CC BY
62
УДК [612.43:612.821.3:612.825.8]:612.017.2(571.52)(571.122)
ЭНДОКРИННЫЕ И ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФОРМИРОВАНИЯ ДИЗАДАПТАЦИИ У СТУДЕНТОВ РЕСПУБЛИКИ ТЫВА И ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА
© 2009 г. В. И. Хаснулин, *В. А. Красильникова,
А. О. Дороганов, *Л. К. Будук-оол
Научный центр клинической и экспериментальной медицины Сибирского отделения РАМН, г. Новосибирск,
*Тывинский государственный университет, г. Кызыл
В последнее десятилетие среди сложных проблем охраны здоровья молодых поколений населения России одной из важных становится проблема здоровья студентов, обучающихся в регионах Сибири. Негативное действие информационных и социальных факторов накладывается во многих регионах Сибири на постоянное стрессирующее действие климатогеофизических и метеорологических факторов биологически дискомфортной природной среды. Как показывает ряд исследований [ 1,
2, 4, 6], развивающийся вследствие этого экологически и социально обусловленный стресс может приводить к более интенсивному использованию и быстрому истощению адаптационных резервов организма человека [3, 7]. Не случайно сегодня в Республике Тыва с экологически и социально обусловленным стрессом связывают увеличение смертности населения в трудоспособном возрасте на 73,1 % по сравнению с регионами с комфортными климатоэкологическими условиями. В Ханты-Мансийском автономном округе (АО) это увеличение по сравнению с комфортными регионами России составляет 18,1 %.
Все сказанное поставило перед нами задачу изучить эндокринные и психофизиологические характеристики проявлений экологически и социально обусловленного стресса у студентов упомянутых регионов и оценить вклад этих проявлений в формирование дизадаптивных процессов.
Материал и методы исследования
В рамках плановых профилактических обследований в городах Кызыл, Ханты-Мансийск и Новосибирск были обследованы практически здоровые студенты. В Тывинском государственном университете — 232 человека, в Сибирской академии государственной службы (Новосибирск) — 65 (контрольная группа) и в Ханты-Мансийском педагогическом колледже — 97. Возраст обследованных колебался в пределах от 17 до 25 лет.
Взятие крови на биохимические анализы производилось в одни и те же утренние часы. Биохимические показатели и уровень гормонов (кортизол, трийодтиронин — Т3, тироксин — Т4) в сыворотке крови определялись тест-системами производства ЗАО «Вектор-Бест». Скрининг-оценка психофизиологических характеристик, дизадаптивных функциональных и патологических состояний проводилась с помощью компьютерной программы СКРИНМЕД (свидетельство о государственной регистрации в РосНИИАПО № 970035 от 29.01.1997 г., НЦКЭМ СО РАМН). Функциональная активность полушарий головного мозга оценивалась по скорости правой и левой сенсомоторной реакции и по тестам определения превалирования правой или левой половины тела. Одновременно определялись адаптивный морфофизиологический хронофенотип, умственная и физическая работоспособность.
При изучении эндокринных и психофизиологических показателей у студентов в городах Кызыле и Ханты-Мансийске в сравнении с контрольной группой в г. Новосибирске показано наличие экологически и социально обусловленного стресса, проявляющегося повышением концентрации стресс-гормона кортизола в крови, повышением уровня психоэмоционального напряжения, тревожности, страха, психического дискомфорта и агрессивности. Выявлена зависимость эффективности формирования адаптивной устойчивости к дискомфортным природным факторам и резистентности к дизадаптивным расстройствам от сочетания повышения содержания кортизола в крови с активацией функциональной активности правого полушария мозга и увеличением психоэмоционального напряжения. Снижение умственной работоспособности на этом фоне рассматривается как «плата за адаптацию».
Ключевые слова: экологически обусловленный стресс, адаптивная устойчивость, дизадаптация, активность полушарий головного мозга, умственная работоспособность.
Для статистической обработки результатов исследований использовался стандартный пакет компьютерных программ STATISTICA (StatSoft, США) версии 6.0. Корреляционный анализ проводился по методу Пирсона.
Результаты исследования и обсуждение
Как показывают результаты исследования (табл. 1), уровень стресс-гормона кортизола и психоэмоционального напряжения, отражающие степень выраженности экологически обусловленного стресса у студентов Республики Тыва и Ханты-Мансийского АО достоверно превышали аналогичные показатели у студентов Новосибирска (контрольная группа). При этом у студентов Кызыла средний уровень кортизола превышал таковой у новосибирских студентов на 22,4 %, а у студентов Ханты-Мансийска превышение среднего уровня кортизола по сравнению с контрольной группой составило 62,2 %. По уровню психоэмоционального напряжения выраженность психоэмоционального стресса по сравнению с контролем в Кызыле и Ханты-Мансийске была выше на 48,1 %. Вместе с тем среди тывинских студентов было лишь 37,6 % людей с уровнем кортизола выше 350 нмоль/л, а среди студентов Ханты-Мансийска с аналогично высоким уровнем кортизола — 66,3 %.
Высокий уровень психоэмоционального напряжения у студентов Тывы определялся в 45,6 % случаев, а у студентов Ханты-Мансийска — в 55,6 % случаев. При этом в Ханты-Мансийске по сравнению с контрольной группой значительно чаще выявлялись повышенная тревожность, высокий уровень страха, степени конфликта, психический дискомфорт. В Тыве по сравнению с контрольной группой выявлялся более высокий уровень страха и агрессии. Негативными проявлениями стресса у студентов Тывы были повышение уровня ситуационной метеореакции и снижение уровня синхронизации внутренних ритмов человека с внешними временными ритмами (см. табл. 1).
И в Кызыле, и в Ханты-Мансийске студенты отличались от молодых людей контрольной группы
большей заторможенностью нервных процессов по данным скорости простой сенсомоторной реакции. Данные сопоставления времени простой сенсомо-торной реакции правой и левой рук позволяют также сделать заключение о большем превалировании правого полушария мозга по сравнению с контрольной группой у тывинских студентов на 1,2 %, а у ханты-мансийских — на 7,5 %.
Представленные данные об особенностях эндокринных и психофизиологических характеристик у студентов в регионах Сибири с различной степенью экстремальности климатогеофизических условий при идентичной информационной и социальной нагрузке позволяют утверждать, что основной причиной напряженного функционирования приспособительных механизмов у молодых людей является в значительной степени экстремальность природных факторов окружающей среды. Об этом свидетельствует большая выраженность десинхроноза, большее увеличение в крови стрессового гормона — кортизола, более высокий уровень психоэмоционального напряжения, наличие высокой ситуативной метеореакции.
О большей напряженности адаптивных процессов у студентов в Кызыле и Ханты-Мансийске говорит и больший уровень превалирования функциональной активности правого полушария мозга. Ранее нашими работами [8] и исследованиями В. П. Леутина, Е. И. Николаевой [5] было показано, что правое полушарие головного мозга играет важную роль в регуляции адаптации к экстремальным природным условиям среды. Результаты нашего исследования выявили также, что с большим напряжением адаптивных процессов на фоне высокого уровня проявлений стресс-реакции у студентов связано и снижение умственной работоспособности в Кызыле на 25,1 % по сравнению с контрольной группой, а в Ханты-Мансийске — на 18,9 % (см. табл. 1).
Для уточнения зависимости выраженности стресс-реакции от учебной нагрузки и формирования устойчивости к ней в процессе обучения мы изучили
Сравнительные характеристики проявлений экологически и
Ханты-Мансийского АО
социально обусловленного стресса
и г. Новосибирска (контроль)
Таблица 1 у студентов Республики Тыва,
Показатель Новосибирск 1 Тыва 2 Ханты- Мансийск 3 Р
Число наблюдений 65 232 97
Кортизол, нмоль/л 289,0 + 12,42 354,5 + 11,88 * 469,1 + 13,52 * 1-2 - 0,003; 1-3 - 0,001
Психоэмоциональное напряжение, усл. ед. 10,8+0,90 16,0+0,65 * 16,0+0,96 * 1-2 - 0,001; 1-3 - 0,001
Умственная работоспособность, балл 9,0+0,30 6,7+0,19 * 7,3+0,25 * 1-2 - 0,001 ; 1-3 - 0,001
Степень тревожности, балл 0+0 0,03+0,01 * 1,1+0,08 * 1-2 - 0,003; 1-3 - 0,001
Степень конфликта, балл 0,8+0,19 0,2+0,03 * 2,5+0,28 * 1-2 - 0,003; 1-3 - 0,001
Уровень страха, балл 0,4+0,16 0,5+0,08 * 4,2+0,10 * 1-2 - 0,62; 1-3 - 0,001
Психический дискомфорт, балл 0,6+0,15 0,3+0,06 2,5+0,15 * 1-2 - 0,07; 1-3 - 0,001
Уровень агрессивности, балл 0,3+0,10 0,7+0,06 * 2,3+0,08 * 1-2 - 0,003; 1-3 - 0,001
Ситуационная метеореакция, балл 2,4+0,18 2,6+0,10 2,1+0,19 1-2 - 0,32; 1-3 - 0,26
Синхронизация ритмов, балл 6,1+0,47 4,9+0,26 * 3,7+0,72 * 1-2 - 0,05; 1-3 - 0,01
Время реакции правой руки, мсек 192,0+3,18 215,9+2,43 * 213,6+3,58 * 1-2 - 0,001; 1-3 - 0,001
Время реакции левой руки, мсек 187,3+2,56 208,0+2,04 * 194,1+2,92 1-2 - 0,001; 1-3 - 0,10
Уровень сохранности адаптивных резервов, % 85,4+0,92 85,2+0,60 84,6+0,89 1-2 - 0,53; 1-3 - 0,43
Индивидуальная минута, сек 56,8 + 1,49 46,1+0,99 * 54,7+2,08 1-2 - 0,003; 1-3 - 0,37
характерные показатели напряженности адаптивных процессов у студентов разных курсов университета г. Кызыл (табл. 2).
Оказалось, что напряженный учебный процесс в сочетании с неблагоприятными условиями природной среды вызывает выраженный десинхроноз на первых курсах обучения. В этот же период наблюдается и наибольшее снижение умственной работоспособности. Вместе с тем наибольший подъем уровня психоэмоционального напряжения был отмечен на старших курсах. Не прослеживается и определенной зависимости между длительностью обучения студентов в вузе и степенью сохранности адаптивных резервов. Представленные данные говорят также о том, что дискомфортая экологическая среда Кызыла, вызывая стресс и поддерживая механизмы адаптации в постоянном напряжении, не позволяет удерживать умственную работоспособность на уровне, характерном для контрольной группе студентов в более комфортном климате.
Чтобы оценить, как негативные природноклиматические условия в Кызыле и Ханты-Мансийске, отличающихся между собой интенсивностью изменений геофизических и метеорологических элементов, влияют на процессы адаптации студентов в зависимости от степени выраженности стресс-реакции, мы изучили психофизиологические показатели и степень выраженности дизадаптивных расстройств основных гомеостатических систем у молодых людей в указанных городах в зависимости от содержания стресс-гормона кортизола в крови (табл. 3).
Прежде всего выяснилось, что в отличие от средних показателей в группах студентов уровень кортизола в крови в разных регионах сочетается с разнонаправленной психоэмоциональной реакцией. Так, у молодых людей в Кызыле достоверно большие цифры содержания кортизола в крови сочетаются с высоким уровнем психоэмоционального напряжения по сравнению со студентами с нормальным уровнем кортизола. При невысоком уровне кортизола в тывинской группе студентов оказался более высоким уровень ситуационной метеореакции, дизадаптивной артериальной гипертензии, дизадаптивных нарушений функции печени, а также функциональных расстройств иммунной системы. У этих же людей оказался более
низким уровень функциональной активности правого полушария и в целом большее замедление простых сенсомоторных реакций как правой, так и левой руки. Это также свидетельствует о меньшей адаптивной устойчивости у молодых людей в Республике Тыва, не способных реагировать на действие неблагоприятных экологических и социальных факторов достаточно высоким выбросом в кровь стресс-гормона. Хотя при повышенных концентрациях кортизола в крови мы обнаружили несколько более высокий уровень дизадаптивных расстройств нервной, эндокринной систем, органов пищеварения. Корреляционный анализ обнаружил обратную зависимость дизадаптивных расстройств нервной (г = —0,60) и эндокринной (г= —0,55) систем, органов пищеварения (г = —0,38) с концентрацией кортизола в крови.
Несколько иную картину дизадаптивных расстройств мы выявили при сравнении в Ханты-Мансийске групп студентов с разным уровнем кортизола в крови. При повышении уровня стресс-гормона мы отметили достоверно больший уровень психоэмоционального напряжения. При этом у студентов этой группы определялись достоверно меньшие расстройства со стороны сердечно-сосудистой системы, органов пищеварения и печени. О большей эффективности адаптивных процессов у них свидетельствовал и более высокий уровень функциональной активности правого полушария мозга. У молодых людей в Ханты-Мансийске, по сравнению со студентами в Кызыле, по данным простой сенсомоторной реакции выявлялась и более высокая функциональная активность полушарий мозга.
Корреляционный анализ показывает, что с повышением уровня кортизола в крови происходит увеличение индекса функциональной активности правого полушария головного мозга (г = 0,77). В обратной зависимости от высокого уровня стресс-гормона находились биохимические показатели выраженности расстройств функций печени: АЛТ (г = —0,58), ГГТ (г = —0,68), мочевины (г = —0,79), триглицеридов (г = —0,47). Умственная работоспособность была также в обратной зависимости от подъема концентрации кортизола в крови (г = —0,70).
Оценивая полученные результаты в целом, можно сделать заключение о том, что стресс-реакция у студентов на действие комплекса негативных
Таблица 2
Психофизиологические проявления стресс-реакции у студентов Тывинского государственного университета в зависимости от
длительности обучения
Группа обследованных
Показатель 2 курс (п=42) 3 курс (п=61) 4 курс (п=36) 5 курс (п=36) р
1 2 3 4
Психоэмоциональное напряжение, усл. ед. 10,4+0,57 16,7 + 1,48* 18,7 + 1,58* 22,3 + 1,70* 1-2 - 0,003; 1-3 - 0,001; 1-4 - 0,001
Умственная работоспособность, балл 5,3+0,14 7,0+0,22* 7,8+0,41* 8,2+0,44* 1-2 - 0,046; 1-3 - 0,001; 1-4 - 0,001
Адаптивные резервы, % 90,4+2,10 86,2 + 1,06 92,6+1,4 85,4 + 1,50 1-2 - 0,10; 1-3 - 0,73; 1-4 - 0,70
Синхронизация ритмов, балл 1,9+0,57 5,5+0,47* 4,9+0,71* 7,0+0,50* 1-2 - 0,001; 1-3 - 0,003; 1-4 - 0,001
Таблица 3
Эндокринно-психофизиологические особенности реагирования на экологически обусловленный стресс студентов городов Кызыла и Ханты-Мансийска в зависимости от уровня кортизола в крови
Кортизол (Тыва) Кортизол (Ханты-Мансийк)
Показатели до 350 (n=75) более 350 (n=45) р до 350 (n=16) более 350 (n=81) р
Кортизол, нмоль/л, 259,9+5,15 512,1+6,37* 0,001 281,5 + 11,36 512,0+11,27 * 0,001
Т3, нмоль/л 1,7+0,02 1,6+0,02* 0,001 1,2+0,07 1,5+0,05 * 0,013
Т4, нмоль/л 114,4 + 1,67 109,1+3,06 0,053 84,5+6,50 97,3+3,00 0,10
Психоэмоциональное напряжение, усл. ед. 23,4 + 1,26 20,4 + 1,35 0,16 9,5 + 1,14 17,3 + 1,07 * 0,001
Сиуационная метеореакция, балл 2,7+0,15 2,4+0,29 0,35 1,6+0,49 2,2+0,21 0,29
Время реакции правой руки, мсек 246,6+5,21 222,8+4,40* 0,003 209,2+4,66 214,5+4,19 0,37
Время реакции левой руки, мсек 231,9+4,0 205,0+4,30* 0,001 201,4+4,32 192,7+3,37 0,16
Индекс функциональной активности правого полушария мозга 1,2+0,12 2,3+0,35* 0,013 2,1+0,19 2,1+0,21 1,0
Артериальная гипертензия 16,5+3,55 3,3+0,71* 0,003 12,1+8,28 6,2+2,28 0,40
Дизадаптация нервной системы 22,5+3,51 37,1+6,30* 0,046 17,9+7,86 19,4+3,59 0,53
Дизадаптация органов пищеварения 18,1+3,19 27,4+4,73 0,16 57,8+7,81 27,8+3,76 * 0,003
Дизадаптация печени 28,5+4,25 23,6+5,13 0,40 34,4+9,37 23,2+3,67 0,29
Дизадаптация эндокринной системы 30,0+3,63 37,8+4,62 0,24 13,8+2,43 16,7+3,17 0,37
Функциональный иммунодефицит 29,0+2,90 19,4+3,45* 0,046 13,4+4,27 17,3+2,36 0,37
природных и социальных факторов среды в дискомфортных регионах Сибири, сопровождающаяся увеличением концентрации кортизола в крови, повышением уровня психоэмоционального напряжения и активацией функций правого полушария головного мозга, носит преимущественно приспособительный характер, повышает устойчивость организма человека к негативному действию природных климатогеофизических факторов и снижает возможность развития дизадаптивных расстройств. Снижение умственной работоспособности студентов в состоянии экологически обусловленного стресса может трактоваться как «плата за адаптацию». Следует предположить также, что условием эффективности адаптивного процесса в дискомфортных природных условиях является обязательное сочетание достаточного подъема уровня кортизола в крови с активацией функциональной активности правого полушария головного мозга.
Список литературы
1. Агаджанян Н. А. Экологический портрет человека на Севере / Н. А. Агаджанян, Н. В. Ермакова. - М. : КРУК, 1997. - 208 с.
2. Бойко Е. Р. Физиолого-биохимические основы жизнедеятельности человека на Севере / Е. Р Бойко. -Екатеринбург : УрО РАН, 2005. - 190 с.
3. Казначеев В. П. Механизмы адаптации человека в условиях высоких широт / В. П. Казначеев. - Новосибирск : СО Наука,1980. - 200 с.
4. Куликов В. Ю. Реакции свободнорадикального окисления липидов и некоторые показатели кислородного обмена / В. Ю. Куликов, В. В. Ляхович // Механизмы адаптации человека в условиях высоких широт / под ред. В. П. Казначеева. - М. : Медицина, 1980. - С. 60-87.
5. Леутин В. П. Функциональная асимметрия мозга: мифы и действительность / В. П. Леутин, Е. И. Николаева. - СПб. : Речь, 2005. - 368 с.
6. Селятицкая В. Г. Функциональное состояние эндокринной системы и дизадаптивные расстройства на Севере / В. Г. Селятицкая // Медико-экологические основы формирования, лечения и профилактики заболеваний у коренного населения Ханты-Мансийского автономного
округа. - Новосибирск : СО РАМН, 2004. - С. 65-81.
7. Ткачев А. В. Эндокринная система и обмен веществ у человека на Севере / А. В. Ткачев, Е. Р. Бойко,
З. Д. Губкина. — Сыктывкар : Коми научный центр УрО РАН, 1992. - 156 с.
8. Хаснулин В. И. Введение в полярную медицину / В. И. Хаснулин. - Новосибирск, 1998. - 337 с.
ENDOCRINE AND PSYCHOPHYSIOLOGICAL CHARACTERISTICS OF THE STUDENT’S DISADAPTATION IN TUVA REPUBLIC AND KHANTY-MANSI AUTONOMOUS AREA
V. I. Hasnulin, V. A. Krasilnikova, A. O. Doroganov,
L. K. Buduk-ool
SCCEM SB RAMS, Tuva State University
Researches of endocrine and psychophysiological rates among students in Kyzyl and Khanty-Mansiysk, in comparison with the control group in Novosibirsk, displayed the existence of the ecological and socially conditioned stress. It shows up when the stress hormone cortisol is strengthening and levels of psychoemotional tension, anxiety, fear, mental discomfort and aggression are increasing. Has revealed the dependence of the effectiveness of adaptive tolerance formation to the discomfort natural factors and deadaptation disorders resistance from the combination of cortisol percentage in blood with initiation of the right- hemispheres functional activity and psychoemotional tension increasing. In this case decreasing of task performance is considered as a “payment for the adaptation”.
Key words: ecologically caused stress, adaptive resistance, deadaptation, cerebral hemispheres brain activity, task performance.
Контактная информация:
Хаснулин Вячеслав Иванович - доктор медицинских наук, профессор, руководитель лаборатории Научного центра клинической и экспериментальной медицины Сибирского отделения РАМН
Адрес: 630117, г. Новосибирск, ул. Акад.Тимакова, д. 2
E-mail: [email protected]
Статья поступила 29.04.2009 г.
