16936

Психофизиологические методы исследования: артериальное давление, частота сердечных сокращений, ЭКГ, частота дыхания

Лекция

Биология и генетика

Физиология ЦНС лекция №4 Психофизиологические методы исследования: артериальное давление частота сердечных сокращений ЭКГ частота дыхания электромиография электроэнцефалография кожногальваническая реакция пупиллометрия. Доказательство влияний на пс

Русский

2013-06-28

74 KB

4 чел.

Физиология ЦНС лекция №4

Психофизиологические методы исследования:

артериальное давление, частота сердечных сокращений, ЭКГ, частота дыхания,

электромиография, электроэнцефалография, кожногальваническая реакция,

пупиллометрия.

Доказательство влияний на психологическое состояние человека уровня артериального давления. Отражение эмоционального состояния в электрокардиограмме. Кожно-гальваническая реакция, как отражение процессов на уровне сознательного и бессознательного.

Все эти методы используются и физиологами, но в основном физиологи используют инвазивные методы.

Физиолог Лючиани, изучал функции мозжечка, удаляя у собак различные его части, наблюдая, как меняется двигательное поведение собаки. Пользуясь результатами исследований Лючиани, по признакам изменения двигательной активности человека, врач может определить, какой участок в мозжечке поврежден.

Физиолог Гольф посвятил свою работу коре больших полушарий. Считалось, что кора больших полушарий отвечает буквально за все. Гольфу удалось получить безкорковую собаку, она не могла ходить, она была слепой, она была глухой, но все вегетативные функции у нее сохранились. Чем было доказано что без коры животное может существовать.

Дальше появилась возможность в мозг вводить электроды, с помощью которых можно было разрушать или раздражать отдельные структуры головного мозга более точно. Если раздражать хвостатое ядро, то ярость у животного полностью исчезает.

Психофизиология – это наука все данные, которой были получены на человеке, потому, что здесь используются неинвазивные методы. Первым психофизиологом считается Гален (129 год до н. э.), поскольку он описал такую ситуацию, у него была больная  с расстройствами желудочно – кишечного тракта, лечить ее не получалось, но однажды Гален понял, что все расстройства у нее были от безответной любви.

Что дают психофизиологические методы исследования?

Психофизиология изучает физиологические процессы при различных психологических состояниях, чтобы по этим физиологическим показателям проникнуть в суть психических процессов как на уровне сознательного, так и на уровне бессознательного.

Примеры использования физиологических показателей:

В древнем Китае подозреваемому давалась горсть сухого риса, и смотрели, сможет он его прожевать и проглотить или нет. Считалось, что если человек виновен, у него сохнет во рту, и рис он проглотить не сможет. У англосаксов давали жевать корку сухого хлеба.

Был криминалист Лонг Бро ____, первый пришел к выводу, что по повышению артериального давления можно доказать виновность человека.

Почему все эти показатели действительно отражают эмоциональное состояние человека?

Во-первых, кровяное давление. Есть животные, у которых,  кровеносная система не замкнута, кровь прямо изливается из сосудов в полость тела и затем снова возвращается в сердце. Очень долго считалось, что у нас кровеносная система тоже не замкнута. В 1628 году Гарвей провозгласил, что кровеносная система человека замкнута, доказать он этого не мог, но благодаря его авторитету это было принято. Замкнутая кровеносная система: сердце, артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены,  и опять сердце, кровь все время течет по сосудам. Если вскрывается тело человека, то кровь только в венах, а в артериях воздух. Артерии – хранящие воздух сосуды. Десять лет спустя Мальпиги, с помощью микроскопа увидел капилляры.

И раз это замкнутая система, значит кровь должна течь под давлением. Очень захотелось измерить кровяное давление. Здесь проявил интерес монах Стэнфин  Хелз у него была любимая лошадь, на ней он впервые измерил кровяное давление. Он сделал такую систему: в сосуд на шее лошади вставлялась тоненькая трубочка, которая соединялась горлом гуся с высокой стеклянной трубкой, кровь в которой поднималась на 205 см.

Таким же образом померили у человека давление, оказалось кровь поднимается на 150 см.

Кровяное давление тесно связано с работой сердца, если  у нас учащается работа сердца, то кровяное давление поднимается.

У спортсменов кровяное давление поднимается перед стартом, из-за волнения учащается работа сердца. Во время тренировок или соревнований кровяное давление спортсменов не поднимается, значит его повышение не связано с физическими нагрузками.

Повышение кровяного давления у спортсменов разных видов спорта:

Электрокордиограмма. Сердечная стенка состоит из мышечных волокон, для того, чтобы они сокращались, в них возникает потенциал действия. Этот потенциал действия суммируется и образует вокруг сердца электрическое поле, которое выходит на поверхность. Регистрируется электрокардиограмма:

Р  – отражает возбуждение предсердий

Q, R, S – возбуждение желудочков

Т – указывает на то, что возбуждение уходит из сердца

Каким образом можно  изучать влияние каких-то факторов на частоту работы сердца, кровяное давление. Это эксперимент с созданием экстремальной ситуацией, для человека такую ситуацию создать довольно трудно. Поэтому используется мониторирование. Человеку дается компактный кардиограф, подсоединяются электроды, с которым он живет несколько суток и ведет дневник. Затем сравнивают, как изменялась электрокардиограмма в разных жизненных ситуациях.

Пример №1: Научный сотрудник, ему 35 лет, у него нормальная кардиограмма

Перед докладом частота сердечных сокращений: 60-80 в минуту;

Во время доклада частота сердечных сокращений 106 в минуту;

Доклад заканчивается, а выводы он сделать не успевает, частота сердечных сокращений 130 в минуту, изменилась кардиограмма, увеличился зубец «С», что говорит об ишемическом состояние в сердечной мышце.

Пример №2: профессор, ему 55 лет,

До лекции частота сердечных сокращений – 85 в минуту;

Во время лекции частота сердечных сокращений– 96 в минуту;

Конец лекции на кардиограмме возникает ишемический участок, достаточно серьезный.

Совсем катастрофическая ситуация была зарегистрирована, когда служащий пошел на очень неприятный разговор к начальству, у него возникло не только ишемическое состояние, но и  аритмия в сердце.

 

Исследовались курсанты школы милиции:

У них изменялась частота сердечных сокращений во время показа жестокого фильма.

Первая группа: до фильма – 60 в минуту, во время – 100 в минуту, и через 10 минут восстановилась;

Вторая группа: до фильма –60 в минуту , во время – 176, через 10 минут частота сердечных сокращений не восстановилась;

Это говорит о том, что у второй группы курсантов повышенный уровень тревожности, который  неблагоприятно сказался на работе сердца.

Метод Криперина – умножение двухзначных чисел:

Были обследованы 124 студента, из них 45 – здоровые, первая группа, 79 – пограничная стадия артериальной гипертонии (немного повышено артериальное давление), вторая группа.

Числа надо было умножить за 10 минут, применялась фотостимуляция.

Измерялось артериальное давление АД, кроме того измерялся капиллярный кровоток ККТ, в ногтевом ложе и уровень кислорода в крови РО2.

Первая группа, совершила 85 мат. Действий, из которых было 13% ошибок:

Вторая группа, совершила 58 мат. действий, из которых 33,9% ошибок:

Вывод: Они не способны выполнить эту задачу, или у них не так работает кровеносная система, и в результате они не могут выполнить это задание.

Психологи должны учитывать физиологическое состояние человека, при проведении своих тестов.

На кровяное давление влияет симпатическая нервная система, медиаторы адреналин и норадреналин. В разных эмоционально значимых ситуациях выделяется или норадреналин, или адреналин, которые по-разному действуют на частоту сердечных сокращений и артериальное давление.

Если мы возьмем страх и ярость – два сильных эмоциональных переживания.

Когда мы мерим давление, у нас получается две цифры:

-верхнее – это во время сокращения сердца (сокращение – систала) – систальческое давление;

-нижнее – диасталическое давление.

При страхе систалическое давление повышается, частота сердечных сокращений увеличивается, диастолическое давление не меняется, выбрасывается адреналин.

Во время ярости выделяется норадреналин, не меняется систалическое давление, а диастолическое давление повышается, частота сердечных сокращений урежается.

Электромиография – регистрация потенциалов, которые возникают в скелетных мышцах. Чем сильнее сокращается мышца, тем большей частоты в ней возникает разряд, большая амплитуда возникает в потенциалах скелетной мышцы. Скелетная мускулатура включается в ответ на эмоционально значимые сигналы. Напряжение скелетных мышц исследуется у диспетчеров, когда они заступают на пост. У них измеряют, насколько высоко поднимается напряжение скелетных мышц, при сжимании рычага, когда диспетчер следит за самолетом.

Электроэнцефолограмма

Впервые ее зарегистрировали в 1875 году . Зарегистрировали потенциалы от мозга кролика, когда на него направили мигающий свет, решили, что это отношений к функциям мозга не имеет. Бергер, был психологом, считал, что мозг такое мощное образование в котором тоже должны возникать потенциалы, он впервые зарегистрировал электроэнцефолограмму  на своем сыне. Мозг может давать такое же электрическое поле, как и сердце. Скептики сравнивали ее с фабрикой, где работают станки, и по шуму мы пытаемся определить что производят на этой фабрике. Эдриан – лорд и физиолог,под его руководством стали строить энцефолографы. Сейчас энцефолограмму обрабатывают на компьютере, только он может достоверно вычислить, какие ритмы преобладают в энцефолограмме.

Бета-ритмическая активность регистрируется от мозга любого человека, который находится в состоянии бодрствования, с открытыми глазами, от 13-30 в секунду.

Бета-ритм рождается в лобной коре.

Стоит человеку просто закрыть глаза, электроэнцефолограмма меняется на глазах, за счет исключения зрительного потока. Появляется альфа-ритм от 8-13 в секунду. Альфа-ритм рождается в затылочной коре. Альфа-ритм интересен тем, что если мы человека с закрытыми глазами просим мысленно воспроизвести любую картину – происходит депрессия альфа-ритма и он сменяется бета-ритмом. Такая депрессия проявляется не у всех людей, некоторым трудно сосредоточиться. Альфа-ритм отражает некоторые особенности характера человека, способность сосредоточиться, отстраниться от окружающей среды. Если человек спит возникает дельта-ритм от 1-4 в секунду. Иногда человек приходит к врачу и говорит, что не может спать, у него регистрируется дельта-ритм, значит он действительно спит, и причину надо искать в другом.

5-7 импульсов в секунду у человека в чистом виде не регистрируется, это тета-ритм, но если он регистрируется, то говорит о повышенной тревожности человека.

При изучении препарата, если увеличивается доля альфа-ритм, значит препарат имеет благотворное влияние, если  доля тете-ритма, то надо что-то менять в препарате.

При шизофрении электроэнцефолограмма может быть нормальной и ничего не дает.

При эпилепсии она необходима. Надо выяснить, где, в каком отделе мозга находится участок повышенной возбудимости (фокус эпилепсии), который приводит к эпилептическому приступу. Можно прогнозировать эпилепсию у детей. При высокой температуре у ребенка возникают судороги, такой ребенок должен быть на контроле.

Время от времени необходимо посмотреть электроэнцефолограмму, появление 5-6 раз волны в течение часа, говорит о судорожной готовности мозга.

При наркозе во время операции, с ее помощью определяют глубину наркоза. В некоторых клиниках разрешено факт смерти констатировать по энцефолограмме.

Кожно – гальваническая реакция КГР.

Французский врач Фере – 1888 год пропускал ток через кожу своих больных, и измерял какой будет потенциал в зависимости от того как человек поправлялся.

Тарханов – измерял сопротивление кожи, и обнаружил, что при разных состояниях человека состояние кожи меняется.

Юнг считал, что изменение потенциалов, или изменение сопротивления кожи может отражать эмоциональное состояние человека. КГР Юнг назвал «Окно в бессознательное»

Для этого проводились опыты вызывая у человека разные реакции. Санкторио Санкториус – 1614 году начал свои работы и продолжал их 30 лет изучал процесс потоотделения, работу потовых желез. Он сконструировал точные весы, садился на них и изучал, как меняется вес тела в зависимости от погоды.

У человека от 1 до 2 миллионов потовых желез, у них разные функции и они по разному располагаются:

  •  часть отвечает за терморегуляцию;
  •  роль  в запахах в сексуальных отношениях;
  •  эмоционально- значимые потовые железы, больше всего их на подошвах и ладонях 400 потовых желез на 1 кв. см., на лбу – 200, на спине – 60.

Из них пот начинает выделяться при напряжении,  при страхе, когда увеличивается выделение пота уменьшается  сопротивление, и потенциал увеличивается. Количество пота увеличивается потому, что включается симпатическая нервная система. Потовые железы эмоционально- значимые потому, что инервируются только симпатической нервной системой.

Пупиллометрия – измерение величины зрачка. Зрачок – участок мозга выдвинутый на поверхность тела, чтобы весь мир мог его видеть и оценивать. Введение в психофизиологию автор Хессет, издательство «МИР» 1981 год  - там приводится ряд доказательств.  Конфуций: «загляни человеку в зрачки и он не сможет спрятаться»

В результате мы описали детектор лжи.

Доказательство клеточного строения мозга. Работы К. Гольджи и Рамон-и-Кахала.

Нейрон, его отличие от других клеток организма. Глия и ее функции в ЦНС. ГЕБ и спинномозговая жидкость. Строение нейронов. Роль мембраны и клеточных органоидов. Роль дендритов и шипиков. Аксон и аксональный транспорт (быстрый и медленный антероградный и ретроградный)

1667 год Гук изобрел микроскоп.

1719 год Антон Левингук усовершенствовал микроскоп. Увидел, что в крови есть какие-то шарики, в семенной жидкости увидел сперматозоидов, и в кожице лука увидел ячейки.

1838 год Шлейден, доказал, что все растительные организмы имеют клеточное строение

1839 год Шван, создает единую клеточную теорию, что все организмы состоят из клеток.

Весь 19-й век ушел на то чтобы доказать, что мозг тоже имеет клеточное строение.

Живой мозг, как желе, в нем много воды, положили в формалин – убрали воду, только после этого смогли сделать тоненький срез, смотрим, опять ничего не видно.

1834-1863 год Дейтерс, в 1865 году вышла написанная им статья, он не видел как устроена нервная клетка, но он нарисовал нейрон, так как мы сейчас ее рисуем и видим. Есть тело – сома, от сомы отходит длинный тонкий отросток, и короткие отростки.

Гольджи – бедный аптекарь придумал состав краски, которой удалось окрасить часть нервных клеток. В это время господствовала ретикулярная теория: конечно клетки есть, но они непрерывно превращаются  друг в друга, и мозг – это непрерывная сеть.

Рамон-и-Кахал сторонник ретикулярной формации взял метод Гольджи, и не смог оторвать глаз от открывшейся картины. Он доказал, что нервная система состоит из отдельных нервных клеток, что эти клетки отдельные образования, как и все в человеческом организме.

1906 году Гольджи и Рамон-иКахал дали нобелевскую премию, и как последователь ретикулярной теории он не признал, ччто мозг состоит из отдельных клеток.

Но окончательно это было доказано только после того, как был изобретен электронный микроскоп. Между клетками есть контакты, но обязательно есть разрыв.

Нейроны различаются:

  •  по форме тела, каждый нейрон обязательно имеет тело или сому, она может быть круглой, пирамидной, многоугольной, веретенообразной, есть много переходных форм;
  •  по размерам от 20 микрометров до 100 микрометров в диаметре;
  •  по количеству и качеству или способу ветвления отростков;
  •  по числу шипиков
  •  по длине аксонов
  •  по функциям (афферентные, эфферентные и промежуточные)
  •  по химии, разный набор химических веществ.

Такое разнообразие нейронов определяется уникальностью генетического аппарата нервных клеток. Нервная система возникает в результате нейрональной индукции, она образуется из эктодермы под воздействием вещества, которые вырабатываются в методерме . Клетки эктодермы  сначала становятся нейробластами. Чтобы эти клетки стали нейробластами в них должны начать работать особые гены, которые просыпаются под влиянием нейрональной индукции, с участием веществ, какого -?.  Затем образуются нейроны. Нейробласты становятся нервными в тот момент, когда они теряют способность к делению.

Особенности нервных клеток:

  •  нервная клетка воспринимает, хранит, перерабатывает и извлекает информацию;
  •  специализация нервных клеток, она заключается:
  1.  синтез специфических РНК;
  2.  отсутствие редубликации ДНК (клетка не делится);
  3.  синтез специфических для нервных клеток белков,

     которых насчитывается до 100;

  1.  синтез особых липидов;
  •  привилегированность питания.

Клетки нашего организма могут расщеплять в качестве энергетической основы белки, жиры, углеводы, т. е. аминокислоты, жирные кислоты, глюкозу. А нервная клетка может расщеплять только глюкозу, и нервные клетки зависимы от уровня глюкозы в крови. Снижение уровня глюкозы в крови ниже 80 миллиграмм % человек может потерять сознание. И в такой же степени нервные клетки зависимы от уровня кислорода в крови: 5-6 минут остановка дыхания и они начинают погибать.

Нервные клетки отделены от кровеносного русла гематоэнцифалическим барьером. Гематоэнцифалический барьер образуют глиальные клетки, которые образуются из глиобластов. В нервную клетку из кровеносного капилляра глюкоза попадает через глиальные клетки. Это охранительная система мозга от токсичных веществ. Еще одна особенность нервных клеток, в том, что их обслуживают глиальные клетки. В мозге имеется огромное количество глиальных клеток, их три типа:

  •  астроциты – выполняют опорную функцию, создают каркас для нервных клеток. В процессе эмбриогенеза они первыми распространяются по разным частям нервной трубки и всего организма, находят и указывают путь к  тому  месту, куда должна попасть нервная клетка (обеспечение миграции для нервных клеток) Если у нервной клетки отсечь часть отростка он дегенерирует (исчезнет), глиальные клетки образуют  канал, по которому снова прорастает аксон. Глиальные клетки обеспечивают регенерацию нервной системы. Астроцыты обеспечивают питательную или трахическую функцию для нервных клеток.
  •  Олигодендроциты – их главная задача обеспечение миэлиновой оболочки, которая в совою очередь изолирует нервные волокна друг от друга и ускоряет проведение возбуждения по нервным волокнам.
  •  Микроглия – Обладает функцией фагоцитоза. Клетки микроглии захватывают отмершие клетки и переваривают их.

На дендритах – шипики. Сома покрыта мембраной, через которую  проходят ионы натрия, калия, кальция, хлора. Это формирует либо возбуждение, либо торможение в нервной клетке. Ядро регулирует метаболизм всей нервной клетки со всеми отростками. Во всех клетках оно отвечает за деление, нервные клетки не делятся, поэтому в его функции включен метаболизм. Рибосомы одиночные -  регулируют синтез белка в соме нервной клетки. Рибосомы ШЭР регулируют синтез  белка на вынос, т. е. те белковые образования, которые распространяются по аксону к аксонной терминале. Метохондрия –  образуется энергии, синтез энергии из глюкозы. Аппарат Гольджи – медиатор, который синтезируется в нейроне (в соме)  упаковывается в пузырьки – везикулы. От сомы отходят, как правило, большое число коротких густо ветвящихся дендритов. Дендриты – это воспринимающая часть нейрона. Наиболее быстро и четко происходит восприятие информации если в этом принимают участие шипики. Количество нервных клеток не увеличивается, но обучение, усовершенствование нервной системы происходит за счет образования новых шипиков и ветвления дендритов. Если клетка активно работает образуются новые шипики, устанавливаются новые связи между нейронами и увеличивается объем информации, которую может воспринимать нервная система. Для развития шипиков большую роль играют сигналы, поступающие из внешней среды. Две группы крыс с обогащенной и обедненной средой. Крысы, которые воспитываются в обогащенной среде, у них на 30 % больше шипиков. Если мозг перестает работать, число шипиков уменьшается, и для их повторного образования необходимо время. Число шипиков резко уменьшается во время эпилептических приступах, при гипоксии (снижении кислорода), при алкогольном, наркотическом отравлении, при болезни Дауна, Потау. Если лишить щенка зрительной информации резко уменьшается количество, и меняются шипики в зрительной коре. Аксон всегда один, длина его может быть разной. Если это промежуточный нейрон  в центральной нервной системе он короткий.  Аксон эфферентного нейрона достигает метра. Аксон может быть покрыт, а может быть не покрыт миэлиновой оболочкой. Лишены миэлиновой оболочки постганглеонарные нейроны в симпатической нервной системе, поэтому по ним очень медленно распространяется возбуждение. Миэлиновая оболочка обеспечивает скачкообразное распространение возбуждение иначе – сальтоторное. Для чего нужен аксон? Дендриты воспринимают сигнал, на мембране идет обработка этих сигналов, затем в клетке возникает либо возбуждение, либо торможение. Если возникает торможение, то в аксоне ничего не происходит. Задача аксона передавать сигнал от одной нервной клетки к другой. Если перевязать аксон, возникает набухание, это доказывает что в теле  синтезируются какие-то вещества, которые и по аксону транспортируется. С помощью электронного микроскопа увидели, что в аксоне есть микро трубочки диаметром 20-30 нанометров, но есть еще более тонкие трубочки, диаметром до 10 нанометров – нейрофиломенты. По эти трубочкам распространение от тела в сторону конца аксона называется антероградное, обратно – ретроградное (ретроградный транспорт) Есть быстрый транспорт – это 200-400 мм в сутки, этот транспорт по трубочкам, работает в результате сокращения стенок трубочек. Есть такое вещество колхицин, которое останавливает транспорт, если им обработать аксон. Медленный транспорт, когда транспортируется вся масса и сами трубочки, и нейрофиломенты – это скорость 1-4 мм в сутки, этот транспорт только антероградный, колхицином не останавливается. При болезни Альцгеймера (нарушение памяти) трубочки скручиваются в бляшки, что первоначально неизвестно. Этот транспорт нарушается, поскольку нарушается структура трубочек. Бери-Бери (параличи) происходит в результате того, что нарушается антероградный транспорт. Полиомиэлит захватывает окончания нервных клеток, на периферии попадает вирус, а затем  с помощью ретроградного транспорта вирус попадает в сому, таким же образом распространяется столбняк. В мозге есть структуры, связанные между собой. Окончательно это было доказано с помощью ретроградного транспорта.  В кору вводят вещество – перодоксидазакрена, с помощью ретроградного транспорта оно попадает в таламус.

7


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

51318. Системы массового обслуживания 59 KB
  Задание: На вход n – канальной СМО с отказами поступает поток заявок с интенсивностью 6 заявок в час. Среднее время обслуживания одной заявки 0.8 часа. Каждая обслуженная заявка приносит доход 4у.е. Содержание одного канала обходится 2 у.е./час. Определить экономически целесообразное количество каналов.
51319. Разработка нового позиционирования марки супа быстрого приготовления “Быстросуп” компании «Europe Food GB» на фоне усиливающейся кросс-категориальной конкуренции 1.24 MB
  Отрасль потребительских товаров (Fast Moving Consumer Goods / FMCG) является одной из самых динамично развивающихся в современном бизнесе. И в России за последнее десятилетие производство товаров, без которых человек не может обходиться каждый день, совершило большой рывок: модернизируются привычные продукты
51323. ПРИГРАНИЧНАЯ ИНФРАСТРУКТУРА ЧИТИНСКОЙ ОБЛАСТИ И ПРОБЛЕМЫ ЕЁ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ 95.5 KB
  В условиях постоянного и динамичного роста товарооборота между Российской Федерацией и Китайской Народной Республикой слабым звеном являются пункты пропуска. С каждым пунктом пропуска увязан целый комплекс проектов торговоэкономического сотрудничества от которых зависит дальнейшее развитие приграничных районов Читинской области. Проект строительства целлюлозного завода предусматривает строительство автомобильного моста через реку Амур в районе пункта пропуска Покровка – Логухэ. В Читинской области на российскокитайском участке...