Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Динамика сердечно-сосудистых функций в процессе управления сельхозагрегатом при различных физических нагрузках

Рост технической оснащенности колхозов и совхозов предполагает увеличение тракторного парка страны и, соответственно, числа механизаторов, которым принадлежит ведущая роль в деле практического осуществления постановлений партии и правительства, направленных на решение продовольственной программы.

Качество современных сельскохозяйственных машин в технико-экономическом и физиолого-гигиеническом отношениях улучшается, однако труд механизаторов остается нелегким.

Проектируемые тракторы еще содержат недостатки, которые в процессе управления способствуют быстрому развитию утомления, связанного с динамической и статической нагрузкой на различные группы мышц, монотонностью выполняемых операций, вынужденной рабочей позой, шумом, вибрацией и т.д., что приводит к снижению цроизводительности труда, а также заболеваниям и травматизму.

В постановлениях ЦК КПСС, правительства СССР и ВЦСПС неоднократно подчеркивается несоответствие условий труда предъявляемым требованиям, а в решениях ХХУТ съезда КПСС акцентируется внимание на вопросах повышения производительности, эффективности и качества труда за счет улучшения и оптимизации условий труда.

Улучшение условий труда работников сельского хозяйства предполагает внедрение в практику научно обоснованных рекомендаций к проектированию современных сельскохозяйственных машин, базирующихся на изучении влияний производственных факторов на организм человека. Однако изучение влияния факторов производственной среды на функциональное состояние организма механизаторов носит разрозненный характер и в основе своей использует, преимущественно, гигиенический подход, позволяющий оценить показатели условий труда только на соответствие санитарно-гигиеническим нормам.

Создание благоприятных условий труда предусматривает оптимизацию физической нагрузки механизаторов, которая играет определенную роль в профилактике сердечно-сосудистых и нервно-психических расстройств, а также монотонии.

Учение об адаптации, как об одном из фундаментальнейших свойств живой материи, является основой творческого поиска решений задач оптимизации труда (И.М.Сеченов, 1863, 1906; И.П.Павлов, 1951, 1952; Н.Е.Введенский, 1896, 1950; А.А.Ухтомский, 1921).

Известно, что поток разномодальной импульсации со стороны анализаторов, поступая в кору головного мозга, оказывает на нее активирующее влияние, создавая предпосылки для ее анализаторной и синтетической деятельности (И.М.Сеченов, 1952; И.П.Павлов, 1932; П.К.Анохин, 1957; К.В.Судаков, 1967; Мэгун, 1952). Использование этих данных при оптимизации условий труда на тракторах способствует исключению монотонного спектра проприо- и экстероцептивных воздействий и научному обоснованию профилактики монотонии.

Учение П.К.Анохина о функциональной системе открывает широкие перспективы исследования влияния различных производственных факторов на организм человека, в частности, изучения роли пусковой и обратной афферентаций о результате действия при адаптации к физической нагрузке в рамках функциональной системы поведенческого акта, обеспечивающего управление трактором (П.К.Анохин, 1935-1974). Последнее имеет большое практическое значение, т.к. индикаторно-сигнализирующие приборы на тракторах не обеспечивают получения обратной информации о результатах совершенного действия и управление трактором не носит характер монолитного системного процесса. В связи с тем, что существующие на тракторах устройства не реализуют принципа прямой и обратной связи, оператор лишен возможности оценивать не только качество результата отдельных производственных действий, но и качество достигаемого результата в сложной взаимосвязи технологического процесса и реальных условий эксплуатации трактора. Установление системы сигналов в тракторе, обеспечивающей оператору получение информации не только о результате каждого действия, но и о его роли в системе управления, способствовало бы качественному выполнению операций технологического процесса (В.И.Бельских, 1973; С.П.Генфенбейн, 1982).

Новые аспекты развития теории функциональной системы -концепция К.В.Судакова (1979) о системном квантовании поведенческой деятельности - открывает широкие перспективы глубокого научного подхода к исследованию производственной деятельности человека.

Развитие концепции о системном квантовании поведения, создание представления об адаптации человека к производственной деятельности, как о динамическом процессе последовательной смены "квантов" поведения, что проявляется в соматовегетатив-ном обеспечении жизнедеятельности, открывает новые подходы к решению многих задач оптимизации труда, важной из которых является определение физиологических затрат при адаптации к производственной среде (Г.В.Рыжиков, 1977, 1981, 1982).

Эти работы явились теоретической базой экспериментального исследования адаптивных свойств организма человека, возникающих под влиянием физической нагрузки при управлении трактором в условиях получения и исключения зрительной информации о результатах действий.1

Изучение динамики приспособительных реакций сердечно-сосудистых функций человека к физическим нагрузкам при достижении результата в целенаправленном производственном акте управления трактором в условиях получения зрительной информации и ограничения последней о результате действия и было предметом настоящей работы.

Научное и социально-экономическое значение полученных результатов

Результаты данной работы вносят вклад в развитие нового направления, заключающегося в применении общеметодологической концепции академика П.К.Анохина о функциональной системе к исследованию конкретного вида человеческой деятельности по управлению трактором. Освещена роль пусковой и коррегирующей зрительной афферентаций в адаптивных реакциях сердечно-сосудистых функций при достижении конечных результатов целенаправленной деятельности по управлению трактором. Показана динамика формирования сердечно-сосудистых реакций в процессе достижения полезного результата по имитации управления трактором при различных физических нагрузках. В результате исследований выявлены физиологически рациональные уровни физической нагрузки, это явится основанием для внедрения в практику научно обоснованных требований к величинам внешней механической работы, силам сопротивления органов управления, а также режимам деятельности при управлении трактором. Разработка научно обоснованных требований, направленных на оптимизацию условий труда механизаторов, будет способствовать частичной профилактике утомления, заболеваний и травматизма, продлению трудового долголетия механизаторов, снижению потерь рабочего времени.

В качестве перспективного значения нормализации физической нагрузки, как одного из главных элементов условий труда, можно отметить тот вклад, который она вносит в решение проблем, связанных с предотвращением детренированности организма, повышением адаптационных возможностей сердечно-сосудистых функций, снижением уровня сердечно-сосудистых заболеваний, повышением способности к анализаторной и синтетической функциям мозга, снижением утомительности труда, приближением труда к категории первой жизненной потребности, что, в конечном итоге, способствует закреплению механизаторских кадров на селе, повышению производительности их труда и росту производства сельскохозяйственной продукции.

- 9

ВЫВОДЫ

1. Длительность стабильного поддержания результата, определяющегося воспроизведением точности управления, приближенной к заданной, в условиях получения зрительной информации о параметре результата деятельности по имитации управления трактором при различных физических нагрузках составила:

- при исключении сил сопротивления органов управления (В = О Н) -20 минут;

- при силе сопротивления органов управления 20 Н - 40 минут;

- при силе сопротивления органов управления 50 Н - 60 минут. ■

2. Для определения уровня адаптации сердечно-сосудистых функций к различным режимам деятельности может быть использован критерий физиологической стоимости.

3. Высокая эффективность адаптации сердечно-сосудистых функций к физической нагрузке при достижении полезного результата деятельности по имитации управления трактором в условиях зрительной оценки его параметров наблюдается при силе сопротивления органов управления 50 Н. Это послужило основанием считать этот уровень физической нагрузки оптимальным.

4. Наиболее низкая эффективность адаптации сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке при достижении полезного результата по имитации управления трактором в условиях зрительной оценки его параметров имела место при снижении сил сопротивления органов управления до 0 Н.

5. Лучшая эффективность адаптации сердечно-сосудистых функций к физической нагрузке при достижении полезного результата деятельности по имитации управления трактором в условиях исключения зрительной информации о его параметрах отмечалась при си

- 157 ле сопротивления органов управления 20 Н и частоте их использования 600 раз в час.

6. При нагрузке, идентичной по величине выполненной работе по имитации управления трактором, эффективность адаптации значительно возрастала в условиях зрительной оценки параметров результата деятельности.

7. Полученные результаты могут найти практическое применение при: составлении нормативной документации, регламентирующей уровни физической нагрузки для механизаторов; проектировании новых моделей сельскохозяйственных машинно-тракторных агрегатов и реконструкции старых; обосновании необходимости установления на современных тракторных агрегатах сигнально-индикаторных приборов, информирующих о результате действия в сложном комплексе технологических операций и позволяющих производить оценку и контроль качества сельскохозяйственных технологических процессов; конструировании тренажеров для обучения трактористов; конструировании тренажеров для исследования влияния различных производственных факторов на функциональное состояние организма.

Заключение

Анализ литературных данных показал, что изучению влияния физической нагрузки на сердечно-сосудистые функции уделялось большое внимание. Однако большинство авторов, выявляя общие законы влияния физической нагрузки на сердечно-сосудистую систему, использовали нагрузки близкие к максимальным. В реальности такие нагрузки имеют место только в спорте и не характерны для повседневной трудовой деятельности. Имеющиеся исследования сердечнососудистых реакций у механизаторов в условиях реального сельскохозяйственного производства также не смогли ответить на вопросы: как влияет физическая нагрузка на их организм и удовлетворяет ли она по величине физиологическим требованиям, предъявляемым к ней. Последнее связано с тем, что велись исследования преимущественно гигиенического плана, нередко данные разных авторов были несопоставимы, кроме того, сердечно-сосудистые реакции исследовались в реальных условиях, когда на организм механизаторов действует комплекс факторов, из которого выделить влияние физической нагрузки не представляется возможным. Исследований влияния физической нагрузки на сердечно-сосудистые функции в условиях, моделирующих реальную деятельность механизаторов, выполнено не было. Изучение влияния различных произвольных нагрузок ограничивалось лишь исследованием конечных реакций сердечно-сосудистых функций. При этом не исследовалась динамика формирования сердечно-сосудистых реакций в процессе достижения результата деятельности в условиях получения зрительной информации о его параметрах. Не изучались и конкретные механизмы поэтапной организации вегетативного обеспечения результата при управлении трактором. Не проводился сравнительный анализ степени вариативности и корреляционных взаимосвязей показателей сердечно-сосудистых реакций и показателей результата, достигаемого при различных физических нагрузках в процессе имитации реальной деятельности механизаторов.

Из анализа современного состояния исследуемой проблемы ясно, что практика сельскохозяйственного конструирования нуждается в решении вопросов, касающихся выявления оптимальных уровней физической нагрузки для механизаторов, и физиологического обоснования целесообразности оснащения современных тракторов приборами, которые бы реализовывали принцип обратной связи и помогали бы механизатору осуществлять контроль качества выполнения технологических операций. Анализ литературных данных показал, что мы не располагаем подобного рода исследованиями.

1.6. Цель и задачи исследования

Цель работы - физиологическое обоснование оптимальных величин физической нагрузки при управлении сельхозагрегатом в различных условиях.

Задачи исследования:

1. Изучить динамику формирования сердечно-сосудистых реакций в процессе имитации управления трактором в условиях обратной зрительной и обратной проприоцептивной афферентаций о результате, достигаемом при различных физических нагрузках.

2. Исследовать динамику формирования сердечно-сосудистых реакций в процессе имитации управления трактором в условиях пусковой зрительной и обратной проприоцептивной афферентаций о результате, достигаемом при различных физических нагрузках.

3. Разработать критерий дня оценки эффективности адаптации приспособительных сердечно-сосудистых функций к процессу имитации управления трактором.

4. Провести анализ эффективности приспособительных сердечнососудистых функций к физическим нагрузкам при имитации управления трактором в условиях зрительной работы с информационной моделью управляемого объекта и без нее.

- 29

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Предмет исследования, количество опытов, измеряемые величины, условия и место проведения опытов

Предметом наблюдений явились реакции сердечно-сосудистых функций на физическую нагрузку при различных задаваемых программах достижения конечных результатов целенаправленных действий по управлению трактором.

Экспериментальные исследования проводились на мужчинах в возрасте от 20 до 35 лет, прошедших аттестацию медицинской комиссии и по состоянию здоровья, признанных годными для управления мобильными машинами. Стаж работы по специальности 1-3 года.

Количество опытов определялось поэтапно. Первый этап - выявление изменения показателей сердечно-сосудистой системы при воздействии на организм физической нагрузки в пробных опытах. Второй этап - расчет количества опытов, выполненный из условия надежности результата 0,95, при ошибке средней величины 2% по общеизвестным методам биологической статистики (102).

В ходе выполнения экспериментальной части работы было проведено 800 опытов, в которых в результате прямых измерений получено 4800 величин (показателей сердечно-сосудистой системы). Расчетных измерений получено 3200 величин. Всего обследовано 100 человек.

Изучались показатели центральной гемодинамики: диастоличес-кое, среднее динамическое, боковое, систолическое давление крови, пульсовая амплитуда, систолический объем крови, минутный объем крови, общее периферическое сопротивление, частота сердечных сокращений, а также показатель тонуса сосудов.

Всего было проведено 2 группы наблюдений. Первая груша наблюдений включала 3 серии опытов, в которых изучались реакции сердечно-сосудистых функций в процессе достижения полезного результата деятельности по имитации управления трактором при различной физической нагрузке. В условиях этого эксперимента испытуемый получал зрительную информацию о достигаемом результате. На экране телевизора по горизонтальному уровню изменял свое расположение световой сигнал в виде точки. Он отражал изменение траектории движения пахотного агрегата. Испытуемый получал команду, используя органы управления, совмещать другую светящуюся точку с заданным движением первого светового сигнала. Этим обеспечивалась реализация двигательной активности, приближенной к той, которая имела место в реальных условиях управления тракторным агрегатом. При этом испытуемый зрительно воспринимал величину рассогласования между заданной траекторией движения светового сигнала и реализуемой им при имитации управления.

На этом фоне задавались различные физические нагрузки, величина которых регламентировалась силой сопротивления органов управления. Выбор величин сил сопротивления органов управления производился из рекомендуемых нормативно-технической документацией (20 ньютон и 50 ньютон) и произвольных (0 ньютон). Отличительным для каждой серии опытов этой группы явился уровень физической нагрузки.

В первой серии опытов силовая характеристика величины про-приоцептивного раздражителя, задаваемая силой сопротивления органов управления трактором, исключалась. Сила сопротивления органов управления при имитации управления трактором была равна ОН (ньютон). В акцептор действия поступала проприоцептивная аф-ферентация, дающая возможность производить оценку адекватности напряжения отдельных мышц, обеспечивающих получение приспособительного результата, а также достаточность натяжения связок, фасций, сухожилий, вызванное мышечными сокращениями рук, удерживающих органы управления с нулевым усилием и перемещающих их в пространстве.

- 31

Во второй серии опытов изучали реакции сердечно-сосудистых функций в процессе имитации управления трактором при величине проприоцептивного раздражителя, представляющего усилие, необходимое для преодоления сил сопротивления органов управления в первый момент движения в 20Н (ньютон). Зрительный анализатор обеспечивал контроль адекватности действий по отношению к реализации цели, т.е. создавались условия для неритмической мышечной деятельности (ритм диктовался частотой корректировочных импульсов со стороны акцептора действия и представлял собой случайный процесс).

Задачи и условия проведения третьей серии опытов были аналогичны условиям двух предыдущих серий. Силовая характеристика величины проприоцептивного раздражителя представляла собой усилие, необходимое для преодоления сил сопротивления органов управления в 50Н.

Все три серии опытов этой группы наблюдений были проведены на стенде - имитаторе вождения трактора, сконструированном специалистами Одесской НИС НАТИ (рис.1). Регистрация показателей точности, скорости перемещения органов управления обеспечивалась ЭВМ МН 17М.

Стенд представлял собой реальное рабочее место оператора в кабине трактора. Кабина была оборудована тен-ахжетрическими датчиками, регистрирующими усилия, возникающие на органах управления в процессе имитации вояздения, и телеэкраном, на котором аналоговой машиной МН-17М моделировалась следящая система управления трактором в виде двух световых точек, одна из которых воспроизводила реальную траекторию движения трактора во время пахоты, а другая позволяла судить о совпадении или соответствии управления трактором, имитирующемся на стенде, реальному моделирующемуся процессу управления. Величина рассогласования, a с. I Схема стенда с оператором

1 - рычаги управления трактором;

2 - телеэкран со световым сигналом;

3 - аналоговая машина MH-I7M; 4,5 - электрические цепи. точность вождения оценивалась блоком-анализатором MH-I7M и выводилась на световое табло в виде цифрового обозначения, выражающего величину ошибки, допущенную оператором при имитации управления трактором. При практических расчетах точности использовался центральный момент случайной функции рассогласования между управляемым и заданным сигналом в виде моментной функции второго порядка. Для квадрата центрированного процесса

ЛЛ) --Ja

- аа функция М-г. (í) является дисперсией случайного процесса рассогласования между сигналами и характеризует разброс реализаций рассогласования случайного процесса относительно математического ожидания (108). Сигнал с органов управления о величине возникающих в процессе имитации вождения на них усилиях снимался тен Зометрическими датчиками и подавался на модель трактора, набранную на ЭВМ МН-17М, и выводился в виде цифрового обозначения на световое табло. Также регистрировался сигнал о скорости перемещения органов управления.

Вторая группа наблюдений включала также 3 серии опытов. В отличие от первой группы наблюдений здесь результатом деятельности по имитации управления трактором явилась величина выполненной работы, кроме того, оценка результата двигательного действия по перемещению органов управления на заданное расстояние производилась без участия зрительного анализатора.

В первой серии опытов изучались реакции сердечно-сосудистых функций на физическую нагрузку в процессе имитации управления трактором. Величина проприоцептивного раздражителя представляла усилие, необходимое для преодоления сил сопротивления органов управления трактором в 50Н при ритме мышечных сокращений 100 раз в час.

Во второй серии опытов условия оценки ц.н.с. результата действия оставались те же, но величина проприоцептивного раздражителя соответствовала усилию, необходимому для преодоления сил сопротивления органов управления в 50Н при ритме мышечных сокращений 600 раз в час.

В третьей серии опытов, условия оценки результата действия по перемещению органов управления трактором на заданное расстояние не изменялись, величина сил сопротивления органов управления составила 20Н, частота их использования 600 раз в час.

Все три серии опытов этой группы были проведены в лабораторных условиях на эргономическом стенде, имитирующем рабочее место тракториста (рис.2). Уровни физической нагрузки, характерные для деятельности механизаторов в естественных условиях эксплуатации трактора, задавались механической работой по перемещению

Рис. 2 Окема стенда с оператором

I - груз, создающий силу сопротивления движению органов управления; 2 - блок; 3 - рычаги органов управления трактором на заданное расстояние, соответствующее рабочему ходу. Сила сопротивления органов управления, частота их использования и рабочий ход при целенаправленной деятельности по имитации управления трактором задавались, причем, сила сопротивления органов управления и частота их использования были величинами регулируемыми и изменялись в зависимости от постановки задачи в каждой серии опытов. Рабочий ход (расстояние, на которое перемещались органы управления) оставался постоянным и соответствовал средней величине рабочего хода органов управления трактором при эксплуатации его в реальных условиях.

В качестве зрительного раздражителя использовался свет загорающейся лампочки, который служил пусковым сигналом для начала целенаправленного действия по перемещению органов управления трактором. Свет загорающейся лампочки в эксперименте служил сигналом, задающим ритм мышечных сокращений, необходимый для использования органов управления трактором с заданной частотой. Ритмическую работу светового сигнала обеспечивало реле времени. Для создания необходимой силы сопротивления органов управления использовалось шарнирное устройство, грузом служили гири весом 5 и 2 кг.

2.2. Программа проведения опытов, способы получения показателей сердечно-сосудистой системы

В состоянии относительного покоя производилась фоторегистрация тахоосциллограмм и сфигмограмм. Затем испытуемые выполняли работу, имитирующую управление трактором на стенде. Работа продолжалась один час. В процессе работы через каждые 10 минут велась запись тахоосциллограмм и сфигмограмм.

Регистрация показателей сердечно-сосудистой системы осуществлялась с помощью механокардиографа Н.Н.Савицкого - модель 063. На правое плечо испытуемого накладывали манжету, соединенную с датчиком механокардиографа. Колебания, возникающие в наполненной воздухом манжете, передавались через резиновый шланг на дифференциальный монометр, который фиксировал на фотобумаге осцилляции. Пульс регистрировался отдельным датчиком, который накладывался на лучевую артерию в области луче-запястного сустава. Показатели артериального давления и пульса регистрировались одновременно, запись длилась 15-20 секунд. С помощью тахоосциллограмм и сфигмограмм определялось систолическое, среднее динамическое, боковое, диастолическое давление крови и осцилляторный индекс (рис.3). По количеству осцилляции на сфигмограмме за 15 секунд подсчитывалась частота сердцебиений. Расшифровка тахоосциллограмм производилась следующим образом: начало отчетливого снижения диастолической части дифференциальной кривой служило индикаторной точкой для определения минимального давления. Среднее динамическое давление определялось по характерному утол

Рис. 3 Определение давления по тахоосциллограмме щеншо на восходящей части осцилляции. Боковое давление определялось по наибольшей отрицательной осцилляции, а в случае нескольких равных осцилляции - по первой из них. Систолическое давление определялось по кривой пульса в момент прекращения пульсаций лучевой артерии. Для нахождения цифровых величин давления из индикаторной точки дифференциальной кривой опускался перпендикуляр, расстояние от места его пересечения с кривой давления до горизонтальной линии измерялось в миллиметрах. Полученная цифра удваивалась и к ней прибавлялось 40 (в месте слияния калибровочных линий на тахоосциллограмме давление в манжете равно 40 мм. рт.ст.).

Величины показателей пульсового давления, систолического объема крови, минутного объема крови и общего периферического сопротивления рассчитывались следующим образом:

1. ЦЦ = Бс - Мп где ЦЦ - пульсовое давление в мм.рт.ст.;

Бс - боковое систолическое давление в мм.рт.ст.; Мл - диастолическое давление в мм.рт.ст.

2. СО = 90,97 + 0,54 ЦЦ - 0,57 ДЦ - 0,61 В где СО - систолический объем крови в миллиметрах;

ЦЦ - пульсовое давление в миллиметрах ртутного столба; ДЦ - диастолическое давление в мм.рт.ст.; В - возраст в годах.

3. МОК = СО х ЧСС где МОК - минутный объем крови в мл.;

СО - систолический объем крови в мл.; ЧСС - частота пульса в минуту.

4. одс в Ср АД ■ 1333 - 60 дин.с.см-5

МОК где Ср АД - среднее динамическое давление в мм.рт.ст.; 1333 - множитель для перевода мм.рт.ст. в дин; 60 - число секунд в минуте.

2.3. Обработка результатов исследований

Обработка результатов исследований проводилась на ЭВМ "НАИРИ1 с применением методов математической статистики по программе общестатистического и корреляционного анализов. Вычислялись: средняя арифметическая, среднее квадратическое отклонение, ошибка средней арифметической, коэффициент вариации, достоверность различий сравниваемых характеристик по критерию Стьюдента. Расчет производился с использованием формул: I. Средняя арифметическая

А м

- 38

2. Среднее квадратическое отклонение х-*)Л

3. Коэффициент вариации измеряемых величин

4. Ошибка средней арифметической о (Г 0 где - объем выборочной совокупности

5. Коэффициент взаимной корреляции

1 "1 где X, У - разнородные величины. Для формализации функциональных взаимоотношений в сердечнососудистой системе в состоянии относительного покоя и при различных условиях выполнения физической нагрузки был применен корреляционно-матричный метод. Описание всей совокупности значений величин, определяющих поведение сердечно-сосудистой системы при влиянии физической нагрузки представлено в форме корреляционных матриц. Внутренняя структура матриц отражает взаимосвязи показателей сердечно-сосудистой системы и показателей точности вождения, скорости перемещения органов управления трактором и сил сопротивления, возникающих на них при имитации процесса управления.

Производился параллельный анализ корреляционных взаимосвязей и разности варьирования показателей сердечно-сосудистых функций на различных этапах достижения приспособительного результата. При этом выделялась группа высоковариативных и низковариативных показателей.

Для оценки адаптации сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке использовались некоторые методы обработки с применением критериев, разработанных на основе теории автоматического регулирования.

2.4. Критерии, применявшиеся для анализа эффективности адаптации сердечно-сосудистой системы к имитации управления трактором при различных режимах

Ддаптационно-приспособительная деятельность обеспечивает поддержание соответствующего уровня функционирования организма, а также его переход на уровень более адекватный условиям существования.

Эффективность адаптации сердечно-сосудистой системы к условиям имитации управления трактором, как и других систем организма, определяется деятельностью регуляторных механизмов (Г.В.Рыжиков, 1977).

Процессы регуляции связаны не только с затратами энергии, но и с затратами времени на обмен информацией по каналам прямой и обратной связи. Поэтому "в анализе саморегулирующихся механизмов адаптивной деятельности биосистем центральное место занимает структура и временная организация внутренних и внешних положительных и отрицательных обратных связей" (145).

В условиях нашего эксперимента перестройка деятельности сердечно-сосудистой системы на уровень, адекватный требованиям, предъявляемым процессом управления трактором, осуществляется за определенное время.

С позиций теории квантования К.В.Судакова этот процесс можно описать следующим образом: начало процесса управления трактором обеспечивает поступление в ц.н.с. потока афферентных импульсов со стороны двигательного и зрительного анализаторов, который, наряду с мотивацией обстановочной и пусковой афферентаций, памятью, играет определяющую роль в процессах "-организации" функциональной системы поведенческого цикла, имитирующего управление, т.е. в процессе афферентного синтеза и принятия решения.

Формирование программы действия и акцептора действия являются первыми процессами реализации "исполнительных" механизмов функциональной системы поведенческого цикла, имитирующего управление. В дальнейшем эфферентные системы обеспечивают реализацию управляющих хроно-инотройных сигналов к сердечно-сосудистой системе, обеспечивая тем самым начальное приспособление ее к требованиям оксигенации работающих мыщц. Обратная афферентация от начавшей перестройку сердечно-сосудистой системы обеспечивает информацию в ц.н.с., необходимую для более полного афферентного синтеза и выработку коррегирующих управляющих воздействий, приводящих постепенно к строгой адекватности функционирования сердечно-сосудистой системы требованиям выполняемой работы.

На основании вышеизложенного для оценки эффективности адаптации представляется правомерным применение временных параметров переходных процессов сердечно-сосудистых функций, характеризующих быстродействие систем, их регулирующих (79, 96).

Быстродействие управляющих систем связано с напряжением ре-гуляторных механизмов. Степень напряжения регуляторных механизмов рассматривается как "своеобразная цена адаптации" (21).

Напряжение регуляторных механизмов характеризуется увеличением корреляции взаимодействующих элементов в функциональной системе, а также вовлечением в процесс адаптации новых элементов (лабилизация).

Установлено, что избыточная жесткость функциональной системы, характеризующаяся большим количеством высоких коэффициентов корреляции между ее показателями, свидетельствует о напряжении адаптационных механизмов и означает уменьшение "свободы" отдельных элементов включаться в новые "функциональные ансамбли" (21).

- 41

Можно полагать, что избыточная жесткость системы снижает быстродействие регуляторных механизмов.

Ранее нами были проведены исследования по сопоставлению коэффициентов быстродействия регуляторных механизмов (полученных при описании дифференциальным уравнением закономерностей изменения среднего динамического давления в переходном режиме) с корреляционными матрицами, отражающими взаимосвязи показателей сердечнососудистой системы, характерные для конца переходного режима среднего динамического давления крови (151).

Исследования показали, что для наибольшего быстродействия систем, регулирующих функцию кровообращения, характерно наименьшее количество жестких связей (г = 0,7-0,9) показателей сердечнососудистой системы и наибольшее количество общих корреляционных взаимосвязей.

Наши исследования подтвердили данные других авторов, свидетельствующие , что наибольшее количество высоких коэффициентов корреляции среди общего числа отмеченных корреляций свидетельствует о высокой инертности регулирующих систем и о напряжении регуляторных механизмов, осуществляющих адаптационно-приспособительную деятельность.

На основании полученных данных нами был предложен для оценки адаптации сердечно-сосудистой системы оценочный показатель -коэффициент физиологической стоимости адаптации (КФСА).

КФСА формализуется в виде отношения числа жестких взаимосвязей к общему числу достоверных корреляционных взаимосвязей показателей сердечно-сосудистых функций. lin I

По где КП - оценочный показатель физиологической стоимости адаптации (КФСА);

По - общее количество достоверных корреляционных взаимосвязей; Пж - число жестких связей.

Величина оценочного показателя определяется следующими условиями, позволяющими судить об инертности системы:

Пж = По; Кп = I - условие удовлетворяющее критерию максимальной инертности системы; Пж ^ По; Кп-*-0 - условие удовлетворяющее критерию минимальной инертности системы.