Дыхание

В организме существуют два типа дыхания: так назы­ваемые тканевое или внутреннее дыхание и легочное или внешнее дыхание.

Любая жизнедеятельность организма невозможна без постоянно происходящих окислительных процессов, они ведут к выделению энергии, за счет которой работает сер­дце, сокращаются мышцы человека, осуществляется ак­тивная умственная деятельность. Все эти процессы идут на клеточном уровне. В результате деятельности клеток происходит потребление кислорода и выделение углекис­лого газа. Доставка кислорода клеткам и удаление угле­кислого газа производится кровью. Кровь — это своеоб­разная транспортная система, переносящая кислород от легких к биотканям и выделяющая через легкие углекис­лый газ. Любой стресс ведет к мобилизации резервов орга­низма человека. Включаются дополнительные физиологи­ческие процессы, позволяющие организму успешно про­тивостоять негативным последствиям стресса. Чем выше эмоциональное напряжение, тем больше подключается раз­личных клеточных структур, за счет чего увеличивается потребление кислорода и выделение углекислого газа.

Если своевременно не подвести кислород к тканям и не вывести из них углекислый газ, то возможны серьез­ные нарушения в организме, вплоть до его гибели. Кровь,

отходящая от клеток, бедна кислородом, т. к. она отдала его им и богата углекислым газом, забрав его из клеток. Подойдя к легким, она передает избыток углекислого газа воздуху, находящемуся в легких и забирает оттуда кисло­род.

Принцип обмена газами между кровью и легкими до­вольно прост. Если в атмосферном воздухе содержится кислорода 20,93 - 30,94% и 0,03-0,04% углекислого газа, то в крови, пришедшей от клеток и омывающей легкие, кис­лорода намного меньше, чем в атмосферном воздухе -16,4%, а углекислого газа больше — 4,1%. Во время вдоха происходит уравновешивание этих газов. Кислород из ле­гочного воздуха переходит в кровь, а углекислый газ - в воздух, находящийся в легких. Объем воздуха в легких невелик, поэтому увеличение потребления кислорода био­логическими тканями и возрастание содержания ССХ, в крови приведет к тому, что для нормализации газового состава крови необходимо будет увеличить объем возду­ха, проходящего через легкие.

Это можно сделать как за счет увеличения глубины дыхания, так и за счет частоты, а также за счет того или другого вместе. В норме не может быть, увеличе­ния уровня стресса без изменения дыхания. То, что нам иногда не удается зафиксировать этих изменений на полиграфе, говорит или о плохом датчике дыхания, или о неправильной его установке. Искусственная за­держка дыхания приведет к накоплению СО^ в крови и снижению уровня кислорода, а компенсировать их мож­но только увеличением объема атмосферного воздуха, «контактируемого с кровью». Следовательно, если про­изошла искусственная задержка дыхания, то после этого последует форсированный вдох или увеличение часто­ты дыхания. Это положение и является основным в ис­пользовании показателей легочного дыхания в прове­дении полиграфных проверок.

В основе легочного дыхания лежит изменение объе­ма легких на вдохе и выдохе. При вдохе объем легких увеличивается и в них создается отрицательное давле­ние (по сравнению с давлением в окружающем возду­хе). Атмосферный воздух заполняет легкие. При выдохе объем легких уменьшается, давление в них становится выше атмосферного, и воздух из легких перемещается

наружу. При спокойном дыхании на вдохе давление в легких на 10-25 мм ниже атмосферного, на выдохе — 20-40 мм выше атмосферного. Легкие не имеют муску­латуры и поэтому перемещаются вслед за изменением объема грудной клетки. В покое изменение грудной клет­ки по окружности составляет 1-3 см, а при форсирован­ном дыхании 10 и более см.

Вот почему все датчики дыхания в полиграфах работа­ют по принципу изменения объема грудной клетки. Вдох человеком осуществляется за счет сокращения наружных межреберных мышц, а также за счет изменения положе­ния диафрагмы, так называемое диафрагмальное или брюшное дыхание. Это является причиной установления двух датчиков для фиксации грудного (верхнего) и диаф-рагмальното (нижнего) дыхания. В организме человека эти два типа дыхания тесно связаны между собой. Во время выдоха диафрагма, опускаясь вниз, давит на органы брюш­ной полости, несколько смещая их вниз-вперед. Поэтому мы и видим некоторое выпячивание живота при выдохе, которое легко регистрируется датчиком дыхания. При обычном спокойном дыхании на вдохе растягиваются ниж­ние две третьих легкого. Частота дыхания в покое состав­ляет 12-14 за минуту. При этом вдыхается и выдыхается около 0,4-0,6 литров воздуха.

В стрессовой ситуации легочная вентиляция может увеличиваться до 1,5-2 литров при неизменной частоте, хотя, как правило, эти изменения идут параллельно. В осо­бых случаях частота дыхания может составлять 25-40 ды­ханий в минуту. При анализе в качестве информативных признаков используются общепринятые показатели, ха­рактеризующие периодические кривые (рис.10). К ним следует отнести частоту, амплитуду, время задержки на вдохе и выдохе, продолжительность вдоха и выдоха, их соотношение, стабильность изолинии. При анализе дыха­тельных кривых необходимо помнить, что искусственное изменение параметров дыхания осуществляется подозре­ваемым очень просто, а расшифровка этой формы проти­водействия сложна и возможна только опытным специа­листом.

Рис. 10. Информативные признаки дыхательной кривой:

А — задержка на вдохе

Б — задержка на выдохе

5 — площадь под кривой

Ь — амплитуда

I — время вдоха

I, — время выдоха

а, б — кривая вдоха

б, в — кривая выдоха

а, в — огибающая кривая одного дыхательного цикла

ТРЕМОР

Тремор в классическом определении — непроизволь­ное движение отдельных частей тела. Это дрожание выз­вано периодическим сокращением отдельных групп мышц. Изучению тремора посвящено сравнительно незначитель­ное количество работ, причем трактовка полученных ре­зультатов нередко носит противоречивый характер. Это­му во многом способствует отсутствие элементарных мет­рологических требований к методике тремографии и осо­бенно к датчикам съема информации. Несмотря на это, работы, проведенные в этом направлении, показывают пер­спективность использования данного метода для оценки функционального состояния организма человека.

Система дыхания, кровообращения и тремора в конеч­ном итоге координируются центральной нервной систе­мой. Поэтому величина нервного напряжения человека может быть определена по показателям тремора. Увели­чение его амплитуды в экстремальных условиях наступа­ет значительно быстрее, чем изменения в показателях кро­вообращения, дыхания. Более быстрая ответная реакция тремора на стресс делает перспективным его использова- • ние вдетекции лжи. К сожалению, при проведении поли-графных проверок, под тремором понимается преднаме-

ренное сокращение тех или иных групп мышц. Появле­ние этого тремора связано с целью создания болевого ощущения или иных помех, ведущих к искажению психо­физиологических сигналов, регистрируемых при проведе­нии полиграфных проверок. Эти преднамеренные проти­водействия подозреваемого и должны быть зафиксирова­ны полиграфом. Почему это происходит?

Мышца сокращается под влиянием импульсов, идущих из центральной нервной системы по так называемым дви­гательным нервам. При своем сокращении мышца стано­вится короче, а следовательно, увеличивает свой объем. Изменение объема мышцы при сокращении и является основным источником информации при фиксации пред­намеренных механических противодействий полиграфным проверкам. Съем информа­ции от этого типа противо­действий.производится дву­мя способами. Первый — датчики устанавливаются под передние ножки кресла [рис.11}, на котором сидит ис­пытуемый. Они фиксируют постоянно несколько сигна­лов (собственно тремор, ды­хательные кривые и механи­ческую деятельность сердца), кроме этого любые движения пальцев ног или стопы. Фик­сация сигнала противодей­ствия происходит на фоне уже существующих сигналов (дыхание, пульс и т.д.) и по­этому сигнал не всегда чет­ко различим.

Рис. 11. УстанбЬка датчи­ков тремора под ножки стула: 1 — сейсмодатчики 2 —соединительный кабель

Более эффективен вто­рой способ, при котором дат­чики закрепляются на икро­ножные мышцы ног. При данной системе сигнал про­тиводействия в десятки раз превышает по амплитуде фон, регистрируемый у обследуемого, находящегося в покое. Четкое выделение сигнала противодействия позволяет легко автоматизировать его оценку на компьютере и ав­томатически предупредить о попытке противодействия.

Глава IV. МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ И ОБРАБОТКИ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Дата добавления: 2015-07-26