Функциональные возможности организма студентов, начинающих обучение в неблагоприятных климатогеографических условиях среды

УДК 612-057.875:614.7

функциональные возможности организма студентов, начинающих обучение в неблагоприятных климатогеографических условиях среды

© 2010 г. А. Н. Поборский, М. А. Юрина, В. С. Павловская

Сургутский государственный университет ХМАО - Югры, г. Сургут

Проблема здоровья студентов в последнее время привлекает все большее внимание исследователей. Одним из переломных и ответственных моментов в жизни студента является начало обучения в вузе. Изменение окружающей обстановки, привычных условий, сферы общения и ритма жизни, необходимость большей самостоятельности и ответственности, интенсивные умственные нагрузки предъявляют повышенные требования к состоянию организма учащихся [3, 5, 6, 13]. Однако ослабленное чаще всего до поступления в вуз состояние организма и психики, экологические проблемы, недостаточно полноценное питание, гиподинамия обусловливает то, что более половины начинающих обучение нездоровы, многие из них находятся в пре-морбидных (предболезненных) состояниях [5—7, 13]. Немаловажное значение для здоровья и формирования устойчивой адаптации имеют климатогелиогеофизические и антропогенные факторы того региона, где проживают студенты [3, 5, 9]. В частности, г. Сургут Ханты-Мансийского автономного округа (ХМАО), в котором проводили обследование, относится к гипокомфортным для проживания территориям (продолжительная и суровая зима с достаточно низкими температурами; короткое прохладное лето с возможностью отрицательных температур; интенсивная циклоническая деятельность; общая неустойчивость и изменчивость погоды, резкие колебания метеофакторов даже в течение суток; повышенная геомагнитная активность; высокая антропогенная нагрузка на организм), что также может определенным образом влиять на исходное состояние, степень и быстроту адаптации к обучению.

Доказано, что эффективность начального периода адаптации к обучению и общий результат приспособления во многом будут зависеть от исходных функциональных возможностей организма [1, 2, 7], и в первую очередь от уровня функционирования и характера регуляции сердечно-сосудистой системы, так как именно она отражает количественную сторону адаптационно-приспособительной деятельности целостного организма [1, 2, 10—13]. Наряду с этим немаловажное значение при оценке функциональных возможностей организма придается исследованию тревожности, так как высокий уровень последней может выступать в качестве причины и следствия стресса, являться деструктивной личностной чертой и неблагоприятно сказываться на жизнедеятельности человека, умственной работоспособности, эффективности адаптации к обучению [6, 8, 12, 13]. Своевременная диагностика неблагоприятных сдвигов функционального состояния позволит вовремя принять необходимые меры по профилактике, а при необходимости и коррекции возникающих неблагоприятных сдвигов.

В статье рассматриваются результаты оценки функциональных возможностей сердечно-сосудистой, вегетативной систем и уровень тревожности у студентов в начале обучения в вузе в неблагоприятных условиях Среднего Приобья. Показано преобладание среди первокурсников лиц с нарушенным состоянием адаптационных механизмов, которое сопровождается разной выраженности ростом активности симпатического отдела вегетативной нервной системы и степени личностной тревожности. У юношей неблагоприятные уровни адаптации встречались в 1,8 раза чаще, чем у девушек. Выявляемые при этом напряжение регуляторных систем и степень тревожности у студенток были менее выражены, чем у юношей.

Ключевые слова: студенты, функциональные возможности организма, неблагоприятные условия среды.

В связи с вышеизложенным целью настоящего исследования явилось изучение функциональных возможностей сердечно-сосудистой, вегетативной систем и оценка уровня тревожности у студентов перед началом обучения в вузе в неблагоприятных условиях Среднего Приобья.

Методы

Нами проведено сплошное единовременное обследование 74 студентов (47 девушек и 27 юношей) 17 лет, начинающих обучение на первом курсе медицинского института Сургутского государственного университета. Обследование студентов проводилось неинвазивными методами и соответствовало этическим нормам Хельсинкской декларации (2000). Все обследуемые проживали на территории ХМАО 7 лет и более, были здоровы и дали информированное согласие на участие в исследовании. Оценку уровня функционирования системы кровообращения и определение ее адаптационного потенциала проводили путем расчета индекса функциональных изменений (ИФИ) [1]: ИФИ (баллы) = 0,011(ЧСС) + 0,014(САД) + 0,008(ДАД) + 0,014(В) -

0,009(М) — 0,009(Р) — 0,27, где ЧСС — частота сердечных сокращений в покое (уд./мин), САД и ДАД — соответственно величины систолического и диастолического артериального давления в покое (мм рт. ст.), В — возраст (лет), М — масса тела (кг), Р — рост (см). Исходя из приведенного расчета, пороговые значения ИФИ составляют в баллах: для удовлетворительной адаптации — 2,20 и менее (юноши) и 1,96 и менее (девушки); для напряжения механизмов адаптации — 2,21—2,43 (юноши) и 1,97—2,23 (девушки); для неудовлетворительной адаптации — 2,44 — 2,74 (юноши) и 2,24 — 2,50 (девушки); для срыва адаптации — 2,75 и более (юноши) и 2,51 и более (девушки) [1, 7].

Уровень личностной и реактивной тревожности (соответственно ЛТ и РТ) определяли по шкале самооценки Ч. Д. Спилбергера, адаптированной Ю. Л. Ханиным [8]. Состояние вегетативной регуляции обследуемых оценивали путем расчета индексов внутри- и межсистемных соотношений (Кердо и Хильдебрандта), а также по данным вариационной пульсометрии. Вегетативный индекс Кердо (ВИК), отражающий преобладание влияния симпатической или парасимпатической регуляции, и коэффициент Хильдебрандта (КХ), указывающий на сбалансированность межсистемных взаимодействий, рассчитывали по общепринятым формулам [4]. Сердечный ритм изучали у студентов в положении лежа на спине после 10-минутного отдыха при спокойном дыхании. Регистрацию кардиоин-тервалограмм (в течение 5 минут в каждом случае) во II стандартном отведении и расчет показателей осуществляли при помощи автоматизированного кардиокомплекса «КАД-03» («ДНК, Ltd», г. Тверь), функционирующего на базе ПЭВМ. Вычислялись и оценивались следующие показатели [2, 10]:

мода (Мо), в секундах, — значения наиболее часто встречающихся величин интервалов Р—Р в исследуемом ряду их значений; амплитуда моды (АМо), в процентах, — относительное количество значений Р—Р-интервалов, соответствующих моде; вариационный размах (АХ), в секундах, — разница между максимальным и минимальным Р—Р интервалами; индекс напряжения (ИН) — суммарный показатель, наиболее полно отражающий степень напряжения регуляторных механизмов организма и централизацию управления кровообращением, в условных единицах (усл. ед.). Вегетативная реактивность (ВР), в абсолютных цифрах, оценивалась по изменению сердечного ритма при проведении ортостатической нагрузки по отношению ИН на первой минуте ортостаза к исходному ИН в положении обследуемого лежа (ИН ортостаза / ИН покоя). В зависимости от исходного вегетативного тонуса ВР оценивалась как нормальная, гипер- и асимпатикотоническая [4, 10]. Статистическая обработка полученных данных выполнялась с помощью пакета компьютерных программ Statistica 6.0 для Windows. Оценка типа распределения данных проводилась с помощью критерия х2 и показала, что оно не соответствовало нормальному. В силу этого сравнение независимых выборок проводили с использованием непараметрического и-критерия Манна — Уитни.

Результаты

Проведенное нами обследование студентов перед началом систематического обучения показало наличие различий в параметрах, лежащих в основе определения функционального состояния и уровня адаптационных возможностей их организма. По результатам оценки величины ИФИ все обследуемые были распределены на три группы (табл. 1).

Таблица 1

Значения медиан, верхних и нижних квартилей для величин индекса функциональных изменений, соответствующих различным уровням адаптации, у студентов первого курса

в начале обучения

Уровень адаптации Индекс функциональных изменений, баллы

Юноши

Удовлетворительный 2,01 (1,95; 2,10), n=7 1,86 (1,70; 1,92), n=28

Напряжение 2,28 (2,26; 2,38), n=11 2,09 (2,02; 2,12), n = 19

Неудовлетворительный 2,46 (2,45; 2,61), n=9 -

В первую группу вошли студенты (60 % девушек и 26 % юношей) с достаточным и высоким функциональным резервом, удовлетворительной адаптацией. Во вторую были отнесены учащиеся (40 % девушек и 41 % юношей) с незначительным ухудшением функционального состояния, напряжением адаптационных механизмов. Выраженное ухудшение функционального состояния, неудовлетворительная адаптация, обнару-

жены у 33 % обследуемых юношей, они составили третью группу.

Среди обследованных студентов с различным уровнем адаптированности встречались лица с разными уровнями ЛТ и РТ. Исходя из принятой трактовки распределения людей по уровням тревожности [8], низкой тревожность трактуется при величине ее показателя ниже 30 баллов; средней — при показателях в диапазоне 31—44 балла; высокой — при значениях выше 45 баллов. Как известно, РТ по Спилбергеру в большей степени отражает эмоциональные реакции обследуемых, которые представляют непосредственные ответы на какое-либо воздействие или ситуацию, тогда как ЛТ — преобладающее эмоциональное состояние, отражающее более или менее устойчивый характер откликов на те или иные жизненные факты [8]. В этой связи для определения особенностей в способах реагирования на начало обучения в вузе представлялось необходимым учитывать индивидуальные соотношения уровней ЛТ и РТ у студентов.

Как видно из данных табл. 2, средний уровень ЛТ и низкий уровень РТ имели все юноши и 64 % (п = 18) девушек с удовлетворительной адаптацией. Анализ показателей вариабельности сердечного ритма выявил наличие у них состояния эйтонии.

Причем в данном случае статистически значимых различий между анализируемыми параметрами юношей и девушек не наблюдалось. Регистрируемые показатели указывали на наличие у обследуемых оптимального соотношения активности симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы и центральных механизмов управления сердечным ритмом с некоторым преобладанием симпатических влияний, что отражалось в положительных значениях ВИК. Величина ИН находилась в границе значений оптимального диапазона [4, 11].

При проведении ортостатической пробы, позволяющей выявить резервные адаптивные возможности организма, у всех обследуемых обнаруживалась нормальная ВР (медиана с верхними и нижними квартилями коэффициента ИН ортостаз / ИН покой составила у юношей 1,5 (1,0; 1,6) и у девушек 1,4 (0,9; 1,6). В то же время для 36 % (п = 10) девушек с удовлетворительной адаптацией были характерны низкие величины ЛТ и РТ. Эти студентки имели более высокие, чем описанные у их сокурсниц и юношей с таким уровнем адаптации, значения Мо, Х и низкие — ИН. Привлекали внимание и минимальные показатели ИН по сравнению со значениями его величины в других группах. Выявленные особенности позволяют признать наличие у представительниц данной группы ваготонического типа регуляции. Следует отметить, что, несмотря на ваготонический тип регуляции, и здесь достаточно высоко влияние симпатического отдела вегетативной нервной системы, отразившееся прежде всего в положительной величине ВИК. При проведении ортостатической пробы у всех обследуемых группы также отмечалось преобладание тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы и ВР оценивалась как гиперсимпатикотоническая — коэффициент ИН ортостаз / ИН покой составил 3,1 (3,1; 3,3).

Студенты с напряжением адаптационных механизмов имели высокий уровень ЛТ и низкий уровень РТ (см. табл. 2). У них отмечали наличие симпатикото-нического типа регуляции, о чем свидетельствовали низкие значения Мо, ДХ и высокие показатели АМо, ИН. Величина ИН у обследуемых выходила за условные границы оптимума [2, 4, 11]. Исходно высокая симпатическая активность в этих случаях выражалась и в значительной положительной величине ВИК. Следует

Таблица 2

Значения медиан, верхних и нижних квартилей для показателей личностной, реактивной тревожности и показателей вегетативной регуляции у студентов первого курса с различным уровнем адаптации в начале обучения

Показатель

Обследуемые ЛТ, баллы РТ, баллы Мо, с АМо, % АХ, с ИН, усл. ед. ВИК, % КХ, усл. ед.

Удовлетво рительная адаптация

Юноши

Девушки

22,5 (21; 27)* + 23 (22; 26) 0,75 (0,70; 0,95)* + 31 (19; 39) 0,81 (0,40; 1,02)* + 26 (24; 29)* + 3 (1,5; 10)* + 3,0 (2,9; 3,8)*

Напряжение механизмов адаптации

Юноши 54 23 0,70 53 0,19 196 14 4,0

Девушки 46 22 0,68 44 0,20 137 10 3,9

Неудовлетворительная адаптация

Юноши 63 37 0,60 66 0,15 376 25,5 5,0

Примечание. * — различия между показателями юношей и девушек в группах статистически значимы при р < 0,05; + — различия между показателями девушек в группах статистически значимы при р < 0,05.

отметить, что, хотя значения регистрируемых характеристик сердечного ритма у юношей не выходили за границы соответствующие симпатикотоническому типу регуляции, их величины в данном случае свидетельствовали о наличии более выраженного напряжения регуляторных систем по сравнению с девушками. Реактивность у всех юношей и 63 % девушек была гиперсимпатикотоническая — величина медианы коэффициента ИН ортостаз / ИН покой составила соответственно 1,4 (1,3; 1,8) и 1,5 (1,2; 1,6). В то же время у 37 % студенток с таким типом регуляции она оценивалась как нормальная — коэффициент ИН ортостаз / ИН покой равен 1,4 (1,3; 1,6).

Неудовлетворительная адаптация, выявляемая, как уже отмечалось, у 33 % обследуемых юношей, сопровождалась наличием у данных лиц высокого уровня ЛТ и умеренного уровня РТ (см. табл. 2). Для них было характерно состояние гиперсимпатикотонии и перенапряжения центральных механизмов управления сердечным ритмом. Это проявлялось низкими значениями Мо, ДХ и высокими — АМо, ИН. Величина ИН в данном случае свидетельствовала о перенапряжении регуляторных систем [4, 9, 10]. Наличие гиперсимпатикотонии и перенапряжения регуляторных систем подтверждали и высокие значения ВИК и КХ. Повышение величины последнего, выходящее за верхнюю границу оптимального диапазона [4], свидетельствует о появлении некоторого рассогласования в кардиореспираторных взаимоотношениях. На развитие в организме выраженного напряжения адаптационнокомпенсаторных механизмов указывала и величина коэффициента ИН ортостаз / ИН покой 1,45 (1,3; 1,7), отразившая наличие гиперсимпатикотонической ВР

Обсуждение результатов

Результаты проведенного исследования свидетельствуют о недостаточных функциональных возможностях сердечно-сосудистой и вегетативной систем у большинства студентов в начале обучения в вузе в гипокомфортных условиях Среднего Приобья, которым сопутствует неблагоприятное эмоциональное состояние. Среди обследуемых более половины юношей и девушек (53 % от общего числа наблюдаемых) были с нарушенным состоянием адаптационных механизмов. Показано, что неблагоприятные уровни адаптации, сопровождающиеся высоким уровнем тревожности, и сопутствующее напряжение регуляторных систем у юношей более выражены и встречаются в 1,8 раза чаще, чем у девушек. В то же время у 40 % студенток имеет место напряжение адаптационных механизмов, сопровождающееся высоким уровнем ЛТ и значительными симпатикотоническими преобладаниями. При этом примечательно отсутствие у обследуемых девушек неудовлетворительного уровня адаптации, характерного для 33 % юношей и сопровождаемого у них высоким уровнем ЛТ, умеренной РТ, состоянием гиперсимпатикотонии и перенапряжения регуляторных систем. Для значительного числа (41 %) наблюдаемых юношей также характерно напряжение адаптационных

механизмов, высокий уровень ЛТ и ухудшение функционального состояния с гиперсимпатикотонической направленностью регуляции организма.

Состояние удовлетворительной адаптации, отмечаемое у 60 % девушек и лишь у 26 % юношей, сопровождалось низким уровнем психоэмоционального напряжения и оптимальным соотношением активности симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы и центральных звеньев регуляции. Однако у 36 % девушек группы на фоне низкого уровня напряжения наблюдались тенденции нарастания парасимпатических влияний, что в совокупности с обнаруживаемым у них неблагоприятным гиперсимпатикотоническим типом ВР может трактоваться, по мнению ряда авторов [1, 3, 13], как проявление начальных стадий неблагоприятных сдвигов функционального состояния организма.

В ходе исследования были обнаружены половые различия между показателями тревожности и вегетативной регуляции в зависимости от уровня адаптации. Наиболее четкие отличия этих параметров наблюдались у обследуемых с функциональным напряжением. В данном случае выявляемое напряжение регуляторных систем у студенток было менее выраженным, чем у студентов-юношей, что отмечалось и рядом других исследователей [3, 7].

Следует отметить, что факт напряжения механизмов адаптации, сопровождаемого усилением симпа-тоадреналовых влияний в начальный период обучения, отмечался многими авторами [1, 3, 6, 13]. Однако выраженность последних и их вклад в вегетативную регуляцию у обследуемых нами являлись преобладающими и наблюдались у значительного числа студентов (прежде всего юношей) по сравнению с учащимися из других регионов [3, 7, 13].

Таким образом, полученные данные говорят о том, что уже с самого начала обучения в вузе необходимы мероприятия по снижению стрессорного влияния окружающей среды и оздоровлению, направленные на улучшение функционального состояния и адаптационных возможностей организма студентов, а также предупреждение развития их неблагоприятных изменений.

Список литературы

1. Агаджанян Н. А. Проблемы адаптации и учение о здоровье / Н. А. Агаджанян, Р М. Баевский, А. П. Берсенева. - М. : Изд-во РУДН, 2006. - 284 с.

2. Баевский Р. М. Концепция физиологической нормы и критерии здоровья / Р. М. Баевский // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. — 2003. — Т. 89, № 4. — С. 473—487.

3. Будук-оол Л. К. Динамика процессов адаптации к обучению студентов, проживающих в дискомфортном климатогеографическом регионе / Л. К. Будук-оол, Р И. Айзман, В. А. Красильникова // Физиология человека. — 2009. — Т. 35, № 4. — С. 103—109.

4. Вегетативные расстройства: клиника, лечение, диагностика / под ред. А. М. Вейна. — М. : Изд-во МИА, 2000. — 752 с.

5. Игнатьева С. Н. Геоэкологический и физиологический подходы к оценке состояния здоровья студентов на Европейском Севере / С. Н. Игнатьева, Н. В. Соловьева // Экология человека. — 2002. — № 1. — С. 34—35.

6. Изучение образа жизни, состояния здоровья и успеваемости студентов при интенсификации образовательного процесса / Н. А. Агаджанян, Т. Ш. Миннибаев, А. Е. Северин и др. // Гигиена и санитария. — 2005. — № 3. — С. 48—52.

7. Ильин А. Г. Функциональные возможности организма и их значение в оценке состояния здоровья подростков / А. Г. Ильин, Л. А. Агапова // Гигиена и санитария. — 2000. — № 5. — С. 43—46.

8. Малкина-ПыхИ. Г. Психосоматика / И. Г. Малкина-Пых. — М. : Изд-во Эксмо, 2004. — 460 с.

9. Мефодьев В. В. Влияние факторов среды обитания на здоровье населения Северного региона Западной Сибири / В. В. Мефодьев, Н. Г. Кашапов // Здравоохранение Российской Федерации. — 2007. — № 3. — С. 45—47.

10. Михайлов В. М. Вариабельность ритма сердца: опыт практического применения / В. М. Михайлов. — Иваново : Ивановская государственная медицинская академия, 2002. — 290 с.

11. Ноздрачев А. Д. Современные способы оценки функционального состояния автономной (вегетативной) нервной системы / А. Д. Ноздрачев, Ю. В. Щербатых // Физиология человека. — 2001. — Т. 27, № 6. — С. 95—101.

12. Ревина Н. Е. Вариабельность сердечного ритма как вегетативный показатель конфликт-индуцированного поведения человека при эмоциональных нагрузках / Н. Е. Ревина // Физиология человека. — 2006. — Т. 32, № 2. — С. 67—71.

13. Спицин А. П. Оценка адаптации студентов младших курсов к учебной деятельности / А. П. Спицин // Гигиена и санитария. — 2007. — № 2. — С. 54—58.

FUNCTIONAL POSSIBILITIES OF ORGANISMS OF STUDENTS BEGINNING STUDY IN UNFAVOURABLE CLIMATOGEOGRAPHICAL ENVIRONMENT

A. N. Poborskiy, M. A. Yurina, V. S. Pavlovskaya

Surgut State University, Khanty-Mansiisk Autonomous Okrug - Ugra, Surgut

The results of estimation of functional possibilities of the cardiovascular, vegetative system and the level of anxiety of students beginning their study at the University in unfavorable conditions of the Middle Ob have been considered. Disturbance of adaptive mechanisms has been detected among the students of the first year, which was accompanied by growth of activity of the sympathetic part of the vegetative nervous system and personal anxiety. Unfavorable levels of adaptation were observed in the young men 1.8 times more often than in the girls. The revealed tension of the regulatory systems and the degree of anxiety in the girls were less pronounced than in the young men.

Key words: students, functional possibilities of an organism, the unfavorable environment.

Контактная информация:

Поборский Александр Николаевич — доктор медицинских наук, профессор кафедры физиологии Сургутского государственного университета

Адрес: 628400, Тюменская обл., ХМАО, г. Сургут, ул. Ленина, д. 1

Тел. 8 (3462) 76-30-62

E-mail: poborsky@mail.ru

Статья поступила 17.05.2010 г.