Варламов В.А., Варламов Г.В. Компьютерная детекция лжи.

Обеспечением процессов дыхания занимаются специальные отделы мозга. В них расположены как клетки вдоха, так и выдоха, включающиеся по очереди. Безусловно, их функциональное состояние определяет качество работы дыхательной системы человека, ее своевременность и адекватность реагирования на изменившуюся стрессовую ситуацию. Эти группы нервных клеток обеспечивают не только изменение частоты, глубины (амплитуды) дыхания, но и могут полностью прекратить дыхание. Изменения дыхания могут быть вызваны как положительными, так и отрицательными эмоциями, потому что любые эмоции ведут к увеличению энергозатрат организма. Разница только в том, что при отрицательных эмоциях этот процесс выражен более значительно. В норме изменение частоты и глубины дыхания происходит автоматически без контроля на уровне сознания. В организме эту систему запускают нервные структуры, измеряющие содержание кислорода в крови, омывающей головной мозг, и передающие команды в его высшие отделы.
Тела нервных клеток, которые запускают и поддерживают акты вдоха и выдоха, находятся среди клеток так называемой ретикулярной формации ствола мозга. Эта структура регулирует уровень функционального состояния
92
любых физиологических реакций человека. Для наглядности роль ретикулярной формации можно представить в виде регулятора напряжения в городской электрической сети. Падение с 220 до 180 В приведет к снижению яркости электрического освещения в комнате, но при этом само существование электрической лампочки продлится. Повышение напряжения до 260 В сильно повысит яркость освещения, но может привести к быстрому ее перегоранию. В какой-то степени ретикулярная формация и является таким регулятором, изменяющим чувствительность нервных образований, обеспечивающих дыхательный процесс. Например, один и тот же датчик (так называемый хемо- рецептор), определяющий содержание СО, в организме, может дать в два раза более мощную команду, а следовательно, вызвать и более существенное изменение параметров дыхания.
Существуют два типа дыхания: легочное, или внешнее, и так называемое тканевое, или внутреннее. 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, и все это происходит на клеточном уровне. В результате жизнедеятельности клеток происходит потребление ими кислорода и выделение углекислого газа. Доставка к клеткам и удаление производится кровью, которая служит своеобразной транспортной системой.
Любой стресс ведет к мобилизации резервов организма человека. Включаются дополнительные физиологические процессы, позволяющие ему успешно противостоять негативным последствиям стресса. Чем выше эмоциональное напряжение, тем больше подключается различных клеточных структур и тем интенсивнее происходит потребление кислорода и выделение углекислого газа.
Биологические ткани человека не могут длительно существовать, если в них не происходит постоянное образование и выделение энергии, необходимой для нормального существования. Это явление называют тканевым дыханием, в отличие от внешнего - легочного дыхания. Например, ткани, образующие сердечную мышцу, постоянно расходуют энергию для сокращения сердца.
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, так как она отдала его, и богата углекислым газом, забранным 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 20,96-30,94% и
93
0,02-0,04% 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. Учитывая, что объем воздуха в легких невелик, резкое увеличение потребления кислорода биологическими тканями и возрастание содержания СО, в крови приведет к тому, что для нормализации газового состава крови необходимо будет увеличить количество воздуха, проходящего через легкие. Это можно сделать как за счет увеличения глубины дыхания, так и его частоты.
В норме не может быть увеличения уровня стресса без изменения параметров дыхания. Это положение и является основным в использовании показателей легочного дыхания для оценки уровня эмоционального стресса обследуемого при проведении полиграфных проверок. В практике полиграфных проверок мы регистрируем показатели внешнего, т.е. легочного дыхания, которое обеспечивает обмен газов между окружающей средой и кровью. Кровь, в свою очередь, переносит кислород, полученный из окружающего воздуха, к тканям, где он и участвует в образовании энергии, необходимой для жизни и деятельности человека. Благодаря дыханию обеспечивается поступление в организм кислорода и удаление из него углекислого газа. У человека 98% необходимого кислорода поступает через легкие и только 2% через кожу. Для поддержания нормальной жизнедеятельности организма человека расходуется около 3000 к/калорий в сутки.
Искусственная задержка дыхания приведет к накоплению СО, в крови и снижению уровня кислорода, недостаток которого можно компенсировать только увеличением объема атмосферного воздуха, контактирующего с кровью. Следовательно, если произошла искусственная задержка дыхания, то за ней должен следовать форсированный вдох или увеличение частоты дыха-
В основе механизма 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 на 20-40 мм выше. Легкие не имеют мускулатуры и поэтому перемещаются вслед за изменением объема грудной клетки. При спокойном дыхании изменение грудной клетки составляет 1-3 см по окружности, а при форсированном — до 10 см и более.
Все датчики дыхания в полиграфах реагируют на изменения объема грудной клетки. Вдох может осуществляться за счет сокращения наружных меж
94
реберных мышц, а также за счет изменения положения диафрагмы - так называемое диафрагмальное, или брюшное, дыхание. Поэтому в полиграфах используются два датчика для фиксации грудного (верхнего) и диафрагмально- го (нижнего) дыхания. В организме человека эти типы дыхания тесно связаны между собой. Во время выдоха диафрагма, опускаясь вниз, давит на органы брюшной полости, смещая их вниз и вперед. Мы видим некоторое выпячивание живота, которое легко регистрируется датчиком. В обычном спокойном состоянии на вдохе растягиваются нижние две трети легкого. Частота дыхания в покое составляет 12-14 за минуту. При этом через легкие проходит около 0,4-0,6 л воздуха за один дыхательный цикл.
Дыхание - очень чувствительный показатель эмоционального напряжения обследуемого. Значительные изменения параметров дыхания могут наблюдаться даже при мысленном представлении процедуры тестирования. Они могут быть значительно усилены и за счет создаваемой специалистом напряженной обстановки. Такое изменение параметров дыхания наблюдается, например, если во время процедуры полиграфной проверки что-то не ладится, специалист нервозен, излишне напряжен. При наблюдении обследуемым этого процесса возможно увеличение у него энергозатрат на 6-10%. Поэтому если во время тестирования был неверно прочитан вопрос или несвоевременно включен измерительный комплекс, то исправлять ошибку надо внешне спокойно, без излишней суеты и торопливости.