сумма точек за 50 сек. Более 300 – высокая, 200-300 – средняя, менее 200 – низкая.

Проанализируйте результаты и запишите в тетради выводы о типологических свойствах нервной системы испытуемого.

Работа 4. Исследование хронотипов и биоритмов работоспособности человека.

Регулярные, периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений наблюдаются на всех уровнях организации живой материи – от внутриклеточных процессов до популяционных, называются биологическими ритмами (биоритмами). В основе их лежат изменения метаболических процессов под влиянием внешних и внутренних циклических факторов: геофизических факторов окружающей среды (смена дня и ночи, изменения температуры, влажности, атмосферного давления, напряженности электрических и магнитных полей, интенсивности космических излучений, сезонных и солнечно-лунных влияний) и нейрогуморальных, протекающих в определенном, наследственно закрепленном темпе и ритме.

Хронотип человека – устойчивая индивидуальная временная периодизация психофизиологического состояния человека, в частности работоспособности. Показано, что у большинства людей в течение суток наступают два пика работоспособности: с 8 до 12 часов дня и с 17 до 19 часов. Человек наиболее пассивен с 2 до 5 часов и с 13 до 15 часов. Но, наряду с этим есть люди, наиболее работоспособные вечером («совы»), и люди, работоспособные рано утром («жаворонки»), люди с невыраженной периодизацией активности – «голуби».

Считается, что каждый человек со дня рождения живет по своим биоритмам (биологическим часам), которые со строгой периодичностью влияют на дружеское состояние, проявление интеллектуальных способностей, эмоциональность и т.д. Многие ученые выделяют биоритмы с длиной периода в 23,69 дня (физический цикл), 28,43 дней (эмоциональный цикл) и 33,16 дня (интеллектуальный цикл), которые позволяют с достаточной точностью прогнозировать состояние здоровья и динамику работоспособности человека.

Согласно теории биоритмов в дни, соответствующие положительной фазе физического биоритма , человек испытывает подъем работоспособности, ощущает прилив силы и бодрости, проявляет устойчивость к отрицательным воздействиям. Любая деятельность, связанная с затратами физических сил, реализуется успешно. В отрицательной фазе происходит снижение выносливости организма, наступает быстрая утомляемость при объемной или скоростной физической работе, нарушается координация движений.

Интеллектуальный биоритм характеризует мыслительные способности человека (творчество, сообразительность, память, логика), так как обусловлен деятельностью головного мозга. Положительная фаза характеризует повышенную способность к усвоению информации, анализу и активизации творческого мышления. В отрицательной фазе происходит спад творческих сил.

Эмоциональный биоритм характеризует содержание и качество эмоций и чувств человека (настроение, стресс, интуиция, энергетическая мобилизация) В положительной фазе отмечается хорошее настроение, бодрость, «мышечная радость» при большой физической нагрузке с подъемом способностей проявить волевые качества к достижению цели. В отрицательной фазе проявляются отрицательные эмоции плохое настроение, пессимизм, апатия, гнев, страх, раздражительность, нередки паника, эмоциональные и психические срывы.

Внимательно ознакомьтесь с анкетой хронотипа, выберите ответ, определите количество баллов.

Анкета:

1. Трудно ли вам вставать рано утром:

3. Вы недавно проснулись. Какой завтрак вам больше по душе:

4. Вспомните ваши недавние конфликты. Когда они обычно происходят:

5. От чего вам легче отказаться:

6. Легко ли вам переменить свои привычки, связанные с едой:

7. Утром вас ждут важные дела. Насколько раньше обычного вы ляжете спать:

8. Насколько точны ваши внутренние часы? Засеките время, и, когда, по вашему мнению, пройдет минута, снова посмотрите на часы:

Сделайте вывод о присущем Вам хронотипе работоспособности.