פיסיולוגיה בבדיקת הפוליגרף
כעת מעט על הפיסיולוגיה ועל הגורמים אשר מניעים את המערכת הסימפתטית אצל נבדק הפוליגרף ואשר מאפשרים את מדידת תגובותיו הפיסיולוגיות וכתוצאה מכך – אבחון אמת/שקר.
המערכת העצבית האוטונומית הינה היקפית ומעצבבת את איברי הגוף הסומטיים (גוף = סומה): היא מעצבבת את השרירים החלקים, רקמת החיבור ואפיתל-הקרביים ואפיתל בלוטות ההפרשה החיצונית. מערכת העצבים האוטונומית ממונה על הפעילות הלא רצונית של מערכות הגוף השונות הכוללות את : הלב וכלי הדם, הנשימה, העיכול, השתן, הרבייה ובלוטות ההפרשה.
מבחינה אנטומית ומבחינה תפקודית מורכבת מערכת העצבים האוטונומית מחלק סימפתטי (הכושר להרגיש) ומחלק פרה-סימפתטי. גופי הנורונים של המערכת הסימפתטית מצויים בקרן הצדדית של חוט השדרה, בסגמנטים של החזה ובסגמנטים העליונים של המותן. האכסונים שלהם נכנסים לשרשרת סימפתטית המשוכה לכל אורך עמוד השדרה מבסיס הגולגולת ועד העוקץ.
חלק מהסיבים הקדם גנגליונים האלה מסתיים בגנגליונים הנצמדים לעצבים שידרתיים ומסתעפים אל שרירים חלקים של כלי דם, תאים מפרישים של בלוטות זיעה ושרירי זקיקי השערות שבעור. סיבים קדם גנגליונים אחרים עוברים לאורך השרשרת הסימפתטית אל גנגליונים צוואריים או עציים: אכסונים אחר גנגליונים היוצאים מהגנגליונים הצוואריים העליונים עוברים לאורך כלי הדם של הראש ומעצבבים עצבוב סימפתטי את הראש והפנים .
סיבים קדם גנגליונים אחרים יוצרים את השרשרת הסימפתטית אל מקלעות גקנגליונים מרוחקים שבקרבת אב-העורקים וסעיפיו הגדולים, והם מעצבבים את שריר הלב וגם שרירים שבריאה ובאיברי הבטן ובלוטות שונות (Matte, 1996).
האכסונים של המערכת הפרה-סימפתטית יוצאים מהסגמנטים המרכזיים של אזור העצה של חוט השדרה ומגרעינים פרה-סימפתטיים שבגזע המוח. אכסונים אלו כרוכים בעצבים היקפיים של הראש או השדרה בדרכם אל גנגליונים מרוחקים הנמצאים בקרבת איברים המעוצבבים על-ידם. הסיבים של העצה יוצרים את מקלעת הגנגליונים האוטונומיים של האגן ומעצבבים את החלקים הסופיים של המערכת העיכול, את כוס השתן ואת איברי הרבייה.
האכסונים היוצאים מגזע המוח חוברים לארבעה עצבי הראש ומתפשטים לפנים ולגוף. המעביר הכימי שבקצות השלוחות הקדם גנגליוניות הוא בכל המקרים אצטיל-כולין והוא גם המעביר בקצוות האחר-גנגליונים (סיבים כולינרגים). לעומת זה, במערכת הסימפתטית המעביר הכימי בקצות השלוחות האחר-גנגליוניות הוא נור-אדרנלין. רוב האיברים שבגוף מעוצבבים על-ידי שני המרכיבים של המערכת האוטונומית ולפיכך תלויה פעולתם בתדירות הדחפים הכולינרגים או האדרנרגים המגיעים אליהם.
גירויים סימפתטיים מגבירים את קצב הלב ומעלים את לחץ הדם, מרחיבים את האישונים ואת הסימפונות בריאה. כן הם מקשים על פעילות הסוגרים, מדכאים את הפריסטלטיקה במעי, את ההפרשה של בלוטות העיכול, בלוטות הרוק ובלוטות הריר בדרכי הנשימה.
גירויים פרה-סימפתטיים פועלים על רקמות אלו בצורה הפוכה.
סיבים פרא-סימפתטיים אינם מגיעים לעור ולכן נימי הדם שבעור, השרירים מסמרי השערות ובלוטות הזיעה, מופעלים רק על-ידי סיבים סימפתטיים. ההשפעה המנוגדת של שני חלקי מערכת העצבים האוטונומית על שרירים חלקים, בלוטות הפרשה חיצונית ועל שריר הלב משתקפת בניגוד בפעילות הפיסיולוגית של שני מעבירים אלה – אצטיל-כולין ונור-אדרנלין (Matte, 1996).
תאי הלשד של בלוטת יתרת הכליה יוצרים אדרנלין ונור-אדרנלין ומפרישים אותם למחזור הדם כתגובה על גירוי המגיע אליהם דרך סיבים קדם גנגליוניים. השפעת ההורמונים הללו על הגוף הומולוגית להשפעת הסיבים הסימפתטיים על הרקמות שבגוף, ולכן יש למערכת האדרנרגית גם השפעה דיפוזית הומורלית על פעילות האיברים.
המערכת הסימפתטית מופעלת בדרך כלל על-ידי גירויים חיצוניים (כמו תחושת כאב), על-ידי אירועים נפשיים (מצבי מתח וחרדה). בעת מאמץ גופני וכתגובה למהלכים קאטאבוליים נוספים, הכרוכים אף הם בהוצאת אנרגיה (כמו שטפי דם, שינויי טמפרטורה, ירידה ברמת סוכר הדם, צחיחות, זיהום).
במצבי חירום ביולוגיים אלו מתכווצים כלי הדם של העור והקרביים וקיימתזרימה מרובה של דם למוח, לשרירים וללב. המערכת הפרה-סימפתטית מופעלת בעיקר בדרך רפלקטורית בלתי רצונית בתגובה על גירויים פנימיים, וקשורה בשמירה על ההומאוסטזה.
שיווי המשקל בין המערכות הסימפתטית והפרה-סימפתטית תלוי בגורמים סביבתיים חיצוניים ופנימיים, אולם הוא תלוי גם במבנה הגוף ובגורמים תורשתיים ומופעל בדרך בלתי רצונית גם על-ידי המוח. לאזורים שונים בגזע המוח נודעת חשיבות בשליטה על פעילות הנשימה, הלב וכלי הדם, ועל תגובות ההחזרים האוטונומיים של השיעול, הבליעה, ההזעה, הפרשת הרוק וההקאה.
רמות מערכת העצבים – מערכת העצבים ממשיכה לפעול גם לאחר אירועים טראומטיים. דוגמא לכך היא שכאשר כורתים לתרנגולת ראש היא מסוגלת להמשיך לרוץ ללא ראש במשך זמן קצר, קרי, הרפלקסים שלה ממשיכים לפעול. המוח מבחינת מערכת הגוף תפקידו לבצע עיבוד נתונים, בן האדם מוצף באינפורמציה רבה כאשר 99% מגירויים אלו המוח לא מתייחס אליהם, המוח מאחסן המידע אך לרוב לא משתמש במידע זה.
מוח האדם מחולק למוח הקטן שתפקידו העיקרי הנו שיווי משקל והמוח המוארך והגשר בו קיימים המרכזים הקובעים את לחץ-הדם והנשימה. על מנת שהמוח יתפקד הוא זקוק לגירוי המתבצע כגירוי ישר של תאי קליפת המוח או דרך חומרים הורמונליים המופרשים מערכתית ומגיעים באמצעות זרימת הדם אל המוח. בתוך המוח ובעיקר בגזע המוח נמצא החומר הרתיקולרי. חומר זה נראה כמו רשת ותפקידו העיקרי הינו לעורר את המוח והוא מעביר כל הזמן איתותים וגירויים וכך מפעיל את המוח . בחלק התחתון של המוח יש מערכת שלמה של חלקים שונים הנקראים Limbic System – מערכת זו שולטת על כל ההתנהגות הרגשית של האדם, שליטה בכל הדחפים כאשר החלק המרכזי של מערכת זו הינו ההיפוטלמוס .
ההיפוטלמוס שולט על כל התפקוד האנדוקריני והמערכת האוטונמית ועל חלק גדול של ההתנהגות הרגשית שלנו. הוא קשור לגזע המוח שמתחתיו ולקליפת המוח שמעליו. הוא גם שולח איתותים ליתרת המוח – שהינה בלוטה השולטת על כל המערכת האנדוקרינית שלנו. ההיפוטלמוס שולט בין היתר גם על חום הגוף, על הנוזלים בגוף, גורם לנו לשתות מחד וגורם לנו להפריש שתן. כמו כן הוא שולט על דרכי העיכול, על הרעב, שולט על כל בלוטות הגוף כולל התכווצויות הרחם של האישה.
להיפוטלמוס גם תפקיד בהתנהגות ואפשר לראות תגובות הנובעות מגירוי:
1. מעלה את רמת הפעילות עד לרמה של זעם רב ותוקפנות.
2. גורם לרוגע – גירוי חלק פנימי .
3. פחד ותגובת עונש.
4. דחף מיני.
כאשר יש פגיעה בהיפוטלמוס אנו עשויים לראות שתי תופעות קיצוניות :
o פאסיביות עד כדי גרימת הרעבה עצמית עד מוות.
o היפראקטיביות, לעיתים עד פראות עם התקפי זעם בלתי נשלט.
אנו נתקלים כאן גם במרכז גמול ועונש – כאשר אדם עובר גבול מסוים בגירוי זה עובר מהנאה לזעם. מרכזי הענישה הינם יותר חזקים ממרכזי הגמול, יותר קל לאדם להרגיש גרוע מאשר להרגיש טוב. במקרה של זעם ההגנה הופכת למתקפה, פרובוקציה קלה גורמת להתקפה פראית.
תפקיד מערכת העצבים האוטונומית הינו ויסות פעילות האיברים הפנימיים. המערכת מאופיינת על יד עוצמה ומהירות ותוך שלוש שניות יכולה להכפיל את קצב הלב , ותוך עד 10 שניות יכולה להכפיל את לחץ הדם. גם הזעה מתחילה תוך שניות וכמו כן לוקח שניות ספורות להתרוקנות שלפוחית השתן. רוב הדברים שצוינו כגון דופק, הזעה ולחץ דם נבדקים בעת בדיקת הפוליגרף .
במערכת הנור-אדרנלין צריך קולטנים. יש שני סוגי קולטנים: אלפא וביתא. האדרנלין נקשר לקולטנים המפעילים את התא.קולטן אלפא אחראי על כיווץ כלי הדם , הרחבת אישונים ,רגיעה במעיים , כיווץ סוגרים וסימור שערות . קולטן ביתא אחראי על הרחבת כלי הדם , העלאת קצב הלב , העלאת עוצמת פעימות הלב , פתיחת סוגרים , הרחבת דרכי נשימה , יצירה של סוכריםופירוק שומנים .
כאשר קיימת אזעקה או לחץ ( stress ) של המערכת הסימפתטית מתקיימת הפעלה מסיבית של המערכת הגורמת לעליה בלחץ-הדם, עליה בדופק, עליה בזרימת הדם למקומות מסוימים במיוחד בשרירי הגפיים וירידה במקומות אחרים, עליה במטבוליזם של התאים ובאספקת הסוכרים, יש גם עליה בקרישות הדם. מערכת העצבים הפרה-סימפתטית מופעלת בתוך המוח המוארך ובגשר, כאשר הגירויים מגיעים דרך עצבים קרניאליים היוצאים מתוך הגולגולת החוצה. העצבים הנם מספר 10, 9, 7, 3 מתוך 12 עצבים קיימים. החשוב מביניהם הינו מס' 10, עצב הוגוס המרכז 75% מסך הפעילות הסימפתטית. עצב זה שהינו ארוך במיוחד מגיע גם ללב, לקיבה ולשלפוחית השתן.
קיימות תרופות החוסמות את פעילות האדרנלין והאנאנדרנלין – על מנת לבצע בדיקת פוליגרף יעילה בודק הפוליגרף חייב לדעת אם הנבדק לוקח תרופות ואיזה תרופות.
כאן נכנס גם תפקידה של מערכת הנשימה לתהליך . מטרת הנשימה הנה לספק חמצן לגוף ולהוציא דו-תחמוצת הפחמן והדבר מתקבל על-ידי אוורור ריאתי – דיפוזיה (מעבר בין שני תיווכים). מעבר פסיבי בין החמצן לבין דו-תחמוצת הפחמן על-ידי הובלתם בדם ועל-ידי ויסות האוורור. הנשימה נעשית בצורת שאיפה – נשיפה. הריאות כל הזמן חוזרות למצב הקודם. בזמן הנשימה השריר העושה את העבודה – הינו הסרעפת, בהתכווצות הסרעפת הריאות מתרחבות.
בזמן stress כאשר נושמים במאמץ נכנסים לפעולה שרירים נוספים, הנמצאים בין הצלעות המרחיבים יותר את הריאות. הסרעפת נמצאת במיקום המפריד בין בית החזה לבטן. הריאות הינן מבנים אלסטיים שאינם קשורים לדופן החזה. הריאות עטופות בפליוארה בעלת 2 שכבות, אחת ויצורלית (צמודה לריאה עצמה) ופריטאלית – צמודה לדופן החזה. בין שתי שכבות אלו יש שכבה דקה של נוזל (Matte, 1996).
המערכת הסימפטטית – מרחיבה את כלי הנשימה.
המערכת הפרה-סימפתטית – מכווצת כלי הנשימה. הדבר בא לידי ביטוי בזמן בדיקת הפוליגרף באמצעות שני חיישני הנשימה הממוקמים על החזה ועל הסרעפת של הנבדק ורושמים את השינויים בנשימה ובנפח בית החזה באמצעות מכשיר הפוליגרף על צ'ארט הבדיקה .
ועתה מעט על חלקם של הלב ולחץ הדם בתהליך . מערכת הלב וכלי הדם מורכבת משלושה מרכיבים: הלב, כלי הדם והדם. הלב משמש כמשאבה המזרימה נוזל (הדם) בצינורות (כלי הדם). כלי הדם והדם הזורם בתוכם מגיעים לכל מקום בגוף. תפקיד מערכת הלב וכלי הדם הנה להוביל חמצן מהריאות לכל רקמות הגוף ולסלק דו-תחמוצת הפחמן מכל רקמות הגוף לריאות.
הפסקת פעולות המערכת תגרום למוות של תאי המוח בתוך מספר דקות בגלל חוסר חמצן. המערכת מובילה חומרי מזון הדרושים לרקמות ממערכת העיכול וממאגרי מזון הקיימים בגוף לרקמות השונות. המערכת מסלקת חומרי פסולת הנוצרים ברקמות החוצה מהגוף. הסילוק נעשה דרך הכליות והכבד, אליהם נכנס דם המכיל פסולת כאשר הכליות מפרישות את חומרי הפסולת לצינורות השתן והכבד לצינורות המרה. הדם זורם בתוך כלי הדם בצורה מחזורית במעגל הנקרא מחזור הדם. הדם מוזרם על-ידי הלב המורכב משתי משאבות נפרדות: משאבה ימנית ומשאבה שמאלית. כל אחת מהמשאבות מזרימה דם בנפרד. המשאבה השמאלית מזרימה דם לתוך כלי דם גדול הנקרא אבי העורקים. כלי דם זה מספק דם עשיר בחמצן לכל רקמות הגוף.
אבי העורקים מתפצל לעורקים המגיעים לכל רקמות הגוף, בדומה לגזע עץ המתפצל לענפים העורקיים המתפצלים מאבי העורקים יוצרים עץ עורקי שצורתו כצורת הגוף. עורק מוגדר ככלי דם המספק דם לאיבר. כיוון זרימת הדם בעורקים הוא תמיד לכיוון האיברים. ברקמות מתפצלים העורקים הקטנים ביותר לנימים. הנימים יוצרים רשת של כלי דם זעירים העוברים בין תאי הרקמות. בנימים, ורק בנימים, מתרחש תהליך חילוף החומרים בין הדם לבין הרקמות. חמצן וחומרי מזון עוברים מהדם לרקמות וחומרי פסולת עוברים מהרקמות לדם. תאי הדם ומרכיבים אחרים בדם אינם יוצאים מכלי הדם ואינם באים במגע ישיר עם הרקמות. רשת הנימים מתאספת ליצירת צינורות גדולים יותר הנקראים ורידים . ורידים מוגדרים ככלי דם המנקזים דם מהרקמות.
הדם הורידי עני יחסית בחמצן ובחומרי מזון והינו עשיר יחסית בחומרי פסולת. כיוון הזרימה בורידים הוא בדרך כלל מהאיבר החוצה. ורידים המנקזים רשתות נימים מאזורים שונים מתחברים זה לזה ליצירת ורידים גדולים יותר. כל הדם הורידי מתנקז למשאבה הימנית של הלב כאשר במשאבה זו הדם זורם לכלי דם גדול הנקרא עורק הריאה המוביל את הדם לשתי הריאות. בתוך הריאות העורקים מתפצלים לרשת של נימים כאשר ברשת זו מתבצע תהליך חילוף הגזים בין הדם לבין הריאות. אפשר אם כן לומר שלריאות נכנס דם דל בחמצן דרך עורק הריאה ויוצא דם עשיר בחמצן דרך ורידי הריאה .
לעליה הימנית בלב האדם נכנסים שני הורידים הנבובים המנקזים את הדם הורידי המגיע מהריאות. בין העליות לבין חדרי הלב נמצאים מסתמים. המסתם התלת צניפי בנוי משלושה עלים ונמצא בין העליה הימנית לבין החדר הימני. המסתם הדו צניפי הבנוי משני עלים נמצא בין העליה השמאלית לבין החדר השמאלי. תפקיד המסתמים הוא לגרום לזרימה חד כיוונית של הדם בזמן התכווצות הלב. לחדרי הלב קירות שריריים. הקירות של חדר שמאל עבים פי שלושה מהקירות של חדר ימין ולכן חדר שמאל חזק בהרבה מחדר ימין. החדרים חולקים מחיצה משותפת. מחדר ימין יוצא עורק הריאה. בין חדר ימין לבין עורק הריאה נמצא המסתם הריאתי. מחדר שמאל יוצא אבי העורקים. בין חדר שמאל לבין אבי העורקים נמצא המסתם הותיני. ארבעת מסתמי הלב נמצאים על גבי אותו מישור הנמצא בין החדרים לבין העליות. הדם הנכנס לחדרים זורם מפתח הכניסה לפתח היציאה . תפקיד המסתמים בלב הוא למנוע זרימת דם הפוכה מהחדר לעליה ומהעורק לחדר. המסתמים נפתחים ונסגרים לפי מפל לחצים. אם הלחץ בעליה גדול מהלחץ בחדר המסתם בין העליה לבין החדר נפתח, בדומה לדלתות בבר הנפתחות בדחיפה. אם הלחץ בחדר גדול מהלחץ בעליה, המסתם נסגר. בזמן סגירת המסתם בין העליה לבין החדר, קיים מנגנון מיוחד המונע מהמסתם להיפתח לכיוון העליה, בדומה למעצור הנמצא בצד אחד של דלתות חד כיווניות המאפשרות פתיחה שלהן רק בכיוון אחד, מנגנון זה בנוי מגידים המחוברים לשפת עלי המסתם המתחברים לשרירים מיוחדים הנקראים שרירים פפילריים. בזמן שהחדר מתכווץ והמסתם בין העליה לבין החדר נסגר עקב עליית הלחץ בחדר, השרירים הפפליריים מתכווצים, מושכים את הגידים המחוברים לשפת המסתם ומונעים מעלי המסתם להיפתח לכיוון העליה.
בין החדר לבין העורק קיימים מסתמים הנפתחים ונסגרים גם כן לפי מפל לחצים,אך הם שונים במבנה שלהם מהמסתמים שבין העליות לבין החדרים.מסתמים אלו בנויים בצורת כיסים הנפתחים רק לכיוון אחד. שלב הרפיית שריר החדר נקרא דיאסטולה ושלב כיווץ שריר החדר נקרא סיסטולה.
בשלב הדיאסטולה שריר החדר עובר הרפיה, נפח החדר עולה, הלחץ בחדר יורד, המסתם שבין העליה לחדר נפתח ודם זורם מהעליה לחדר וממלא את החדר. בסוף הדיאסטולה העליה מתכווצת ודוחפת כמות דם נוספת לתוך החדר. חלקיק שנייה לאחר התכווצות העליה בזמן שהחדר מלא בדם, החדר מתכווץ. התכווצות החדר מעלה את הלחץ בחדר בבת אחת והמסתם שבין החדר לעליה נסגר. חלקיק שנייה לאחר מכן המסתם שבין החדר לבין העורקים, שהיה סגור בזמן הדיאסטולה, בגלל הלחץ הגבוה בעורק יחסית ללחץ בחדר, נפתח והדם זורם מהחדר לעורק.
בסוף הסיסטולה שריר החדר מפסיק להתכווץ, הלחץ בחדר יורד והמסתם שבין החדר לבין העורק נסגר. הרפיית שריר החדר, המסתם שבין החדר לבין העליה נפתח והחדר מתחיל להתמלא שוב בדם. התכווצות העליה תורמת כ25%- לנפח הדם בחדר. גם ללא התכווצות העלייה החדר יתמלא בדם. כלומר, העלייה אינה הכרחית אלא רק תורמת למילוי אופטימלי של החדר Barland, (1984 ).
לחץ-הדם הוא הלחץ בתוך העורקים. לחץ זה נוצר על-ידי המשאבה השמאלית בלב והוא משתנה בצורה גלית. במשך הסיסטולה הלב מזרים כ70- סמ"ק דם לתוך מערכת העורקים. מכיוון שדופן העורקים הגדולים אלסטי, העורקים מתנפחים והלחץ בתוכם עולה. הלחץ המקסימלי הנוצר בעורק נקרא לחץ-דם סיסטולי. במשך הדיאסטולה (שלב הרפיית שריר הלב) המסתם בין חדר שמאל לבין אבי העורקים סגור. הלחץ בעורקים מתחיל לרדת מפני שהדם זורם לעורקיקים ומשם למערכת הנימים. הלחץ המינימלי הנוצר בעורק נקרא לחץ דם דיאסטולי.
בזמן בדיקת הפוליגרף , כרית לחץ הדם אשר ממוקמת על זרועו של הנבדק מודדת ורושמת את לחץ הדם ואת השינויים שבו ( עלייה או ירידה ) , כמו כן נרשמים על הצ'ארט גם שינויים אחרים בפעילות הלב כגון בקצב הדופק וכן בנפח הדם ( אשר שינויים בו מתבטאים בשינויים באמפליטודה ) . המערכת הסימפטתית שולטת לכן כאמור בין היתר גם על שינויי לחץ הדם וקצב הלב וכן על מערכת הנשימה שעליה הרחבתי קודם .
כל האמור שב ומדגיש את חשיבות מיומנותו של בודק הפוליגרף ויכולתו להפעיל את המערכת הסימפתטית של הנבדק בזמן הבדיקה שכן מערכת זו אחראית למעשה על הפעלת התגובות הפיסיולוגיות הרלוונטיות לבדיקה שהן נשימה ( PNEU ) מוליכות עור ( GSR ) ולחץ דם / דופק ( CARDIO ) .
