Регистрация биоэлектрических сигналов, идущих от работающей мышцы, является объективным методом контроля за двигательной активностью человека и называется электромиографическим исследованием. Результаты таких исследований указывают на наличие связи между мыслительной деятельностью, эмоциональным напряжением и изменением мышечной активности.

Уже при одном мысленном представлении движения или напряжения мышцы регистрируются признаки биоэлектрической активности, причем именно в тех мышцах, которые участвуют в движении. Если человек представляет себе поднятие тяжести на вытянутой руке, то степень мышечного напряжения будет выше при мысленном поднятии более тяжелого груза.

В спорте широко используется прием, когда спортсмен перед выполнением сложного движения (например, у тяжелоатлетов, прыгунов, гимнастов) мысленно повторяет все движение про себя и только после этого приступает к его действительному выполнению. Это помогает ему воспроизвести движения более точно и безошибочно.

В указанном случае во время тренировок запоминается не только схема движения и их последовательность, но и ощущения работы мышц в виде их сокращения и расслабления, величины мышечного усилия и скорости исполнения движения. Во многом это происходит рефлекторно, то есть бессознательно. Когда человек начинает вспоминать и мысленно представлять себе схему движений, у него это ассоциируется с запомнившимися ощущениями.

В физиологическом эксперименте в качестве обратной связи при обучении мышечному расслаблению используется электромиография, регистрирующая биоэлектрическую активность мышц. Испытуемый, получая наглядную (чаще всего звуковую или зрительную) информацию о степени напряжения мышц, может осознанно контролировать состояние своих мышц в покое и достигать полного их расслабления. Подобный прием используется в лечебной методике, направленной на снятие насильственного напряжения мышц при некоторых заболеваниях нервной системы.

В последующих разделах мы еще вернемся к вопросу регуляции мышечного тонуса и возможности произвольного расслабления мышц при помощи приемов аутогенной тренировки. Известно, что максимального расслабления при физиологических состояниях мышцы достигают в условиях сна. Состояние сна и бодрствования отражают полярные уровни активности головного мозга, изучением которых занимается нейрофизиология.

Исследование работы головного мозга и всей нервной системы всегда представляло определенные трудности. Сегодня ученые владеют обширным экспериментальным материалом, но полностью расшифровать тонкие механизмы функционирования нервной клетки пока еще не удается.

Одним из методов исследования работы головного мозга является метод электроэнцефалографии. В основе метода регистрации биоэлектрической активности головного мозга лежит усиление при помощи специальной электронной аппаратуры малых по величине биопотенциалов мозга, которые улавливаются датчиками и поступают на записывающее устройство.

При записи биоэлектрических сигналов на электроэнцефалографической кривой регистрируется спонтанная активность нейронов головного мозга, выражающаяся в виде волн с определенной частотой (их еще называют ритмом).

Различают четыре основных вида волн (рис. 13), которые делятся по частоте колебаний в секунду на бета-, альфа-, тета- и дельта-волны.

Рис. 13. Типы волн на электроэнцефалограмме (а) и их проекция на отделы коры головного мозга (б): 1 - бета-волны; 2 - альфа-волны; 3 - тета-волны; 4 — дельта-волны

У взрослого человека в состоянии активного бодрствования преобладающим ритмом является бета-ритм. Альфа-ритм преимущественно регистрируется в затылочных отделах коры головного мозга в состоянии бодрствования при закрытых глазах. "

Увеличение амплитуды альфаритма отмечается при обследовании индийских йогов, а также людей, находящихся в состоянии гипноза или аутогенного расслабления. Активность альфа-ритма усиливается при движении глазных яблок, приводящих к их расфокусировке, например, при взгляде на кончик носа или область переносицы. В состоянии полного аутогенного расслабления (дремоты) появляется тета-ритм, а во сне регистрируется дельта-ритм. В случаях патологии нервной системы картина биоэлектрической активности может меняться. Появляются патологические формы этой активности, увеличивается амплитуда колебаний.

Обеспечение вегетативных функций. Важное значение в обеспечении жизнедеятельности организма имеет вегетативная, или, как ее еще называют, автономная, нервная система, которая состоит из двух отделов: симпатического и парасимпатического (рис. 14).

Рис. 14. Схема строения вегетативной нервной системы. К каждому органу подходят симпатические (прерывистые линии) и парасимпатические (сплошные линии) волокна: 1 - к глазу; 2 - к лицу; 3 - к руке; 4 - к сердцу, 5 - к легким; 6 - к желудку; 7 - к кишечнику; 8 - к мочевому пузырю; 9 - к ноге

Вегетативная нервная система контролирует работу сердца, дыхания, желез внутренней секреции, непроизвольной, гладкой мускулатуры, причем без активного участия нашего сознания. Долгое время считалось, что эти функции недоступны самоконтролю.

Да и трудно даже представить себе, как человек мог бы активно участвовать в контролировании этих сложных функций жизнеобеспечения при таком большом разнообразии их назначения.

Симпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы по своей работе являются антагонистами с противоположным характером изменений вегетативных функций. Большинство органов, иннервированных вегетативной нервной системой, подчинено обеим ее отделам.

Так, симпатические нервы иннервируют мозговой слой надпочечников и увеличивают секрецию адреналина, что приводит к увеличению содержания сахара в крови - гипергликемии. В то же время парасимпатические (блуждающие) нервы иннервируют клетки поджелудочной железы и увеличивают секрецию инсулина, что приводит к понижению концентрации сахара в крови - гипогликемии.

Симпатическая система способствует интенсивной деятельности организма в условиях, требующих напряжения его сил, тогда как парасимпатическая, напротив, участвует в восстановлении тех ресурсов, которые истрачены организмом в процессе такой деятельности.

Когда организм попадает в аварийные, экстремальные условия и ему нужно сразу мобилизовать резервы для преодоления возникающих затруднений, именно симпатическая система обеспечивает возможность выдержать такие условия. Высвобождение при этом запасов энергии дает организму максимум физических возможностей, сужение поверхностных кровеносных сосудов увеличивает объем циркулирующей крови, которая лучше обеспечивает работающие мышцы. Возможное в данный момент ранение кожи уже не приводит к большому кровотечению, а следовательно, и к большой кровопотере.

Исследователи называют комплекс изменений, появляющихся под воздействием симпатической нервной системы, реакцией борьбы или бегства.

Действие симпатической системы проявляется быстро и диффузно как общая реакция, а парасимпатической - более локально и кратковременно. Поэтому эффекты первой образно сравнивают с пулеметными очередями, а второй - с винтовочными выстрелами.

В таблице суммированы симпатические и парасимпатические функции вегетативной нервной системы и их влияние на органы человеческого организма.

Проявление симпатических и парасимпатических функций вегетативной нервной системы

Исследуемый показатель - Симпатические функции / Парасимпатические функции

Цвет кожи - Бледность / Склонность к покраснению

Слюнотечение - Уменьшение, слюна вязкая, густая / Увеличение, слюна жидкая

Слезоотделение - Уменьшение / Увеличение

Дермографизм - Белый, розовый / Интенсивно красный

Температура тела - Склонность к повышению / Склонность к понижению