В состоянии эмоционального напряжения возникает некоторое повышение давления, которое способствует лучшему обмену между биологической тканью и протекающей кровью. Особенно это важно для мышечной ткани, которая в стрессовой ситуации может быть напряжена (сжата), что препятствует прохождению крови через ее сечение.
В среднем в теле мужчины находится около 5 литров крови, женщины — около 4 литров.
Но не вся кровь, находящаяся в организме, постоянно циркулирует. Существует так называемое «кровяное депо», где в спокойном состоянии может находиться большое количество крови. В качестве депо организм использует селезенку, печень, легкие. Мощным дополнительным депо является кожа (включая подкожные образования). В ней может находиться до 1 литра крови практически в неподвижном состоянии.
В норме депонированная кровь выключена из кровообращения, но по мере нарастания эмоционального напряжения она постепенно вводится в кровеносное русло, увеличивая циркулирующий объем крови.
Давление крови измеряется в миллиметрах ртутного столба. На его величину влияет несколько факторов:
• частота сердечных сокращений;
• количество крови, поступающей в сосудистое русло при каждом сокращении сердца;
• скорость, с которой выводится кровь из него;
• эластичность стенок сосудов артерии;
• величина просвета и эластичность периферических сосудов, включая капилляры;
• объем циркулирующей крови;
• емкость венозных сосудов.
Каждый из перечисленных факторов теоретически может самостоятельно оказать влияние на величину артериального давления. На практике, как правило, на начальном этапе включается сразу несколько механизмов регуляции давления.
3.4. Пульс
Пульс (лат. pulsus — удар, толчок) — периодические колебания объема сосудов, связанные с динамикой их кровенаполнения и давления в них в течение одного сердечного цикла (БМЭ, т. 21, стр. 393).
Для упрощения понимания в дальнейшем, чтобы сделать излагаемый материал более доступным для специалистов, не имеющих медицинского или биологического образования, мы объединяем понятия «частота пульса» и «частота сердечных сокращений», хотя с позиций научной медицины это не совсем верно. Пульс несет значительную информацию не только о работе системы кровоснабжения, но и о состоянии организма в целом. По пульсу врачи древнего Китая, Греции, Индии пытались ставить диагнозы различных заболеваний. Гален во II веке до нашей эры различал 27 видов пульса. О деятельности сердца великий физиолог XX столетия Иван Петрович Павлов писал: «Различных сердечных состояний столько, что они могут с избытком покрыть все поэтические описания деятельности сердца».
С помощью кровообращения осуществляется обмен веществ между тканями организма и внешней средой. Кровь переносит различные вещества от одних органов к другим. Общая длина кровеносных сосудов у человека составляет около ста тысяч километров. Через них в сутки в среднем перекачивается около десяти тысяч литров крови. Четыре процента от общего объема перекачиваемой сердцем крови идет на его обслуживание.
Увеличение эмоционального напряжения человека ведет к росту энергозатрат его организма, что, в свою очередь, увеличивает интенсивность работы систем, поддерживающих необходимый энергетический уровень. Следует отметить, что увеличение активности регуляторных процессов, обеспечивающих деятельность организма в условиях стресса, идет с некоторым опережением. Например, возникающее нервно-эмоциональное напряжение привело к увеличению потребления энергии на 10 Ккалорий. В ответ на это организм перестроится с «запасом», могущим обеспечить 11 Ккалорий, как бы защищаясь от всяких «случайностей».
Кроме того, системе кровообращения человека свойственна определенная инертность. Внезапно возникшее эмоциональное напряжение может не сразу привести к изменению в организме. Вообще инертность — время задержки с включением изменений физиологических реакций — является свойством любой биологической системы регулирования. Изменение частоты пульса происходит не мгновенно, а через какое-то время, определяемое индивидуальными особенностями человека.
Инерционность (запаздывание) реакций слагается из двух компонентов:
• времени, затраченного на получение команды для изменения уровня реакции, ее оценку и принятие решения;
• времени на перестройку (изменение) и доведение ее до оптимального уровня. В комплексе это достаточно сложная задача.
В организме объем циркулирующей крови может быть увеличен как за счет частоты сокращений сердца, так и за счет количества крови, нагнетаемой в кровяное русло при каждом сердечном сокращении. Организму человека далеко не безразлично, почему в конечном итоге это произойдет.
Система регулирования кровообращения, в которую входит и сердце, в каждом конкретном случае вынуждена решать, что лучше — увеличить объем крови, выталкиваемой сердцем, или при том же объеме увеличить частоту сердечных сокращений. В реальных условиях, как правило, эти два механизма включаются практически одновременно, но степень их влияния на определенных этапах эмоционального напряжения не одинакова. Чтобы на треть увеличить минутный объем крови, выброс ее должен возрасти на 30 % при той же частоте сердечных сокращений. Можно эту задачу решить и за счет увеличения частоты сердечных сокращений при том же объеме крови, изгоняемой из сердца. В норме эти изменения, как правило, проходят параллельно.
Процессы жизнедеятельности человека не могут проходить в отрыве от функционирования сердечно-сосудистой системы. Связь между различными функциональными системами сложилась в процессе эволюции человека. Например, в норме не бывает изменения частоты (глубины) дыхания без изменений в сердечно-сосудистой системе. Причем, реакция сердца и сосудов более динамична и наступает раньше изменения дыхания. Если в крови увеличилось содержание СО2, то в дыхательный центр и в структуры, регулирующие сердечно-сосудистую систему, поступают соответствующие команды. Это связано с тем, что деятельность сердца надежно защищена системой регуляции от случайных и неслучайных изменений в организме.
Что же послужило толчком для использования показателей частоты пульса в полиграфных системах? Исследованиями многих ученых было установлено, что чем сильнее эмоциональное напряжение, тем интенсивнее должны протекать обменные процессы между клеткой и кровью, тем больший объем крови необходим для устранения последствий стресса в организме. Эмоциональное напряжение может быть оценено частотой сердечных сокращений. Возрастание эмоционального напряжения увеличивает частоту пульса, а снижение — уменьшает. Казалось бы, есть решение и данный показатель должен максимально облегчить задачу повышения точности полиграфных проверок. К сожалению, эта закономерность проявляется не всегда. В середине XX столетия было открыто явление, вошедшее в науку как «отрицательная фаза» пульса. Суть его заключается в том, что у обследуемых, имеющих хорошую физическую подготовку, на кратковременную эмоциональную нагрузку (в нашем случае — на вопрос теста) может наблюдаться двухфазное изменение частоты пульса. Сначала происходит увеличение частоты пульса, а затем она возвращается к исходному уровню, а иногда становится даже ниже его (рис. 20).
