Статья
Эксперт МАНЭБ В.А.Скоробогатова в соавторстве с канд.тех.наук А.Ю.Ларичевым и канд.биол.наук К.А.Рожковым
- для Международной академии наук экологии, безопасности человека и природы
---------------------------------------
Журнал «Экология и развитие общества» по решению Президиума Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки Российской Федерации включен 26.01.2016 в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий.
УДК 614.8:574.4:515.9
ББК 68.10
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ДИСТАНЦИОННОГО МОНИТОРИНГА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЧЕЛОВЕКА (прохожих, пассажиров и пр.) ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ (терактов)
Авторами статьи проведён анализ влияния ЧС на психофизиологический потенциал человека и разработан комплексный подход к определению изменения его уровня. В статье исследователи анализируют возможности снижения риска производственного травматизма и повышения уровня профессиональной психофизиологической устойчивости к ЧС личного состава силовых ведомств – МВД, МЧС, ФСБ, а так же возможности по определению изменения психофизиологического потенциала террористов-смертников, позволяющие их выявить на стадии, предшествующей теракту. На основании анализа рассмотренных материалов авторы делают заключение, что использование многовековых принципов выявления стресса, а также новых методик их определения и нижеописанного современного оборудования позволит создать условия для минимизации рисков угрозы терактов в условиях современной политической обстановки.
Ключевые слова: психологические ресурсы, стрессоустойчивость, адаптации, терроризм.
THE BASIC PRINCIPLES OF PRACTICAL APPLICATION FOR REMOTE
MONITORING OF PHYSIOLOGICAL PARAMETERS OF A PERSON
TO PREVENT EMERGENCY SITUATSI
The authors of the article the analysis of influence of emergency situations on physiological potential and develop an integrated approach to the determination of the change in its level. In the article, the researchers analyze the possibility of reducing the risk of occupational accidents and improve standards of professional psycho-physiological resilience to emergency personnel law enforcement agencies – the interior Ministry, the emergencies Ministry, the FSB, as well as the ability to determine changes in physiological potential suicide bombers, to identify them at the stage preceding the attack. Based on the analysis of the considered materials the authors conclude that the use of centuries-old principles for the identification of stress, as well as new methods of identifying and following modern equipment will allow to create conditions for minimization of risks the threat of terrorist attacks in the modern political environment.
Keywords: psychological resources, self-regulation, adaptation, terrorism.
На сегодняшний день стрессоустойчивость является одной из наиболее актуальных и активно исследуемых проблем в современном мире, что вызвано усложняющимися условиями существования человека. Нарастание социальной напряженности и конфликты, информационные перегрузки, экономические потрясения – лишь немногие тому примеры [1, 2, 4]. Устойчивое поведение человека в условиях стресса («стрессоустойчивость») является одним из важных психологических факторов обеспечения успешного преодоления стресса [3, 5].
Цель исследования – осмысление значения и роли психологических ресурсов, обеспечивающих устойчивость к стрессу и определение критериев оценки психологического состоянии человека в условиях ЧС.
В соответствии с двумя видами стрессоров различают физиологический стресс и психологический. Последний подразделяют на информационный и эмоциональный. Информационный стресс возникает в ситуации информационных перегрузок, когда человек не справляется с задачей, не успевает принимать верные решения в требуемом темпе при высокой ответственности за последствия принятых решений, что характерно для ЧС. Эмоциональный стресс как частный случай психологического стресса вызывается сигнальными раздражителями, и появляется в ситуации личной угрозы или угрозы для общества, а также в условиях так называемых конфликтных ситуаций [4].
При возникновении стрессовой экстремальной ситуации у человека изменяется психофизиологический потенциал, который можно оценить по частоте пульса, артериальному давлению и температуре тела, выделению влаги, повышению концентрации СО2. Эти изменения позволяют выявлять людей, находящихся в состоянии стресса, террористов- смертников, а их изучение – повысить уровень профессиональной психофизиологической устойчивости личного состава силовых ведомств – МВД, МЧС, ФСБ и др. Тренировки и многократный повтор опасных ситуаций вызывает увеличение психофизиологического потенциала человека.
У человека, находящегося в экстремальной жизненной ситуации (сотрудника силового ведомства, террориста-смертника или просто гражданина), при ее внезапном развитии основной эмоцией, моделирующей психическое нарушение, является страх, сопровождающийся появлением изменённого состояния сознания. Наиболее часто развивается оглушённость, выраженная в неполном осмыслении происходящего, затруднение восприятия окружающего, нечётком (неадекватном) выполнении необходимых жизнеспасающих действий [2, 5].
Комплексную оценку психофизиологического состояния человека может обеспечить показатель, отражающий качество функционирования организма и его общую выносливость к нагрузкам, сопротивляемость к боли. Выбранный для количественной оценки состояния организма человека показатель основан на эффективности его деятельности. Смысловое значение определяет введенный термин «психофизиологический потенциал организма».
Показатель «психофизиологический потенциал» характеризует состояние организма человека, изменяющееся в зависимости от напряженности жизнедеятельности и агрессивности окружающей среды (рис. 1).
Рис. 1. Зависимость результативности (потенциала) жизнедеятельности человека от уровня её психофизической напряженности
Типичная ЧС, будь то взрыв в шахте или совершение теракта, вызывает разную реакцию у людей, ввиду их различной психологической подготовки. Например, психофизиологический потенциал одного и того же пожарного, ликвидирующего пожар впервые и повторно, будет не одинаков, ровно как сотрудника полиции, участвующего в задержании преступника.
Аналитиками была выявлена взаимосвязь изменения психофизиологического потенциала с возрастом человека [5]. В основу этой методики легли результаты, показанные в соревнованиях по плаванию и бегу, репрезентативно отражающие развитие и состояние основных психофизиологических систем, т.к. эти формы деятельности требуют психической и физической выносливости, работы всех элементов опорно-двигательного аппарата, повышенной нагрузки на дыхательную и сердечно-сосудистую систему. Преимуществом анализа мировых рекордов является большой объем выборки. Фактически, приведены наивысшие результаты, полученные в результате многолетней регистрации спортивных достижений по всему миру.
На рис. 2 изображён график изменения психофизиологического потенциала человека с течением времени. Следует отметить, что при развитии экстренной ситуации психофизиологический потенциал меняется резко.
Рис. 2. График изменения психофизиологического потенциала человека в течении жизни
Математическая обработка результатов исследований позволяет выявить закономерности изменения психофизиологического потенциала во времени.
Результаты свидетельствуют, прежде всего, об идентичности возрастных изменений потенциала у мужчин и женщин. У обоих полов имеет место явно выраженная тенденция к снижению потенциала до нуля в области, близкой к 100 годам (смерть).
Рассматривая представленную на рис. 1 зависимость можно заключить, что график для выборки обладает некоторыми геометрическими особенностями.
Например, в областях 20, 30, 45 и 58 лет скорость изменения психофизиологического потенциала в выборке меняется скачком. Интерпретируя данный факт, отметим, что в медицине зафиксированы множественные случаи гибели ранее абсолютно здоровых людей, из которых до 70% относятся именно к указанным возрастам. Это может происходить в результате общего надрыва, связываемого с внезапной перегрузкой (перенос тяжести; внезапный переход с ходьбы на быстрый бег; общий стресс, обусловленный попаданием в катастрофическую обстановку и т.д.) или с лавинным развитием поражений на фоне вяло текущих хронических заболеваний (общий отказ иммунной системы при простудных заболеваниях, развитие опухолей по ранее пассивным родинкам).
При анализе изменений психофизиологических возможностей организма человека, можно выделить 6 этапов изменения градиента психофизиологических возможностей организма (см. табл.)
Таблица.
Этапы изменения психофизиологических возможностей организма человека
Номер этапа Возраст, лет Средний градиент изменения Ппф, на промежутке
; Ппф/;Т ; Ппф/;;
1 0-20 0,0500 5,25
2 20-30 0 0
3 30-45 -0,0087 -0,91
4 45-62 -0,0006 -0,06
5 62-78 -0,0088 -0,92
6 78-105 -0,0270 -2,84
Свидетельством объективности оценки с помощью показателя психофизиологического потенциала является тот факт, что принятые в нашей стране нормативные характеристики физической работоспособности, максимального потребления кислорода, зависимости жирового компонента тела Fat и систолического артериального давления, а также некоторые другие характеристики близки по изменению градиента во времени к предложенному показателю.
Полученные кривые справедливы для человека в идеальных условиях. При возникновении систематических стрессов или экстремальных внешних воздействий, при изменении функционирования организма под воздействием различных причин, график изменения Ппф отклоняется от этого течения. Этот факт позволяет нормировать условия окружающей среды и контролировать состояние организма.
Абсолютные значения достижений могут различаться в зависимости от степени подготовки и индивидуальных особенностей. Для применения показателя в реальных условиях необходимо исключить влияние на оценку уровня тренированности и индивидуальных склонностей организма. Геометрическое подобие кривых жизни здоровых людей позволяет «обезразмерить» зависимость Ппф от возраста. Для каждого индивида за эталон сравнения принимаем наивысшее значение Ппфmax = ппфmax, которое он лично демонстрировал в период максимальных психофизиологических возможностей. На основании этого можно рассчитать безразмерный психофизиологический потенциал организма Ппф в настоящий момент:
(1)
где ппф - результат, показанный в данный момент, ппфmax - наивысший результат, который индивид демонстрировал в период максимальных психофизиологических возможностей (25 лет).
Обезразмеривание величин является обязательным условием перехода от эмпирической к аналитической модели, так как позволяет применять статистическую процедуру нормировки. Для различных параметров, используемых для расчета Ппф, можно разработать значения ппфmax для людей с различными уровнями физического развития и тренировки, которые с удовлетворительной точностью можно использовать при отсутствии сведений о личных результатах. Принимаем весь промежуток жизни (календарное время жизни) человека за единичный отрезок с граничным значением Tmax. На этом промежутке его психофизиологический потенциал изменяется от нуля (T = 0, Ппф = 0) до максимального значения (Ппф = Ппфmax = 1), и затем опять до нуля в конце жизни (T = Tmax, Ппф = 0). Таким образом, каждому значению Ппф в рассматриваемый период (хронологический возраст Т) можно сопоставить безразмерный функциональный (биологический) возраст ;:
(2)
Безразмерный функциональный возраст ; изменяется от нуля в начале жизни до 1 (максимальный возраст). Значение безразмерного функционального возраста отражает близость организма к гибели и определяется прогнозируемым предельным временем жизни, которое может существенно различаться в зависимости от состояния организма. Для количественной оценки построена диаграмма ; = f (Ппф), противопоставляющая каждому значению психофизиологического потенциала человека безразмерный функциональный возраст (рис. 3)
Рис. 3. Соответствие значения психофизиологического потенциала человека безразмерному биологическому возрасту
Относительно медленное развитие экстремальной ситуации вызывает психические расстройства, признаками которых является эффект тревоги, составляющий основу развития в последующем длительных невротических нарушений [2]. Такая адекватная реакция на опасность, как тревога, является необходимой для предупреждения и осторожности в жизненно-опасных ситуациях.
По особенности внешнего выражения тревоги существует два вида тревожных реакций в этот момент: с преобладанием двигательного беспокойства и со снижением моторной активности.
При возникновении первых признаков опасности человеку свойственно стремление к нецеленаправленной деятельности. Все эти психофизиологические
нарушения вызывают изменение пульса человека, артериального давления, температуры тела, акустических характеристик голоса.
На рис. 4 изображен график изменения психофизиологического потенциала человека при ЧС для среднестатистического и для натренированного человека.
Рисунок 4. График изменения психофизиологического потенциала человека при ЧС, где 1- для среднестатистического человека, 2- для натренированного
Из рис. 4 видно, что психофизиологический потенциал можно изменить путём привыкаемости к ЧС. Также возможны процедуры выявления стрессовых состояний у человека.
В настоящее время существует широкий спектр приборов, позволяющих определять изменение его пульса, артериального давления, температуры тела на расстояниях до 1м.
С целью установления мер по противодействию терроризму был проведён эксперимент, обнаруживающий изменения в человеке при совершении им противоправных действий и высказывании ложных фактов. Количество испытуемых – 50 человек. Результаты эксперимента продемонстрировали, что при стрессовых ситуациях температура тела человека увеличивается в среднем на 0,1-5,4;С, а пульс – учащается на 10-100 уд/мин. Путём компьютерной обработки речи испытуемых установлено, что акустические характеристики голоса изменяются в зависимости от правдивости тестируемого объекта, – по-видимому, на подсознательном уровне мозг человека оказывает влияние на голосовые связки. Выявление этих изменений – основная задача приборов, так называемых анализаторов стресса.
Суть их работы по идентификации показателей стресса в голосе объясняется следующим образом. В процессе анализа звукозаписей речевых высказываний с помощью прибора выделяются не воспринимаемые на слух акустические характеристики голоса, обусловленные стрессом. Прибор измеряет низкочастотную (около 10 ГЦ) модуляцию частоты основного тона голоса, вызванную тремором мышц.
Действительно, английским физиологом Липпольдом в свое время было показано, что в состоянии полного расслабления и покоя скелетные мышцы испытывают миографический тремор (микровибрацию) с частотой около 10 сокращений в секунду. В состоянии психофизиологического возбуждения этот тремор ослабевает или исчезает совсем.
Суть теории заключается в том, что мышцы горла, глотки и дыхательная мускулатура также подвержены тремору, который модулирует речевой сигнал. Причем голос человека в спокойном состоянии будет характеризоваться максимальной представленностью этого частотного компонента, а при стрессе его выраженность будет минимальной.
Существует целый ряд приборов, основанных на данных принципах: PSE (Psychological Stress Evaluator) фирмы «Dektor Counterintelligence and Security, Inc.», VSE (Voice Stress Evaluator), (Mark-II, ESM, Hagoth) и др., но, как показывает практика, их точность составляет всего 38-40%, в то время как точность полиграфа достигает 90%.
Что касается колебаний температуры тела испытуемого, то её незначительные изменения на практике можно устанавливать с помощью инновационного электронного прибора японской фирмы “NEC Avio”, спроектировавшей специальное термическое зеркало, которое стало настоящим чудом технологий.
Зеркало Thermo Mirror может автоматически, на расстоянии до 30 см определять температуру тела человека. При этом ему совсем не обязательно дотрагиваться до устройства.
Прибор работает с помощью термографических камер, точность которых ± 0,1;С. Сейчас он используется в аэропортах Японии, чтобы быстро и без физического контакта определить, кто из пассажиров может привезти в страну вирус гриппа. Также планируется использовать зеркало в школах, больницах, приемных офисов и других общественных местах Японии. Кроме температуры тела, на зеркале отображаются дата и время, влажность и температура воздуха.
На наш взгляд, данный прибор можно адаптировать под изменение потовыделения у человека. Как известно, эти показатели так же нарушаются при совершении им противоправных действий.
Очень интересны разработки компании Nexense, которая внедрила технологию, позволяющую при снятии сигнала с различных электромагнитных, акустических и прочих датчиков (в медицинских приборах, машинах, во время физических экспериментов) улучшить соотношение сигнал/шум в 10 тысяч раз.
На основе этого усовершенствования компания создала медицинские датчики, измеряющие пульс и дыхание, температуру тела, кровоток и другие параметры человека без прикосновения к нему, на значительном расстоянии (до 1 м). Одно из изделий Nexaver представляет собой тонкий пластмассовый лист, помещаемый под матрас.
Помимо медицины, Nexaver может применяться в мобильной аппаратуре, автомобилестроении, в аэрокосмической технике.
На наш взгляд, с его помощью можно минимизировать риск терактов путём контроля изменения психофизиологических параметров людей.
Нами предлагается так же определять психофизиологический потенциал человека с помощью пробы Шульте.
На рис. 4 изображено влияние натренированности на прохождение пробы Шульте.
Рисунок 4. Влияние натренированности на прохождение пробы Шульте
На основании анализа рассмотренных по теме исследований материалов, можно сделать заключение, что использование многовековых принципов выявления стресса, а также современных методик их определения и вышеописанных приборов позволит создать условия для минимизации рисков угрозы терактов.
Обнаружение изменений психофизиологического потенциала людей позволит своевременно раскрывать присутствие террористов, а его изучение и тренировка личного состава силовых ведомств,– ВД, МЧС, ФСБ и др., – снизит риск производственного травмирования и повысит уровень профессиональной психофизиологической устойчивости сотрудников к ЧС.
ЛИТЕРАТУРА
1. Водопьянова Н.Е. Психодиагностика стресса. /Н.Е. Водопьянова. – СПб.: Питер, 2009. - 225 с.
2. Мартынова С.Ю. Повышения эффективности деятельности личного состава ГПС при ликвидации чрезвычайных ситуаций / С.Ю. Мартынова // Проблемы взаимодействия МВД и МЧС России в сфере обеспечения безопасности дорожного движения: мат-лы конференции. – СПб, изд-во Санкт-Петербургского института ГПС МЧС России, 2006. – 125с.
3. Копина О.С., Суслова Е.А., Заикин Е.В. Экспресс-диагностика уровня психоэмоционального напряжения и его источников // Вопросы психологии. - 1995. - № 3. - С. 119-132.
4. Распопин Е.В. Дифференцированная оценка психологической устойчивости к стрессу // 20 лет постсоветской России: кризисные явления и механизмы модернизации. - Екатеринбург : Гуманитарный университет, 2011. - С. 272-276.
5. Шувалов Ю.В. Оценка влияния негативных факторов окружающей среды на здоровье работников горнодобывающих предприятий Севера / Ю.В. Шувалов, С.Д. Бурлаков, Н.В. Михайлова // Материалы второй междун. научн. конф. Неделя горняка – Москва, 2003.
REFERENCES
1. Vodop'yanova N. E. Psychodiagnostics of stress. / N. E. Vodopyanova. – SPb.: Piter, 2009. - 225 p.
2. Martynov, S. Yu. Increase of efficiency of activity of personnel of GPS in disaster management / C. S. Martynov // problems of interaction of the Ministry of interior and EMERCOM of Russia in the sphere of ensuring road safety: Mat-ly conference. – SPb, Izd-vo Sankt-Petersburg Institute of state fire service of EMERCOM of Russia, 2006. – 125 p.
3. Kopin O. S., Suslova E. A., Zaikin E. V. Express diagnostics of level of emotional stress and its sources // Questions of psychology. - 1995. - No. 3. - 119-132 p.
4. Raspopin E. V. Differentiated assessment of psychological resilience to stress // 20 years of post-Soviet Russia: the crisis and the mechanisms of modernization. - Yekaterinburg Humanitarian University, 2011. 272-276 p.
5. Shuvalov Y. V. Estimation of influence of negative environmental factors on the health of workers of mining enterprises of the North / Yu. V. Shuvalov, S. D. Burlakov, N. In. Mikhailova // proceedings of the second international.scientific.Conf. Miner's week – Moscow, 2003.
В очередном номере журнала «Экология и развитие общества» отражены научно-практические результаты деятельности МАНЭБ в традиционных рубриках: общие вопросы экологии; чрезвычайные ситуации и безопасность; инженерная экология; охрана окружающей среды и здоровье; военная и космическая экология; культура, образование, духовное возрождение; хроника.
----------------
(Текст до редакции)
В.А. СКОРОБОГАТОВА, эксперт научного отдела "ЧС",
Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы
-------------------
Жаль, что рисунки привести невозможно.