IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

Самое дорогое для человека - это его здоровье. Сегодня наука стремительно продвигается по пути сохранения здоровья людей, создавая все новые технологии, оборудование и лекарственные препараты. Одним из новых направлений в этой области является исследование влияния психоэмоционального состояния человека на его организм и здоровье. Сила влияния эмоций на состояние организма человека была известна еще в античной Греции. Современная наука пошла глубже: сейчас известно, как именно стресс, депрессия или усталость влияют на организм и как это проявляется физически. Используя методы исследования психоэмоционального состояния, можно уловить эти изменения в их еще незначительном проявлении и предупредить развитие возможной болезни.  

Основными методами исследования психоэмоционального состояния являются методы электрокардиограммы (ЭКГ), электроэнцефалограммы (ЭЭГ), электромиограммы (ЭМГ), электроокулограммы (ЭОГ) и кожно-гальванической реакции (КГР).

Метод ЭКГ позволяет выявить зависимость работы сердца человека от степени его подверженности стрессу в данный момент (простой пример: если человек взволнован, его сердце стучит быстрее). Установленные на теле по особой схеме электроды, формирующие три основные отведения, улавливают разности потенциалов, возникающих в результате работы сердца и проводящихся на поверхность тела. На ЭКГ отражается усреднение всех векторов потенциалов действия, возникающих в определённый момент работы сердца. При заболеваниях сердца в одном или нескольких отведениях могут обнаруживаться отклонения от нормальной формы ЭКГ, и это существенно помогает при постановке диагноза.

ЭЭГ позволяет узнать о состоянии и деятельности мозга и также незаменима для контроля за состоянием центральной нервной системы. При анализе ЭЭГ основными характеристиками работы мозга являются частота, амплитуда, форма волны, ее топография и т.д. Вместе эти характеристики образуют ритмы, каждый из которых соответствует некоторому определённому состоянию мозга: например, тэта-ритм тесно связан с эмоциональным и умственным напряжением. Важное значение при регистрации ЭЭГ имеет расположение электродов, при этом электрическая активность, одновременно регистрируемая с различных точек головы, может сильно различаться.

Методом ЭМГ определяется зависимость уровня напряженности мышц от уровня стресса, характеризуемая изменениями электрических потенциалов действия мышечных волокон. По мере того как электрический импульс распространяется от центра к любому концу мышечного волокна при напряжении, электрический ток проводится на поверхности через нормально поляризованную область мышечной мембраны (сарко­леммы) по направлению к деполяризованной ее зоне. Регистрирующий  электрод вначале приобретает слегка положительный заряд по отношению к индиф­ферентному электроду. Когда зона деполяризации движется под регистрирующим электродом, то на электромиограмме появляется негативный зубец. По мере того как активная зона мышцы удаляется от электрода, мембрана под ним постепенно реполяризуется. В результате записывается трехфазный по­тенциал действия.

ЭОГ выявляет наличие стрессового состояния путем анализа движения глаз человека. У человека передний полюс глаза электрически положителен, а задний отрицателен, поэтому существует разность потенциалов между дном глаза и роговицей, которую можно измерить. При повороте глаза положение полюсов меняется, возникающая при этом разность потенциалов характеризует направление, амплитуду и скорость движения глаза.

Метод КГР, широко используемый в детекторах лжи, показывает влияние стрессовой ситуации на вегетативную нервную систему человека, что, в свою очередь, влияет на активность потовых желез и тем самым изменяет электрическую активность кожи. КГР чрезвычайно чувствительна к эмоциональному реагированию, состоянию тревоги, напряженности и часто используется для характеристики функционального состояния человека.

Главным элементом съема медицинской информации во всех пяти методах являются электроды различных видов. На основании вышеописанных методов в НИ ТПУ был создан аппаратно-программный комплекс для исследования физического и психо-эмоционального состояния обучающихся. Разработка такого прибора является актуальной в настоящее время, так как в жизни современного человека стрессы и эмоциональное напряжение играют существенную роль.

Код для цитирования: Скопировать