Особенности функционирования ведущих адаптационных систем и психофизиологический статус подростков, проживающих в условиях химического загрязнения окружающей среды 03. 00. 13 физиология 19. 00. 02 психофизиология
Скачать 298.55 Kb.
|
На правах рукописиЕрмоленко Галина Васильевна ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВЕДУЩИХ АДАПТАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ СТАТУС ПОДРОСТКОВ, ПРОЖИВАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 03.00.13 – физиология 19.00.02 – психофизиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва – 2007 Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ставропольском государственном университете Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Губарева Любовь Ивановна Официальные оппоненты: доктор медицинских наук Сельверова Нелли Бадмаевна доктор медицинских наук, профессор Никольский Всеволод Сергеевич Ведущая организация: Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Защита состоится «____»___________2007 года в ________ часов на заседании диссертационного совета Д 008.002.01 в Институте возрастной физиологии РАО по адресу: 119121, г. Москва, ул. Погодинская, д.8, корпус 2. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института возрастной физиологии РАО. Автореферат разослан «___»______________ 2007 года Ученый секретарь диссертационного совета, канд. биол. наук Рублева Л.В. Общая характеристика работы Актуальность исследования. В Российской Федерации 109 млн. человек проживают в условиях экологического неблагополучия, что составляет 73% всего населения (Утенина В.В. с соавт., 2002). Отходы и побочные продукты производств, ядохимикаты, сбросные воды, шлаки, зола и газы, отходы транспорта, предприятий тяжелой промышленности, содержат большое количество тяжелых металлов, среди которых наиболее токсичными являются свинец и кадмий (Ван Мансвельт Я.Д., Мюллер Дж., 1994; Кочуров Б.И., 1995; Candelaria L.M., Chand A.C., Amrhein C., 1995; Sevaljeic M. et al., 2000). Тяжелые металлы, благодаря высокой миграционной способности, склонности к высокой биоаккумуляции, низкой степени выведения и длительному периоду полураспада, попав в продукты, ухудшают их санитарные качества, а при содержании выше допустимых уровней они представляют опасность для здоровья человека (Воронов С.И., 1999; Litminezuk A. et al., 1999). Проживание на территории, характеризующейся определенным уровнем содержания микроэлементов (МЭ) в объектах окружающей среды, обусловливает определенный микроэлементный состав биосред организма. Химический гомеостаз является необходимым компонентом сохранения здоровья, а избыточный или недостаточный уровень содержания микроэлементов в организме может являться показателем, как состояния здоровья, так и характеристикой экологического неблагополучия окружающей среды (Чеснокова Л.А., 2004). В качестве маркера экологического неблагополучия и нарушения химического гомеостаза могут выступать волосы и ногти, поскольку они наряду с другими биосубстратами (кровь, моча и др.) аккумулируют МЭ, поступающие в организм с питьевой водой, пищей, воздухом (Юдина Т.В. и соавт., 1988; Ревич Б.А., 1990; Скальный А.В., Есенин А.В., 1997; Сидоренко Г.И. и соавт., 1998). Однако работ, в которых была бы дана комплексная оценка нарушений микроэлементного состава волос и ногтей, включающая ряд тяжелых (Pb, Cd) и эссенциальных элементов (Zn, Cu, Fe) мы не обнаружили. В то же время известно, что в целостном организме отдельные элементы могут вступать в антагонистические и синергические отношения, уменьшая или потенцируя эффекты друг друга (Агаджанян Н.А. и соавт., 2001). С учетом вышеизложенного особую актуальность приобретают комплексные исследования влияния нарушений микроэлементного состава биосред на организм человека. Особенно актуальна проблема гипо- и гипермикроэлементозов детского организма, отличающегося от взрослого незавершенностью процессов биологического и психического развития (Цыганкова М.П., 1998; Студеникин М.Я., Ефимова А.А., 1998; Безруких М.М., Фарбер Д.А., 2000; Губарева Л.И., 2001), поскольку как недостаток, так и избыток микроэлементов являются факторами риска развития патологических изменений в организме, в том числе психических заболеваний (Положий Б.С. и соавт., 1997; Платонов Г.Г., 1994; Агаджанян Н.А., 1999; Голдовская Л.Ф. и соавт., 2000; Ахвердова О.А., Гюлушанян К.С., Боев И.В., 2003; Goldsmith E., 1980; Castilia E. et al., 2000 и др.). Важное значение имеет поиск маркеров, позволяющих проводить своевременную диагностику микроэлементозов. Цель работы: выявить особенности функционирования ведущих адаптационных систем и психофизиологический статус подростков 13 лет при дисбалансе микроэлементов, детерминированном химическим загрязнением окружающей среды. Задачи исследования. 1. Определить содержание микроэлементов (Cd, Pb, Zn, Fe, Cu) путем биохимического анализа производных эпидермиса (волосы, ногти) у подростков 13 лет, проживающих в разных экологических условиях, с целью выявления микроэлементозов. 2. Провести комплексное исследование функционального состояния ведущих адаптационных систем: кардиореспираторной, гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной (ГГАКС), гипоталамо-гипофизарно-гонадной (ГГГС), центральной нервной у подростков, проживающих в разных экологических условиях. Дать оценку уровня тревожности, невротизации и психопатизации. 3. Изучить степень развития познавательной сферы и школьной мотивации у подростков 13 лет, проживающих в разных экологических условиях. 4. Провести корреляционный и факторный анализ для выявления взаимосвязей между нарушением микроэлементного состава и особенностями психосоматического развития подростков 13 лет, проживающих в химически загрязненном районе. Научная новизна исследования. Впервые проведено комплексное исследование содержания микроэлементов, функционального состояния основных физиологических систем организма и психического статуса у подростков 13 лет, проживающих в условиях химического загрязнения окружающей среды. Впервые установлено, что хроническое экзогенное поступление подпороговых доз Cd и Pb приводит к повышенному накоплению тяжелых металлов в волосах и ногтях человека и, как следствие, к снижению содержания эссенциальных элементов (Zn, Fe) в производных эпидермиса, что обусловливает одновременно наличие гипер- и гипомикроэлементозов. Более информативным биосубстратом выявления микроэлементозов являются волосы. Впервые в условиях естественного эксперимента проведена многопараметрическая оценка сочетанного влияния Cd и Pb на физическое развитие и состояние ведущих адаптационных систем в критический период онтогенеза - пубертатный. Подростки 13 лет, проживающие в условиях химического загрязнения окружающей среды, по сравнению со сверстниками, проживающими в экологически благополучных районах, характеризуются меньшими величинами росто-весовых показателей, жизненной емкости легких (ЖЕЛ) и более высокими величинами артериального давления и частоты сердечных сокращений (ЧСС). У подростков, проживающих в неблагоприятных экологических условиях, выявлено большее напряжение центральных механизмов регуляции хронотропной функции сердца, стойкое повышение функциональной активности ГГАКС и ГГГС, андрогенизация женского организма, а также снижение лабильности ЦНС; торможение когнитивных процессов и процессов сенсорной дифференцировки; повышение уровня невротизации, психопатизации, общей, школьной, самооценочной и межличностной тревожности, снижение уровня школьной мотивации. По снижению величины коэффициентов корреляции построен ряд убывания степени негативного влияния гипо- и гипермикроэлементозов на функционирование адаптационных систем организма. Наиболее опасным для организма человека в пубертатный период является свинцовый гипермикроэлементоз, а также дефицит цинка и железа. Теоретическая значимость исследования. Химическое загрязнение среды постоянного проживания, в том числе подпороговыми дозами тяжелых металлов, вызывает комплекс неблагоприятных изменений организма подростков 13 лет, характеризующийся гипермикроэлементозом (Cd, Pb) и гипомикроэлементозом (Fe, Zn), напряжением функционирования кардиореспираторной, центральной нервной систем, ГГАКС, ГГГС, а также снижением внимания, памяти, мышления и восприятия, школьной мотивации и повышением уровня невротизации, психопатизации и тревожности. Полученные новые данные, указывающие на неспецифический характер реакции организма на нарушение микроэлементного состава (сочетанное повышение концентрации Pb и Cd и понижение концентрации Zn и Fe), углубляют и расширяют представления о микроэлементозах. Практическая значимость исследования. Проведенное исследование демонстрирует высокую прогностическую и диагностическую ценность определения микроэлементного состава волос и ногтей для выявления характера и степени нарушений функционирования ведущих адаптационных систем – сердечно-сосудистой системы (ССС), ГГАКС, ГГГС, ЦНС, определяющих физическое, психическое, интеллектуальное развитие и демографическую ситуацию в обществе. Выявленные в ходе исследования микроэлементозы, отклонения функции ССС, ГГАКС, ГГГС и ЦНС доказывают необходимость мониторинга микроэлементного состава питания как одной из причин дисбаланса МЭ, и своевременной коррекции различных алиментарных дефицитов организма, находящегося под влиянием длительного воздействия химических факторов среды. Полученные данные представляют интерес с позиции охраны здоровья населения, разработки гигиенических оздоровительных мероприятий, направленных на снижение негативного эффекта химических факторов внешней среды на формирующийся организм. Результаты исследований представляют интерес для психофизиологов, экологов, психологов, физиологов, эндокринологов, медицинских и научных работников, изучающих влияние различных по генезу, но сходных по воздействию факторов среды на состояние здоровья детей и подростков, занимающихся поисками новых путей повышения адаптационных возможностей организма. Они позволяют рекомендовать определение микроэлементного состава волос и ногтей для скрининговых исследований, мониторинга окружающей среды как один из наиболее информативных, удобных и безболезненных для исследования показатель дисбаланса микроэлементов в организме, являющийся причиной возникновения нарушений психосоматического здоровья. Материалы могут быть использованы специалистами, работающими в области возрастной и экологической физиологии, психофизиологии, эндокринологии, практическими психологами, врачами для выявления групп риска формирования невротических, психосоматических и неврозоподобных расстройств, групп психопрофилактики и психокоррекции. Основные положения, выносимые на защиту.
Внедрение результатов исследования. Результаты научных исследований внедрены в МОУ СОШ № 8 г.Невинномысска, в курсы лекций, лабораторные и практические занятия по дисциплинам «Психофизиология», «Физиология центральной нервной системы», «Антропология», «Возрастная анатомия, физиология и гигиена», «Физиология ВНД и сенсорных систем», спецкурсов «Экология человека», «Психонейроэндокринология», «Прикладная и коррекционная психофизиология» в Ставропольском государственном университете. Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на конференциях различного ранга: I Съезде физиологов СНГ (Дагомыс, 2005), XIX съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Екатеринбург, 2004), научных конференциях с международным участием Российской Академии Естествознания «Экологический мониторинг» (Турция, 2006; Москва, 2006), III международной научно-практической конференции «Проблемы экологической безопасности и сохранение природно-ресурсного потенциала» (Ставрополь, 2006), VII Всероссийской конференции «Нейроэндокринология – 2005» (Санкт-Петербург, 2005), Всероссийской научной конференции «Психология перед вызовом будущего» (Москва, 2006), Всероссийской научной Интернет-конференции «Пути становления субъекта в информационном обществе» (Ставрополь, 2004), межрегиональной конференции «Физиологические проблемы адаптации» (Ставрополь, 2003), ХХХI научной конференции студентов и молодых ученых вузов южного федерального округа (Краснодар, 2004), 49-51 региональных научно-практических конференциях «Университетская наука-региону» (Ставрополь, 2004-2006). По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК. Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 163 страницах, иллюстрирована 22 таблицами, 14 рисунками. Работа включает введение, обзор литературы, главы организация и методы исследования, результаты собственных исследований, заключение, выводы, библиографический указатель, включающий 292 источника, в том числе 222 отечественных и 70 зарубежных, и 5 приложений. Работа выполнена по заказу Главного Управления природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Ставропольскому краю. Научные исследования поддержаны также грантом РГНФ №06-06-18005е. Организация И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В условиях естественного эксперимента изучено влияние химического загрязнения окружающей среды на организм подростков. На основании данных исследований Л.Н.Зимовой, Л.А.Жогиной, Л.И.Губаревой (1995) и официальных документов (Экологический паспорт г.Ставрополя; Экологический паспорт г.Невинномысска) были выбраны химически наиболее загрязненные районы (концентрация вредных химических веществ, в том числе Cd и Pb, в воздухе являлась подпороговой - превышала ПДК в 3-8 раз) г.Невинномысска и относительно чистый (концентрация вредных химических веществ не превышала ПДК) - Ленинский район г.Ставрополя, который условно считали экологически благополучным. Проведено поперечное исследование 284 подростков 13 лет, с рождения проживающих в данной местности. Возраст 13 лет выбран потому, что по данным И.О.Тупицына (1996), Л.В.Рублевой (1999) сердечно-сосудистая система подростков данной возрастной группы наиболее чувствительна к экологическим факторам среды. В условиях естественного эксперимента было сформировано две группы школьников: 1 – контрольная – 141 школьник средней общеобразовательной школы (СОШ № 30 г.Ставрополя - 67 мальчиков и 74 девочки); 2 – опытная – 143 школьника СОШ №8, 11 г.Невинномысска (74 мальчика и 69 девочек). Все дети относились к I и II группам здоровья. По социальным условиям подростки опытной и контрольной групп существенно не различались. Уровень микроэлементов (Cd, Pb, Fe, Zn, Cu) в волосах и ногтях определяли методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Показателями уровня соматического развития служили масса и длина тела, ЖЕЛ и время задержки дыхания. О состоянии системы органов кровообращения и ее регуляторных механизмов судили по показателям вариационной ритмопульсометрии, а также величинам АД. Показателем функционального состояния ГГАКС являлось содержание кортизола (К) в слюне. О функционировании ГГГС судили по уровню тестостерона (Т) и эстрадиола (Э) в слюне, а также соотношению Т/Э. Уровень гормонов определяли иммуноферментным методом с использованием набора реактивов фирмы DRG (Германия). Функциональное состояние ЦНС оценивали методом хронорефлексометрии по показателям простой («Реакция на движущийся объект») и сложной («Цветовые раздражители») зрительно-моторной реакции с помощью компьютерного прибора «Мир-05». Для характеристики психоэмоционального статуса использовали метод анкетирования. Уровень тревожности определяли, иcпользуя тест «Шкала тревожности», разработанный по принципу «Шкалы социально-ситуативной тревоги» Кондаша (Рогов Е.И., 1998), уровень невротизации и психопатизации - с помощью методики УНП (Бажин Е.В. и др., 1976). При помощи батареи тестовых методик оценивали уровень познавательных способностей (Соловьева О.В., 2002) и школьной мотивации (Кулагина И.Ю., 1998). Исследования проводили с учетом циркадианного, циркасептального и сезонного биоритмов. Обследование школьников проводили с 8.00 до 13.00 часов дня и только во вторник и среду, считающиеся днями наивысшей работоспособности учащихся. Забор слюны для исследования производился с 8.00 до 9.00 часов, причем у девочек на 12-15 день овариально-менструального цикла, когда концентрация эстрадиола является максимальной. Доставка слюны в лабораторию проводилась в боксах с сухим льдом. Результаты экспериментов подвергались вариационно-статистической обработке на компьютере с использованием статистического пакета анализа данных в Microsoft Excel–2000 и программы «Statistika 6.0». РЕЗУЛЬТАТЫ ИсследованиЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Содержание металлов в волосах и ногтях подростков, проживающих в условиях различного экологического окружения. Загрязнение окружающей среды подпороговыми дозами Cd и Pb приводит к достоверному повышению уровня тяжелых металлов (Cd, Pb) в волосах (табл.1) и менее выраженному в ногтях у подростков, проживающих в данной среде. Аналогичные данные получены и другими авторами (Боев В.М., Воляник М.Н., 1995; Демидов В.А., Скальный А.В., 2001). |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Исследовательская работа «Мусор- источник загрязнения окружающей среды» Откуда же берется мусор? «Как же сократить это безумное количество выбрасываемого мусора?». «Как он влияет на окружающую природу».... | | Ноу спо владивостокский морской техникум Суб система управления безопасной эксплуатации судна и предотвращения загрязнения окружающей среды структурированная и документированная... |
| Учебной дисциплины наименование дисциплины Охрана окружающей среды... Дисциплина "Охрана окружающей среды" обязательная дисциплина цикла оп, объединяющая тематику безопасного взаимодействия человека... |  | Темы рефератов Проблема загрязнения окружающей среды на протяжении... Основные факторы деградации биосферы (развитие сельского хозяйства, промышленности, демографический взрыв) |
| И охраны окружающей среды администрации города ижевска доклад об экологической обстановке Администрация города/Структурные подразделения Администрации города Ижевска/Управление природных ресурсов и охраны окружающей среды... | | Рефератов по экологии Тема Парниковый эффект Методы контроля за состоянием загрязнения окружающей среды (почв, воды, атмосферы) |
| Примерная программа дисциплины физиология Рекомендуется для подготовки специальности «физиология» является формирование целостного теоретического представления, обеспечивающего понимание деятельности организма в целом,... | | Примерная программа дисциплины физиология Рекомендуется для специальности подготовки «физиология» является формирование целостного теоретического представления, обеспечивающего понимание деятельности организма в целом,... |
| Соглашение между министерством природных ресурсов и экологии российской... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 020400. 68 Биология, магистерские программы 020400.... | | Характеристика окружающей среды и социальный статус семьи Моу сош №1открыта в 1931 году. В 1999 году на основании Постановления Главы мо «г. Красноуральск» от 27. 04. 99 №267 получила статус:... |
| Учебно-методический комплекс курса «Природоохранная деятельность... Организационно-технологические мероприятия по предотвращению загрязнения окружающей среды | | Протокол Оценочных листов Секция Биология, экология, география, медицина 6-8 класс Оценка экологического состояния окружающей среды в зоне промышленного загрязнения г. Ачинска методами биоиндикации |
| Лекция 9 тема: Воздействие автомобильного транспорта на окружающую среду К главным источникам загрязнения окружающей среды и потребителям энергоресурсов относятся автомобильный транспорт и инфраструктура... | | Государственный комитет по охране окружающей среды ханты-мансийского... Государственным Комитетом по охране окружающей среды Ханты-Мансийского автономного округа при участии территориальных специально... |
| Государственный комитет по охране окружающей среды ханты-мансийского... Государственным Комитетом по охране окружающей среды Ханты-Мансийского автономного округа (Хантымансийскгоскомэкологией) при участии... | | Программа учебной дисциплины «Геохимия окружающей среды и ландшафтоведение» Целью дисциплины «Геохимия окружающей среды и ландшафтоведение» является формирование у студентов понимания целостности биосферы... |
