На правах рукописи
БОРИСОВА
Наталья Владимировна
МЕДИКО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ АДАПТИВНЫХ РЕАКЦИЙ ОРГАНИЗМА СТУДЕНТОВ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ ЯКУТИИ
14.00.16 – патологическая физиология
03.00.13 – физиология
А в т о р е ф е р а т
диссертации на соискание ученой степени
доктора медицинских наук
Якутск – 2011
Работа выполнена на кафедре нормальной и патологической физиологии Медицинского института ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова»
Научный консультант:
Академик АН Республики Саха (Якутия),
доктор медицинских наук,
профессор Петрова Пальмира Георгиевна
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук,
профессор Демуров Евгений Аркадьевич
доктор медицинских наук,
профессор Коваленко Людмила Васильевна
доктор медицинских наук,
профессор Марьяновский Андрей Александрович
Ведущее учреждение – ГОУ ВПО «Российский государственный медицинский университет им. Н.И.Пирогова» Росздрава
Защита диссертации состоится «____»__________ 2011 г. в ______ часов на заседании диссертационного совета Д 212.306.05 при медицинском институте Северо-Восточного федерального университета имени М.К. Аммосова по адресу: 677000, г. Якутск, ул. Кулаковского, д. 36.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Северо-Восточного федерального университета имени М.К. Аммосова по адресу: 677000, г. Якутск, ул. Белинского, д. 58.
Автореферат разослан «______»_______________ 2011 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
доктор медицинских наук, профессор Ф.А. Захарова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Эколого-физиологические механизмы адаптации организма человека к различным условиям жизнедеятельности определяются возможностью создания моделей управления, коррекции поведения и профилактики дезадаптационных состояний. Несмотря на разнообразие, развитие процессов адаптации имеет ряд закономерностей, обусловленных как влиянием среды обитания, так и индивидуальными особенностями организма (Казначеев В.П., 1998; Агаджанян Н.А., 2007; Петрова П.Г. с соавт., 2008-2010).
Резко континентальный климат Якутии обуславливает резкие годовые перепады температуры и наличие двух четко выраженных сезонов: зима длится 3/4 года и почти сразу непосредственно переходит в лето, которое продолжается с конца мая по август. Известно, что мощность и стоимость функциональных резервов организма оценивается при действии неблагополучных факторов, при нагрузках, а "цена адаптации" по степени и величине физиологических реакций при пребывании человека в неадекватных, а порой и экстремальных условиях. Результаты многолетних фундаментальных исследований, проведенных Н.А. Агаджаняном и соавт. (1997-2010), П.Г. Петровой с соавт. (1996-2011), свидетельствуют о существовании этнических различий важнейших физиологических констант организма в функционировании не только отдельных систем, но и адаптивных сдвигов в различных средах обитания.
Студенты - это социальный слой населения, который можно отнести к группе повышенного риска, характеризующийся специфическими условиями труда и жизни, необходимостью адаптации к комплексу новых факторов, высокой умственной и психоэмоциональной нагрузкой, вынужденным нарушением обычного режима труда, отдыха и питания (Агаджанян Н.А. и соавт., 1986; Круглякова И.П., 2000; Макарова И.И., 2009).
Учебная деятельность, являясь разновидностью социальной адаптации, включает в себя не только физиологические компоненты адаптации, но и психофизиологические и представляет собой сложный многоуровневый процесс (Медведев В.И., 1993; Андреева А.Д. 1988; Смирнов А.Г. 1988; Жамкочьян М.С. 1989). Постоянное психоэмоциональное напряжение студентов обусловлено необходимостью переработки огромного объема информации в условиях дефицита времени, значительным количеством зачетов и экзаменов и т.д. В результате все это может привести к нарушению адаптивно-приспособительных реакций и, следовательно, к снижению качества обучения, формированию и возникновению психосоматических заболеваний (Зараковский Г.М., Медведев В.И., Разыграев Н.А., 1997; Сорокина Н.Д. и др.1993; Агаджанян Н.А., Полунин И.Н., 2002; Колосова О.Н., Николаева Е.Н., 2007). Вместе с тем, начало многих заболеваний взрослого населения лежит именно в подростковом и юношеском возрасте (Евсевьева М.Е., 2005).
К настоящему времени накоплен значительный исследовательский материал по изучению механизмов адаптации к учебной деятельности вузов, в том числе и по психофизиологическим компонентам учебной адаптации (Робенкова Т.Б., 2003; Джураева Н.Ю., 1998; Спицин А.П., 1999; Нестеренко А.И., с соавт., 2003; Николаева Е.Н., 2008; Колосова О.Н., 2007-2011 и др.). Изучение психофизиологических компонентов механизмов адаптации у студентов, обучающихся в суровых климатических условиях Севера, практически не проводилось. В связи с этим комплексное изучение состояния психофизиологического статуса организма, влияние психоэмоционального статуса на состояние адаптивных процессов студентов при обучении в ВУЗе на Севере является одним из актуальных вопросов экологической физиологии.
В настоящее время отрицательные факторы антропогенного воздействия, включая избыточное поступление тяжелых металлов и дефицит жизненно важных химических элементов, и неблагоприятные климатогеографические условия проживания значительной части населения России способствуют снижению здоровья на индивидуальном и популяционном уровнях (Келлер А.А., 1992; Савилов Е.Д. и др., 1996), а в некоторых регионах – нарастанию процессов депопуляции.
Проблема распространенности макро- и микроэлементозов в Республике Саха (Якутия), до настоящего времени остается мало изученной (Истомин А.А. и др., 2002; Туркебаева Л.К., 2004; Антипина У.Д., Маркова С.В., 2006-2010; Саввинов Д.Д., Сазонов Н.Н., 2006; Егорова Г.А., 2008). Практически не затронут такой аспект, как микроэлементный статус у студентов-уроженцев различных регионов республики, особенности развития у них дисбаланса микро- и макроэлементов.
Таким образом, исследование адаптационных возможностей организма студентов в настоящее время, когда экономический и интеллектуальный потенциал России, здоровье последующего поколения в значительной степени определяются количественными и качественными характеристиками здоровья, которыми обладает молодёжь сегодня, когда разработаны новые государственные долгосрочные программы по интенсивному освоению северных территорий, представляется чрезвычайно актуальным.
Целью работы является дать медико-физиологическое обоснование адаптивным реакциям организма студентов в экстремальных условиях Якутии.
Для решения поставленной цели были определены следующие задачи:
Выявить особенности реакции кардиореспираторной системы и кислотно-основного состояния у студентов Республики Саха (Якутия) в различные сезоны года.
Исследовать особенности реакции кардиореспираторной системы организма студентов различных этнических групп в покое и при функциональных нагрузках.
Изучить адаптационные возможности психофизиологических параметров организма студентов в экстремальных условиях Якутии.
Дать характеристику состояния элементного статуса и его связь с заболеваемостью у студентов из различных регионов Республики Саха (Якутия).
Разработать научно-обоснованные методические рекомендации и программный мониторинг для профилактики и улучшения состояния здоровья студентов Республики Саха (Якутия).
Основные положения, выносимые на защиту.
Природно-климатические и экологические особенности Республики Саха (Якутия) способствуют формированию у обследуемых различных этнических групп своеобразного «экологического портрета», характеризующегося особенностью пространственно-временных сдвигов основных функциональных параметров организма в контрастные сезоны года.
Необходимость обеспечения повышенного газообмена в сочетании с реакциями, направленными на защиту органов дыхания от холода и ограничения теплопотерь, приводят к напряжению кардиореспираторной системы, изменению экономичности ее работы и появлению скрытых функциональных нарушений, ограничивающих резервы организма в зимний период.
В экстремальных условиях Севера для молодежи характерно напряженное психоэмоциональное состояние организма, взаимосвязанное с вегетативным реагированием на субъективно и социально значимые ситуации, что играет немаловажную роль в развитии неврозов, артериальной гипертонии и других нарушений сердечно-сосудистой системы.
Дисбаланс в содержании химических биоэлементов в организме отражается на их содержании в биосубстратах и сказывается на функциональном состоянии организма, что позволяет использовать методы оценки и коррекции элементного статуса в норме и при патологии для регуляции и нормализации функционального состояния организма.
Научная новизна. Впервые проведено комплексное исследование адаптивных реакций важнейших функциональных систем организма у студентов различной этнической принадлежности в экстремальных условиях Севера. В результате комплексных эколого-физиологических исследований получены новые данные о состоянии и динамике функциональных резервов в различные сезоны года у студентов - жителей Республики Саха (Якутия). На основании сравнительного анализа результатов исследований впервые установлены сезонные различия в степени напряжения механизмов регуляции сердечно-сосудистой системы, газового состава крови и респираторной системы у студентов различных этнических групп. Установлено, что частота сердечных сокращений у студентов-европеоидов в покое достоверно выше в зимнее время, а минутный объем кровообращения – у обследуемых коренной национальности за счет увеличения ударного объема в летнее время года. При этом студенты-европеоиды в отличие от коренных жителей, на протяжении года испытывают более значительное напряжение регуляторных систем организма, особенно в зимний период. Вне зависимости от сезона у всех обследуемых выявлено снижение рН в кислую сторону, особенно зимой. При этом парциальное напряжение углекислого газа в капиллярах крови приближалось к высшей границе нормы, наблюдалась тенденция к снижению уровня буферных оснований, что говорит о компенсированном газовом ацидозе.
Впервые проведено многофакторное исследование психофизиологических параметров организма студентов разных этнических групп в условиях Севера. Выявлено, что более напряженное психоэмоциональное состояние с высоким уровнем нейротизма, ситуативной и личностной тревожности характерно для студентов якутской национальности, обоего пола, а также для девушек-европеоидов, что делает их наиболее уязвимой группой в студенческой среде при адаптации к учебному процессу.
С помощью многоэлементного анализа волос впервые установлены характерные особенности элементного статуса студентов Республики Саха (Якутия), а также выявлены группы риска по дефициту и избытку макро- и микроэлементов, позволяющие выработать научно-обоснованные корригирующие рекомендации для профилактики нарушений микроэлементного статуса.
Впервые установлено, что патологии, занимающие высокий уровень в структуре заболеваемости студентов Якутии имеют свой «элементный профиль», отличающийся как качественными, так и количественными изменениями содержания химических элементов в организме.
Результаты сравнительного медико-физиологического исследования позволили разработать новый концептуальный подход к характеристике и оценке адаптивных реакций среди этнических групп Якутии. Комплексное многоэтапное исследование расширяет представление об адаптации организма к внешним условиям среды обитания и может стать основой для эффективного мониторинга здоровья человека.
Научно-практическое значение работы. Полученные результаты комплексного исследования имеют важное методическое, теоретическое и практическое значение для адаптационной физиологии.
Исследования функционального состояния кардиореспираторной системы у лиц якутской национальности и европеоидов, проживающих в Республике Саха, расширяют существующие представления о развитии адаптационных процессов при комплексном влиянии высоких широт и дополняют понятие «экологический портрет» человека на Севере. Результаты исследования имеют важное значение для дальнейшей разработки общей теории адаптации организма к различным климато-географическим и экологическим условиям.
Полученные данные позволят выделить границы физиологической нормы для жизненно важных систем организма жителей Якутии с учетом пола, возраста, региона и разработать мероприятия, направленные на выявление скрытой патологии на начальных этапах развития заболевания и сохранение здоровья коренного и пришлого населения региона.
Выяснение роли психофизиологического статуса в формировании адаптивно-приспособительных реакций организма и в сохранении здоровья позволяет расширить наши знания о механизмах регуляции адаптивными процессами в условиях психоэмоционального напряжения и при воздействии стрессирующих факторов в экстремальных климатических условиях Севера.
Материалы комплексных исследований позволят разработать региональные рекомендации по коррекции элементного статуса у населения для последующего создания муниципальных, республиканских программ и уточнения существующих в области здорового питания. С помощью многоэлементного анализа биосубстратов сформированы группы риска по дисбалансу макро- и микроэлементов, оценке распространенности элементозов у жителей Республики Саха (Якутия).
Внедрение результатов исследования. По материалам диссертации разработаны учебное пособие по физическому развитию детей и подростков, практические рекомендации по коррекции элементного статуса, которые также используются в учебном процессе ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова» и Российском университете дружбы народов.
Полученные результаты включены в монографию «Среда обитания и здоровье человека на Севере», научные и хоздоговорные отчеты НИР Медицинского института (2000-2009гг), Программы «Здоровье студентов СВФУ» (2011).
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на Х Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» Москва, 2001г.; II Международной научно-практической конференции «Здоровье и Образование в XXI веке», Москва, 2001г; The Ninth International Symposium of the Japan-Russia Medical Exchange, Kanazawa, 2001; II городской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной 20-летию профессионального образования в Южной Якутии, Нерюнгри 2001; региональной научно-практической конференции, Хабаровск, 2001; научно-практической конференции «Приоритетные направления развития науки в 1 четверти XXI века: опыт, проблемы, перспективы», Якутск, 2002; III Международном симпозиуме «Контроль и реабилитация окружающей среды», Томск, 2002г; на городской научно-практической конференции, посвященной 370-летию г. Якутска. Якутск, 2002; научно-практической конференции «Вопросы формирования здоровья и патология человека на Севере: факты, проблемы и перспективы», Якутск, 2002; научно-практической конференции «Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири», Красноярск, 2002; XXI Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» Москва, 2003г; 1-й Всероссийской научной конференции с международным участием, Новосибирск, 2002г; IV конгрессе молодых ученых и специалистов, Томск, 2003г.; Русско-японском международном медицинском симпозиуме «Якутия 2003», Якутск, 2003; XI Japan-Russia International medical symposium “Niigata – 2004” Niigata, 2004; XII Русско-Японском симпозиуме медицинского обмена «Красноярск 2005», Красноярск, 2005; XII Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации», Москва, 2007г; Всероссийской научно-практической с международным участием, посвященной III Международному Полярному Году, Архангельск, 19-20 июня 2009г.
Диссертационная работа апробирована на совместном заседании кафедры нормальной и патологической физиологии, кафедры терапевтической, хирургической и ортопедической стоматологии, кафедры гистологии и микробиологии, кафедры внутренних болезней с курсом общеврачебной практики, кафедры педиатрии и детской хирургии медицинского института ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова».
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 53 научные работы, в том числе 1 монография (в соавт.), 1 учебное пособие и 1 практические рекомендации.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 278 страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, глав с изложением результатов собственного исследования, заключения, выводов, библиографического указателя, включающего 328 источников: 224 отечественных и 104 иностранных. Диссертация иллюстрирована 24 рисунками и 40 таблицами.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Выбор методических приемов и объем исследований определялись целью и задачами работы. Для решения поставленных задач были проведены 3 серии физиологических исследований в период 2003-2010гг. В соответствии с общепринятыми правилами при проведении наблюдений на человеке испытуемые были информированы об общем характере предстоящих воздействий (Юдин Б.Г., 1998). Перед исследованием всем обследуемым была гарантирована полная безопасность проводимого наблюдения и неинвазивных манипуляций. На момент проведения исследований все испытуемые не имели признаков заболеваний и были признаны практически здоровыми.
Общая характеристика, объем и методы исследования представлены в таблице 1.
Таблица 1
Общая характеристика, объем и методы исследования
№
|
Направление исследований
|
Этапы и методы исследования
|
Кол-во обслед., чел.
|
1-й этап исследования (сезоны зима-лето)
|
1.
|
Анкетирование
|
Анкетный опрос
|
296
|
2.
|
Антропометрия
|
Измерение роста, массы тела, площади поверхности тела, ИМТ, индекса Рорера.
|
190
|
3.
|
Исследование содержания углекислого газа в атмосфере
|
Исследование газового состава воздуха в помещениях и на улицах
|
|
4.
|
Исследование показателей функции системы внешнего дыхания
|
Компьютерная спирометрия,
ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ДО, МОД, ЧД, МОС75, МОС50 и МОС25.
|
296
|
5.
|
Исследование показателей кислотно-основного состояния крови
|
Исследование газового состава крови,
рН, рСО2, рО2, НСО3- , SВ, АВ, ВЕ, SatО2, Нb.
|
296
|
6.
|
Исследование вегетативной регуляции сердечного ритма
|
Математический анализ сердечного ритма в покое и после Гарвардского степ-теста,
Мо, АМо, X, ИН, ИВР, ВПР, ПАРП
|
296
|
7.
|
Оценка показателей периферической гемодинамики.
|
Измерение артериального давления и показателей периферической гемодинамики в покое и после Гарвардского степ-теста,
САД, ДАД, ПАД, СДД, ОПСС, УО, МОК, СИ, ДП, АП
|
296
|
2-й этап исследования
|
8.
|
Оценка психоэмоционального состояния
|
Определение ситуативной и личностной тревожности
Определение показателей нейротизма
|
195
441
|
3-й этап исследования
|
9.
|
Изучение заболеваемости студентов
|
Отчеты МУ Поликлиника №5 за период с 2004-2008гг, анализ первичной медицинской документации (ф025/у), материалы медицинских осмотров студентов (карта медицинского осмотра студента).
|
1386
|
10.
|
Элементный анализ биосубстратов
|
Методы АЭС-ИСП, МС-ИСП на содержание Al, As, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Se, Si, Sn, Ti, V, Zn
|
752
|
|
ВСЕГО
|
|
3070
|
Физическое развитие оценивали общепринятым антропометрическим методом: измеряли рост и массу тела, определяли индекс массы тела (ИМТ), индекс Кетле, Рорера, вычисляли площадь поверхности тела. Рост измеряли с помощью вертикального ростомера в положении стоя без обуви. Измерение проводили с точностью до 0,5 см. для измерения массы тела весы устанавливали на жесткий пол. Использовали выверенные рычажные медицинские весы, прошедшие метрологический контроль. Вес регистрировали с точностью до 100 граммов.
Определение содержания углекислого газа в атмосферном воздухе проводились совместно с Институтом криолитозоны СО РАН на базе научно-исследовательского круглогодичного комплекса «Спасская падь», где есть 30-метровая вышка голландского производства с автоматическим оборудованием для фиксации показателей потоков воды, энергии, углерода в лиственном лесу на разных высотах. Использовали переносной инфракрасный газоанализатор фирмы «Fudji» для измерений в помещениях и на улицах г. Якутска.
Исследование параметров кислотно-основного состояния (КОС) крови проводилось по стандартным методикам с применением микроанализатора ABL-330 (Дания) (И.Д. Евтушенко,1986; И.В. Карпова и др., 1992). Изучение особенностей газового состава крови включало определение следующих показателей артериализированной капиллярной крови: рН, парциального напряжения углекислого газа в крови (рСО2, мм рт. ст.), парциального напряжения кислорода (рО2, мм рт. ст.), содержание бикарбонатов плазмы (НСО3-), стандартных бикарбонатов (SВ, мэкв/л), истинного избытка оснований (АВ, мэкв/л), дефицита буферных оснований (ВЕ, мэкв/л), насыщения кислородом гемоглобина (SatО2, %), а также содержание гемоглобина (Нb, г/л).
Компьютерная спирометрия осуществлялась на аппаратно-программном диагностическом комплексе (АПДК) для исследования функции внешнего дыхания (ВНИИМП - Россия) и «Pneumoscrin-2» фирмы Эрих Егер (Германия). Исследование функции внешнего дыхания включало определение следующих параметров: жизненная ёмкость легких (ЖЕЛ, л), форсированная жизненная ёмкость легки (ФЖЕЛ, л), дыхательный объем (ДО, л), минутный объём дыхания (МОД, л) и частота дыхания (ЧД, дых./мин). Определялись показатели трахеобронхиальной проходимости: максимальные объемные скорости потока воздуха при наполненности легких на 75, 50 и 25% (МОС75, МОС50 и МОС25) соответственно. Показатели внешнего дыхания определялись в абсолютных цифрах и в % относительно их должных значений (R.J. Knudson et al., 1976).
Функциональное состояние сердечно-сосудистой и вегетативной нервной систем оценивалось с помощью математического метода анализа вариабельности сердечного ритма в покое и при выполнении пробы физической нагрузки (степ-тест). С целью оценки физической работоспособности использовали индекс Гарвардского степ-теста (ИГСТ) [В.И. Дубровский, 2002]. Критерии оценки ИГСТ: ниже 50 - физическая работоспособ ность считается очень плохой, от 51 до 60 — пло хой, 61 — 70 — достаточной, 71 — 80 — хорошей, 81 — 90 — очень хорошей, больше 91 — отличной.
Изучались следующие показатели: частота сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин), артериальное давление систолическое (САД, мм рт. ст.), диастолическое (ДАД), пульсовое (ПАД), среднединамическое (СДД), сердечный индекс (СИ, л/м²), общее периферическое сосудистое сопротивление (ОПСС, дин/см/сек-5), двойное произведение (ДП, усл. ед.), вегетативный индекс Кердо (ВИК, усл. ед.), среднее кровяное давление (СКД, мм.рт.ст). Артериальное давление измерялось методом Короткова. С целью комплексной оценки уровня здоровья и выявления возможных адаптационных нарушений определяли расчетный интегральный показатель, характеризующий адаптационные резервы системы кровообращения – АП (адаптационный потенциал) [Н.В. Ермакова, А.П. Берсенева, 1994]. Кроме того, вычислялись и оценивались следующие показатели вариационной пульсометрии: мода (Мо, с); амплитуда моды (АМо, %), вариационный размах динамического ряда R-R интервалов (Х, с), индекс напряжения (ИН, усл. ед.); индекс вегетативного равновесия (ИВР, усл. ед.); вегетативный показатель ритма (ВПР, усл. ед.); показатель адекватности процессов регуляции (ПАРП, усл. ед.); дыхательные волны (ДВ, мс2); медленные волны 1-го порядка (МВ1, мс2); медленные волны 2-го порядка (МВ2, мс2), индекс централизации (ИЦ, усл. ед.).
Для установления возможных путей поступления в организм жителей Республики Саха избыточных количеств химических элементов проведен анализ 60 проб почвы, воды и донных отложений, полученных из источников, используемых населением в качестве питьевых, а также 25 проб основных продуктов питания.
Рис.1. Общая схема проведения анализа биосубстратов.
Для оценки полученных данных о концентрации химических элементов в продуктах питания и питьевой воде были использованы данные СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов», а также «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. ГН 2.1.5.689-98. Гигиенические нормативы», Минздрав России, 1998.
Определение элементного состава биосубстратов (Al, As, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Se, Si, Sn, Ti, V, Zn, мкг/г) проводилось методами атомной эмиссионной и масс- спектрометрии с индукционно связанной аргоновой плазмой (АЭС-ИСП, МС-ИСП) по методике, утвержденной МЗ РФ (С.И. Иванов и др., 2003; Л.Г. Подунова и др., 2003) в испытательной лаборатории АНО «Центр биотической медицины», г. Москва (аттестат аккредитации ГСЭН.RU.ЦОА.311, регистрационный номер в Государственном реестре РОСС RU.0001.513118 от 29 мая 2003) (рис.1). Для обследования сбор биосусбтратов проводился у первокурсников в первые три месяца после приезда на учебу в г. Якутск.
Для оценки психоэмоционального состояния использовался опросник ситуативной и личностной тревожности C.D.Spielberger (Theory and research on anxiety, edited by C.D.Spielberger // Anxiety and Behavior. New-York: Academic, 1983) в адаптации Ю.Л.Ханина (Краткое руководство к применению шкалы реактивной и личностной тревожности Ч.Д.Спилбергера. Ленинград: ЛНИИФК, 1976, 40с.).
Также уровень тревожности диагностировался с использованием шкалы проявлений тревоги Тейлора, 1953. Показатель нейротизма диагностировался с помощью опросника Г.Айзенка (Eysenk Personality Inventory или EPI) форма А (Ильин Е.П., 2001; Eysenk H.I., 1982).
Изучение заболеваемости студентов по обращаемости было проведено по данным отчетов МУ Поликлиники №5 за период с 2004г по 2008г., анализам первичной медицинской документации (ф025/у), материалам медицинских осмотров студентов врачами – специалистами (Карта медицинского осмотра студента). Анализ заболеваемости студентов был проведен в соответствии с Международной классификацией болезней Х-го пересмотра.
Математический анализ. Хранение результатов исследования и первичная обработка материала проводились в оригинальной базе данных Microsoft Excel 2002. Статистическая обработка данных осуществлялась общепринятыми методами с использованием пакета «SPSS 13» [Реброва О.Ю., 2002]. Вычислялись средние величины Mean (M), стандартная ошибка средней (m), стандартные отклонения Standard Deviation (SD) и 95% доверительный интервал. Проводился корреляционный анализ по Spearman's, а также одномерный дисперсионный анализ с использованием критерия F-Фишера. Оценка достоверности различий между данными, полученными в исследуемых группах, проводилась по t- критерию Стьюдента. Проверка законов нормального распределения осуществлялась с помощью критерия Колмогорова-Смирнова. В случаях распределения, отличного от нормального, для анализа использовались непараметрические критерии Mann-Whitney. Для определения тесноты связи между изучаемыми признаками использовался метод парного корреляционного анализа с вычислением коэффициента корреляции (r). Коэффициенты парной корреляции оценивались следующим образом: менее 0,3 - слабая связь, от 0,3 до 0,5 умеренная, от 0,5 до 0,7 - значительная, от 0,7 до 0,9 - сильная, и более 0,9 связь считалась очень сильной.
Обследование контингентов проводилось с соблюдением этических норм, изложенных в Хельсинкской декларации и Директивах Европейского сообщества (8/609 ЕС) (2000г.).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Якутия - единственный регион в мире с резко континентальным климатом, где амплитуда колебаний температуры воздуха превышает 100°С (от +40°С летом и до –60°С зимой). Средняя годовая температура воздуха изменяется от –16°С (на северо-востоке) до +10°С (на юге). Период с температурами ниже 0 длится 6-7,5 месяцев (с октября по апрель). Фактически можно выделить два четко обозначенных контрастных сезона года – короткое, жаркое лето и долгую, холодную зиму.
На Севере Якутии в атмосферном воздухе наблюдаются глубокие и частые амплитуды колебаний парциальной плотности кислорода за короткие промежутки времени (через 6-8 часов), достигающие 35-40 г/м3, что проявляется в погодной аномалии – гипоксией и гипероксией (А.П. Милованов, 1975).
Как известно, максимум почвенного дыхания достигает в осенне-зимний период, что приводит к обогащению атмосферы углекислым газом (СО2). Газ, накопившийся под промерзшим верхним слоем почвы выбрасывается в атмосферу в период смыкания сезоннопротаивающей и многолетней мерзлоты по морозобойным трещинам. При промерзании сезонно-талого профиля почвы, который сильно насыщен углекислотой, происходит отжатие ее из промерзающего почвенного раствора в нижние отделы. При смыкании двух фронтов мерзлоты происходит почти полная ее дегазация профиля расположенного над многолетней мерзлотой, а накопившаяся углекислота по трещинам попадает в атмосферу и опять остается не востребованной ни растительностью, ни замерзшими водными экосистемами (Б.И. Иванов, Т.Х. Максимов, 1998, 2001, 2003).
Анализ полученных данных показал, что в Центральной зоне (г.Якутск) максимальные значения углекислого газа в атмосферном воздухе 475±5 ppm зафиксированы в ноябре и декабре, а минимальные – 343±4 ppm в июне и начале июля. Установлено, что содержание СО2 в закрытых помещениях в зимнее время года изменяется в течение дня. Так, в утренние часы во время практических занятий в учебных аудиториях в присутствии 10-17 студентов наблюдался максимальный подъем СО2 в воздухе 1067±5 ppm, а в ночные часы значения диоксида углерода равнялись 371±3 ppm и были равны концентрации данного газа в воздухе на улице. Подобные существенные колебания содержания СО2 в атмосфере помещений в воздушном бассейне среды свидетельствуют о системных изменениях во многих звеньях природных и антропогенных биоценозах, идущих в параллельных направлениях.
Таким образом, можно предположить, что существует возможность влияния избытка углекислого газа на состояние здоровья людей с недостаточностью функции дыхания и кровообращения. Следует также отметить, что такое воздействие может носить и положительный характер, так как физиологические эффекты воздействия на организм, как правило, сводятся к стимулирующему влиянию на дыхание и кровообращение. В условиях холода подобные эффекты могут оказывать благоприятное влияние на процессы адаптации организма человека к низким температурам среды.
Особенности кардиореспираторной системы и кислотно-основного состояния у студентов в контрастные сезоны года
Сезонные колебания обменных процессов у людей носят приспособительный характер и обусловлены адаптацией организма к изменяющимся условиям среды обитания. Вопрос сводится к тому, чтобы тщательно изучить механизм этих сезонных изменений и использовать полученные знания для предупреждения заболеваний.
1 группу обследованных нами студентов составили европеоиды (русские, украинцы), 2 группу – обследуемые якутской национальности.
Сравнительный анализ антропометрических характеристик обследованных показал различия по некоторым параметрам: рост, ИМТ, индекс Рорера. Средние показатели возраста и массы тела между обследуемыми студентами не имеют достоверных различий, что свидетельствует о корректности групп изучаемых. Длина и площадь поверхности тела, достоверно выше (р<0,05) у обследованных 1-й группы, а ИМТ и индекс Рорера – во второй. Индекс массы тела является важным физиологическим параметром, характеризующим конституциональные особенности человека, степень его физического развития и уровень его энергетического обмена. Известно, что ИМТ способен в значительной степени выполнять роль прогностического критерия оценки компенсаторно-приспособительных возможностей организма (Куцов Г.М., 1994). Индекс Рорера отражает как степень физического развития, так и уровень энергетического обмена организма. Так, очевидно, что лица с большим ИМТ будут устойчивее в условиях действия низких температур из-за возможности увеличивать теплопродукцию пропорционально массе тела. В условиях холодного климата подобные антропометрические различия предопределяют величину функциональных резервов и адаптированность организма к климатогеографическим характеристикам места постоянного проживания людей.
Таблица 2
Динамика показателей газового и кислотно-основного состояния крови у обследуемых студентов в разные сезоны года (M+m)
|
Сезоны года
|
Показатели
|
зима
|
лето
|
1-я группа
|
2-я группа
|
1-я группа
|
2-я группа
|
рH, ед
|
7,373± 0,004
|
7,379±0,002
|
7,388±0,003
|
7,397±0,002*
|
pO2, мм рт. ст
|
69,9±0,6
|
74,9±0,8
|
77,8±0,5
|
81,1±0,8*
|
рCO2, мм рт. ст
|
39,9±0,3
|
40,3±0,3*
|
42,4+0,5
|
41,2+0,4*
|
Hb, г/л
|
144,1±1,1
|
146,5±1,2
|
146,8±1,2
|
148,4±1,4*
|
SatO2, %
|
92,9±0,2
|
93,9±0,2
|
94,3±0,2
|
95,5±0,3*
|
SB, мэкв/л
|
23,6±0,1
|
23,7±0,1
|
23,7±0,2
|
23,9±0,2
|
BE, мэкв/л
|
-0,72±0,19
|
-0,61±0,14
|
-0,58±0,19
|
-0,36±0,13
| |
