Кулганов Владимир Александрович

доктор медицинских наук, профессор, проректор по научной работе Санкт-Петербургского государственного института психологии и социальной работы, kulganof@mail.ru

 

Митяева Любовь Васильевна

магистр кафедры психологии и психофизиологии ребенка Института детства РГПУ им. А.И. Герцена

 

Исследования в области биологической обратной связи (далее БОС) уходит корнями в учение И.П. Павлова об условных рефлексах и регулирующей роли коры головного мозга. По мнению П.К. Анохина, принципу обратной связи принадлежит решающая роль в регулировании как высших приспособительных реакций человека, так и его внутренней среды. Норберт Винер определил «обратную связь» как способ регулирования на основе непрерывного поступления новой информации о функционировании системы. Именно обратные связи (положительные и отрицательные) определяют устойчивость организма к внешним воздействиям, постоянство и стабильность функций его органов и систем [5, с. 78].

У человека в спокойном состоянии в определенных структурах мозга превалирует альфа-ритм. Когда возникает напряжение, происходит перестройка ритмов. Более активным и выраженным становится бета-ритм, который отражает повышенную возбудимость в коре головного мозга. Активность альфа-ритма уменьшается. Основным результатом технологии БОС является возвращение коре головного мозга высокой активности альфа-ритма при обучении человека навыкам релаксации [2, с. 29].

Таким образом, под методом БОС понимается «произвольное волевое управление функциями организма с целью их совершенствования в норме и коррекции при патологии посредством электронных приборов, регистрирующих и преобразующих информацию о состоянии органов и систем человека в доступные сознанию зрительные и слуховые сигналы» [6, с. 68; 7, с. 56.; 8, с. 47].

В литературе имеются данные, которые говорят о значительных изменениях психического состояния под влиянием БОС. К ним относятся повышение общего чувства контроля, уверенности в себе, склонности к рефлексии, уменьшение чувства страха в ситуации стресса. Основой занятий с использованием БОС является обучение диафрагмальному дыханию. С его помощью человек учится контролировать свое состояние [4, с. 32].

Диафрагмальное дыхание без усилий представляет собой медленное дыхание (меньше 8 дыхательных циклов в минуту) с большим объемом вдоха-выдоха (более 2000 мл) и плавным изменением потока воздуха. Во время вдоха живот, как правило, выпячивается, а во время выдоха — втягивается [4, с. 34]. Фаза выдоха в два – четыре раза длиннее фазы вдоха.

При дыхании животом диафрагма максимально опускается вниз, но при этом плечевой пояс не двигается. При вдохе — пульс увеличивается, при выдохе — уменьшается. Таким образом, диафрагмальная аритмия сердца (далее ДАС) — разница пульса на вдохе и выдохе.

Ее величина является паспортом здоровья и зависит от возраста человека, состояния его дыхательной, сердечно-сосудистой и нервных систем. Чем она больше, тем выше уровень здоровья и тем лучше паспорт здоровья. Также на величину ДАС влияют эмоциональное состояние человека и его самочувствие. У детей она высокая (40-50 ударов в минуту), у взрослых 25 ударов в минуту, у пожилых людей — 1–3 удара в минуту [1, с. 14].

Тренировка и закрепление диафрагмально-релаксационного дыхания осуществляется в 5 этапов.

Этап 1. Освоение принципов дыхания животом. Проводится без применения прибора. Занятие является теоретическим. На нем учащимся рассказывается о важности умения расслабляться. Их обучают некоторым способам релаксации и диафрагмальному дыханию. При знакомстве с программой и приборами демонстрируется, что приборы безопасны и с их помощью можно контролировать свою работу. Формируется положительная мотивация на занятия. В кабинете создается спокойная эмоциональная обстановка, способствующая успокоению и расслаблению.

Этап 2. Подготовка (одно занятие) — приобретение навыка работы с компьютерной программой, прибором ПБС-БОС и датчиками.

На данном занятии подростки устанавливают датчики на грудную клетку (6-7 межреберье по среднеключичной линии), вспоминают и повторяют инструкцию диафрагмально-релаксационного дыхания, настраиваются на сеанс, соединяют датчик с прибором БОС, включают его и запускают программу.

Учащиеся знакомятся со структурой каждого занятия, который состоит из чередующихся периодов работы и отдыха. Сеанс начинается с периода «отдых». В это время звучит приятная спокойная мелодия, школьник смотрит тематические слайды, отдыхает от выполнения инструкции (дышит привычным для себя способом). Сигналы обратной связи не предъявляются.

Период «работа» — учащийся, согласно инструкции, воспроизводит диафрагмально-релаксационное дыхание, учитывая сигналы БОС. Их изменение связано с работой сердца.

Для периода «работа» существует несколько сюжетов.

Сюжет «Столбик» является базовым для начальной стадии овладения навыком диафрагмально-релаксационного дыхания с максимальной ДАС методом БОС. На экране расположен цветной столбик переменной высоты (сигнал зрительной обратной связи). Его высота изменяется в зависимости от изменения пульса. Когда величина пульса достигает верхнего порога, высота столбика равна высоте окна (столбик заполняет окно целиком); когда величина пульса снижается, соответственно снижается цветной столбик, а при достижении нижнего порога высота столбика становится равной нулю (окно пустое). Одновременно с перемещением столбика звучит тональный сигнал — звуковая обратная связь. Высота тона изменяется соответственно изменяющейся величине пульса от низкого до высокого при росте частоты сердечных сокращений (далее ЧСС) и от высокого до низкого при снижении ЧСС.

Сюжет «Забор». В этом задании забор закрашивается в вертикальном направлении снизу вверх и сверху вниз, в зависимости от изменения частоты пульса. Полностью закрашенный забор далее снова предстает в первоначальном виде и сюжет повторяется.

Сюжет «Раскраска». В этом задании черно-белое изображение превращается в цветное по мере разворачивания сигналов БОС (по полосам, как в сюжете «Забор»).

Сюжет «Окно». Экран открывается аналогично сюжету «Забор» (по полосам) в различных режимах: за 4 полосы, 6 и 8 полос. По мере разворачивания сигналов БОС перед учеником открывается тематический слайд.

Алгоритм перемещения вертикальных полос аналогичен сюжету «Столбик». Когда ЧСС уменьшается, полоса открывается сверху вниз. При снижении ЧСС ниже заданного нижнего порога происходит переход к следующей полосе. ЧСС начинает увеличиваться и полоса открывается снизу вверх. При повышении ЧСС выше заданного верхнего порога, происходит переход к следующей полосе. И так далее, по циклу.

После того, как весь экран открыт, слайд сменяется следующим.

Этап 3. Постановка диафрагмально-релаксационного дыхания под контролем прибора ДАС-БОС (три занятия). Начиная с четвертого занятия ученик выполняет инструкцию (воспроизводит диафрагмально-релаксационное дыхание) в одном периоде отдыха.

Этап 4. Формирование навыка диафрагмально-релаксационного дыхания под контролем ДАС-БОС (три занятия). Начиная с седьмого занятия учащийся выполняет инструкцию в двух периодах отдыха.

Этап 5. Закрепление полученного навыка диафрагмально-релаксационного дыхания (три занятия). На последнем из них ученик выполняет инструкцию во всех периодах отдыха [3, с. 5-12].

С целью изучения психоэмоционального состояния учащихся в период подросткового кризиса было проведено исследование на базе государственного общеобразовательного учреждения гимназии №343 Невского района г. Санкт-Петербурга. Общее количество испытуемых — 39: из них 18 восьмиклассников и 21 десятиклассник. В первую группу вошли учащиеся восьмого класса, составляющие группу риска по психоэмоциональным состояниям (7 девочек); вторая группа восьмиклассников — контрольная (7 девочек и 4 мальчика). В третью — вошли десятиклассники, составляющие группу риска по психоэмоциональным состояниям (4 девочки и 3 мальчика); четвертая группа десятиклассников — контрольная (7 девочек и 7 мальчиков). Работу проводили в три этапа: на первом — были сформированы четыре выборки, определяемые по степени риска по психоэмоциональным состояниям; на втором — с группами риска были проведены сеансы с биологической обратной связью; на третьем — был проведен анализ эффективности коррекционной работы для групп риска; на четвертом этапе проведен корреляционный анализ взаимосвязи компонентов психоэмоционального состояния учащихся.

Были использованы следующие методы: самооценка актуального психического состояния СУПОС-8 (О. Микшик в модификации В.А. Кулганова), шкала самооценки Ч.Д. Спилбергера и Ю.Л. Ханина, восьмицветовой тест М. Люшера, опросник Ганса и Сибиллы Айзенков — РЕN, тест инверсий эмоционального отражения (В.П. Леутин, Е.И. Николаева), проба Штанге, интегральная оценка психоэмоционального состояния (сокращенная методика А.Е. Уэссманна и Д.Ф. Рикса (шкала «энергичность, бодрость, усталость»), шкала самооценки Ч.Д. Спилбергера и Ю.Л. Ханина (сокращенный вариант оценки ситуативной тревоги).

Тест СУПОС-8 позволил выявить группу риска по психоэмоциональному состоянию. В контрольных группах показатели по мобилизующим компонентам выше, чем в экспериментальных и ниже по демобилизующим, что может говорить о лучшей адаптации этих подростков к окружающей их действительности (см. рис. 1).

рисунок в файле статьи

Оценку уровня тревожности осуществляли с помощью шкалы самооценки Ч.Д. Спилбергера и Ю.Л. Ханина. Было выявлено, что у школьников, входящих в группу риска по психоэмоциональному состоянию выше показатели по реактивной тревоге и личностной тревожности, чем в контрольной группе (см. рис. 2). Это может говорить о том, что подростки в данных группах воспринимают стрессовую ситуацию более эмоционально и отвечают на нее субъективно переживаемыми эмоциями: беспокойством, озабоченностью, нервозностью.

рисунок в файле статьи

По результатам восьмицветового теста М. Люшера было выявлено, что в экспериментальных группах обоих классов большинство показателей выше, чем в контрольных (см. рис. 3). В целом все показатели находятся в пределах возрастной нормы.

рисунок в файле статьи

Оценку индивидуально-типологических особенностей осуществляли с помощью модификации опросника PEN Г. Айзенка. Во всех исследуемых группах можно наблюдать высокие показатели по шкале экстраверсии, что отражает возрастные особенности подростков. Они становятся более общительными, стремятся принадлежать к какой-либо группе сверстников (см. рис. 4). Наблюдается более высокий уровень психотизма в экспериментальных группах. В целом показатели по данной шкале находятся в пределах возрастной нормы. Уровень нейротизма также более высокий в экспериментальных группах, чем в контрольных. Во всех группах наблюдали высокие показатели по шкале искренности.

рисунок в файле статьи

Проведение методики инверсии эмоционального отражения показало, что в десятом классе экспериментальной группы исследуемые показатели значительно выше, чем в контрольной, что может говорить о предрасположенности данных детей к невротическим реакциям (см. рис. 5). В восьмом классе значительных различий между двумя группами не выявлено.

рисунок в файле статьи

Проба Штанге дала следующие результаты. Имеются незначительные различия в показателях между контрольной и экспериментальной группой. В целом они находятся в пределах возрастной нормы (см. рис. 6).

рисунок в файле статьи

По результатам первичной диагностики с учащимися восьмого и десятого класса, вошедшими в группу риска по психоэмоциональному состоянию, была проведена коррекционная работа (сеансы БОС), направленная на снижение уровня психоэмоционального напряжения подростков путем выработки диафрагмально-релаксационного типа дыхания с максимальной индивидуальной ДАС при помощи метода биологической обратной связи.

На данных сеансах школьники могли определить свою дыхательную аритмию сердца в периоде отдыха, работы и установить, соответствует ли она норме их возраста.

В восьмом классе наблюдали следующие показатели ДАС (см. рис. 7, табл. 1):

рисунок в файле статьи

таблица в файле статьи

В десятом классе наблюдали следующие показатели ДАС (см. рис. 8, табл. 2):

рисунок в файле статьи

таблица в файле статьи

В восьмом классе показатели ДАС находятся в пределах возрастной нормы. Оценка состояния здоровья у этих учащихся составляет 3 (17-24 ДАС, уд./мин.) — 4 балла (25-35 ДАС, уд./мин.) по критериям А.А. Сметанкина в периоде отдыха и работы (пятибалльная система оценки). В десятом классе в периоде отдыха оценка состояния здоровья колеблется от 2 (9-16 ДАС, уд./мин.) до 4, в периоде работы от 3 до 4 баллов.

До и после сеансов с биологической обратной связью проводили экспресс диагностику, которая отслеживала изменения уровня ситуативной тревоги и психоэмоционального состояния. Ниже на графиках представлены данные двух тестов (интегральная оценка психоэмоционального состояния (сокращенная методика А.Е. Уэссманна и Д.Ф. Рикса (шкала «энергичность, бодрость, усталость»), шкала самооценки Ч.Д. Спилбергера и Ю.Л. Ханина (сокращенный вариант оценки ситуативной тревоги).

В десятом классе наблюдали в большей части сеансов понижение реактивной тревоги. Показатели по энергичности и бодрости имеют положительную динамику (см. рис. 9-10).

рисунок в файле статьи

рисунок в файле статьи

В восьмом классе в большей части сеансов наблюдается повышение уровня ситуативной тревоги и понижение уровня энергичности и бодрости учащихся (см. рис. 11-12).

рисунок в файле статьи

рисунок в файле статьи

После проведения сеансов с биологической обратной связью с учащимися выделенной группы риска по психоэмоциональному состоянию было проведено психодиагностическое исследование. Его целью являлось определение эффективности коррекционной работы.

Были использованы следующие методы: самооценка актуального психического состояния СУПОС-8 (О. Микшик в модификации В.А. Кулганова), шкала самооценки Ч.Д. Спилбергера и Ю.Л. Ханина, восьмицветовой тест М. Люшера, опросник Ганса и Сибиллы Айзенков — РЕN, тест инверсий эмоционального отражения (В.П. Леутин, Е.И. Николаева), проба Штанге.

Анализ результатов выполнения теста СУПОС-8 восьмиклассниками и десятиклассниками до и после сеансов БОС выявил в десятом классе незначительные различия в изменении уровня мобилизующих и демобилизующих компонентов (см. рис. 13). В восьмом классе имеется тенденция к снижению мобилизующих и демобилизующих компонентов.

рисунок в файле статьи

При изучении изменений в показателях реактивной тревоги были получены следующие результаты: в десятом классе имеется тенденция к снижению реактивной тревоги (см. рис. 14). В восьмом классе наблюдается уменьшение уровня реактивной тревоги.

рисунок в файле статьи

Анализ результатов выполнения теста М. Люшера показал, что в десятом классе наблюдается тенденция к снижению всех показателей, в восьмом — незначительная тенденция к повышению психологической утомляемости.

При изучении изменений в показателях индивидуально-типологических характеристик учащихся десятого класса наблюдается снижение уровня психотизма, экстраверсии и тенденция к повышению уровня нейротизма (см. рис. 15). В восьмом классе отмечается повышение уровня экстраверсии и нейротизма; имеется тенденция к снижению уровня психотизма.

рисунок в файле статьи

Анализ результатов методики «Инверсия эмоционального отражения» показал, что в десятом классе наблюдается положительная динамика снижения уровня эмоциональной инвертированности (см. рис. 16). В восьмом классе данный показатель резко повысился.

рисунок в файле статьи

Анализ результатов выполнения пробы Штанге выявил положительную динамику в изменении времени задержки дыхания, что говорит о хороших адаптационных ресурсах организма учащихся (см. рис. 17).

рисунок в файле статьи

Рассмотрим результаты корреляционного анализа, направленного на выявление взаимосвязи между представленными данными. В группе учащихся десятого класса, составляющих группу риска по психоэмоциональному состоянию, выявлена обратная корреляционная связь между мобилизующими и демобилизующими компонентами; психической напряженностью и экстра-интроверсией. Прямые корреляционные связи выявлены между инверсией эмоционального отражения и реактивной тревогой и эмоциональным стрессом. В восьмом классе наблюдается следующая картина: также имеется обратная корреляционная связь между мобилизующими и демобилизующими компонентами; психической напряженностью и экстра-интроверсией. Установлена обратная корреляционная связь между личностной тревожностью и мобилизующими компонентами и прямая связь соответственно с демобилизующими компонентами. Получена обратная корреляционная взаимосвязь между задержкой дыхания и реактивной тревогой (см. рис. 18-19).

Таким образом, были выявлены корреляционные связи между анализируемыми показателями. Обобщая полученные результаты, можно отметить, что чем выше показатели по мобилизующим компонентам психического состояния, тем ниже у подростков личностная тревожность; чем ниже психическая напряженность, тем более они общительные. И наоборот, чем выше показатели по демобилизующим компонентам, тем учащиеся более тревожны; чем выше их эмоциональная инвертированность, тем они менее стрессоустойчивы и более закрыты для общения, что неблагоприятно сказывается на их психоэмоциональном состоянии.

рисунок в файле статьи

рисунок в файле статьи

Таким образом, было выявлено, что в большинстве случаев имеется положительная динамика в улучшении психоэмоционального состояния подростков после коррекционной работы. После проведения сеансов БОС получены следующие результаты:

1. в восьмом классе наблюдается тенденция к снижению демобилизующих компонентов;
2. в десятом классе имеется тенденция к снижению реактивной тревоги; в восьмом — уменьшение ее уровня;
3. в десятом классе наблюдается снижение уровня психической напряженности, психологической утомляемости, тревожности, эмоционального стресса, эмоциональной инвертированости;
4. в восьмом классе отмечается снижение уровня психической напряженности, тревожности, эмоционального стресса;
5. в десятом и восьмом классе снизился уровень психотизма;
6. в десятом и восьмом классе имеется положительная динамика в изменении времени задержки дыхания;

корреляционный анализ выявил множественность связей между показателями, которые отражают зависимость мобилизующих и демобилизующих компонентов от уровня тревожности подростков, психической напряженности, эмоционального стресса, эмоциональной инвертированности, что в целом определяет психоэмоциональное состояние учащихся.

Литература

1. Здоровье. Учебник для 9-11 классов общеобразовательной школы / А.Н. Межевалов, В.В. Ромодин, А.А. Сметанкин и др. — СПб.: ЗАО «Биосвязь», 2006. — 27 с.
2. Колбанов В.В. Саморегуляция на основе биологической обратной связи как средство повышения психоэмоциональной устойчивости человека // Валеология. — 2002. — №1. — С. 27-31.
3. Оздоровительная дыхательная гимнастика с использованием метода биологической обратной связи в школьно-дошкольных учреждениях. Методические рекомендации для медицинских и педагогических работников школьно-дошкольных учреждений, реализующих программы оздоровления. — СПб.: НИИХ СПбГУ, 2003. — 23 с.
4. Пеппер Э, Тивбетт В. Диафрагмальное дыхание без усилий // Биологическая обратная связь. — 1999. — №1. — С. 30-36.
5. Петраш В.В., Сметанкин А.А., Ващилло Е.Г., Бекшаев С.С. Метод биологической обратной связи в коррекции физиологических функций человека. — Л.: ГИДУВ, 1988. — 105 с.
6. Сметанкин А.А. Дыхание по Сметанкину. — СПб.: ЗАО «Биосвязь», 2007. — 160 с.
7. Сметанкин А.А. Здоровье без лекарств: Биологическая Обратная Связь. — СПб.: Российская Ассоциация Биологической Обратной Связи, 2001. — 68 с.
8. Сметанкин А.А. Открытый урок здоровья. — СПб.: Питер, 2005. — 160 с.

 Скачать сатью в формате .pdf