Психическая нагрузка, психическое напряжение и функциональное состояние: трехфакторная модель вариабельности сердечного ритма

Краткое содержание:

Статья исследует взаимосвязь между психической нагрузкой, психическим напряжением и функциональным состоянием, а также применяет трехфакторную модель вариабельности сердечного ритма (ВСР) для изучения функциональных состояний операторов. Выявлены два основных типа функциональных состояний, которые негативно влияют на эффективность и надежность деятельности: психическое перенапряжение и эмоциональное перевозбуждение. Различия между состояниями утомления и монотонии, тревоги и страха рассматриваются с позиций трехфакторной модели ВСР.

Шаги:

1. Введение:

• Определение проблемы оценки и контроля психической нагрузки.
• Значение психической нагрузки в различных областях, таких как авиация, управление воздушным движением и подготовка персонала.

2. Определения и концепции:

• Определение психической нагрузки и психического напряжения согласно стандарту ISO 10075-1.
• Роль функционального состояния в исследованиях психофизиологии умственного труда.

3. Взаимосвязь показателей:

• Формулы для описания психического напряжения как разницы между психической нагрузкой и способностями индивида.
• Проблемы с операционализацией этих формул.

4. Адаптивные автоматизированные системы:

• Роль обратной связи о психическом напряжении в адаптивных автоматизированных системах.
• Необходимость определения пороговых значений психического напряжения для принятия решений о перераспределении функций.

5. Оценка функционального состояния:

• Использование объективных и субъективных показателей для оценки психического напряжения.
• Применение измерений сердечно-сосудистой активности, таких как вариабельность сердечного ритма (ВСР).

6. Трехфакторная модель ВСР:

• Модель ВСР Машина для оценки функциональных состояний.
• Значение трех показателей: SDNN, B1 и MNN.

7. Классификация функциональных состояний:

• Таблица с классификацией функциональных состояний на основе значений нормированных показателей трехфакторной модели ВСР.

8. Эмоциональное возбуждение и психическое напряжение:

• Роль эмоционального возбуждения и психического напряжения в снижении эффективности деятельности.
• Дифференциация между этими состояниями с помощью трехфакторной модели ВСР.

9. Монотонность и утомление:

• Моделирование состояний монотонности и утомления через психическую нагрузку.
• Анализ динамики показателей ВСР для дифференциации состояний монотонности и утомления.

10. Тревога и страх:

• Гипотеза о взаимосвязи состояний тревожности и страха с различными функциональными состояниями.
• Необходимость дальнейшего исследования для дифференциации этих состояний.

11. Заключение:

• Важность контроля функционального состояния операторов для обеспечения эффективности и надежности деятельности.
• Потенциал трехфакторной модели ВСР для оценки функциональных состояний и управления психической нагрузкой.

Ключевые особенности трехфакторной модели вариабельности сердечного ритма (ВСР)

• Первый фактор (SDNN): Отражает общий вегетативный тонус и активность надсегментарных и сегментарных структур головного мозга.
• Второй фактор (B1): Оценивает баланс между активностью надсегментарных и сегментарных структур в регуляции сердечного ритма.
• Третий фактор (MNN): Связан с балансом между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы.

Ключевые особенности классификации функциональных состояний на основе трехфакторной модели ВСР

• Выделение восьми функциональных классов на основе значений нормированных показателей ВСР.
• Классы "Эмоциональное возбуждение" и "Эмоциональное возбуждение с преобладанием симпатической активности" характеризуются высоким общим тонусом ВНС и преобладанием активности надсегментарных структур.
• Классы "Психическое напряжение" и "Психическое напряжение с преобладанием активности вагуса" связаны с высокой степенью психического напряжения и могут указывать на процессы утомления.
• Классы "Норма" и "Норма с преобладанием симпатической активности" могут указывать на низкую мотивацию или недостаточную психическую нагрузку.

Ключевые особенности дифференциации состояний монотонности и утомления

• В экспериментах, моделирующих монотонность, часто наблюдается снижение показателя MNN и повышение показателя SDNN, что указывает на состояние расслабленности и сонливости.
• При утомлении, вызванном длительной психической нагрузкой, наблюдается снижение показателей SDNN, MNN и B1, что указывает на снижение функциональных резервов.

Ключевые особенности дифференциации состояний тревожности и страха

• Модель трехфакторной ВСР не поддерживает гипотезу о том, что состояния тревожности связаны исключительно с активностью кортикальных структур, а состояния страха - с активностью подкорковых структур.
• Класс "Эмоциональное возбуждение" может быть связан с состояниями тревоги, а класс "Психическое напряжение" - с состояниями страха. Для подтверждения этой гипотезы необходимы дополнительные исследования.