Дифференцированный эколого-физиологический подход к диагностике и коррекции дизадаптаций, отягощенных табакокурением при информационной нагрузке в ВУЗе

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Дифференцированный эколого-физиологический подход к диагностике и коррекции дизадаптаций, отягощенных табакокурением при информационной нагрузке в ВУЗе

03.00.16 - Экология

03.00.13 - Физиология человека

Андреева Венера Муртазовна

Ульяновск - 2006

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы. В настоящее время одной из главных задач экологии и экологической физиологии является исследование взаимодействия организма со средой с поиском условий наиболее экономичных и способствующих полной реализации жизненных ресурсов. С этой точки зрения главная теоретическая и практическая задача экологии заключается в исследовании закономерности развития этих процессов и поиск путей управления ими в условиях неизбежной индустриализации и урбанизации нашей планеты Шилов И.А., 2002.

Студенческая молодежь представляет обособленную группу, независящую от территории и генетической информации Степановских С.А., вместе с тем, это репродуктивный потенциал, резерв кадров высшей квалификации, укрепление здоровья которых является остроактуальной задачей.

Значительная часть студентов ульяновских вузов (47,6%) имеет хронические заболевания, к 5-6 курсу их количество достигает 63% [Возженикова Г.В., Исаева И.Н., 2006]. Положение усугубляется тем, что именно в молодом возрасте формируются некоторые вредные привычки, в частности табакокурение. По данным N. Tzanakis и соавт., 1996, в Европе среди студентов - медиков распространенность курения составляет более 30%. В России число студентов - курильщиков не меньше, так как в 90-ые годы курение стремительно захватило молодое поколение. Сегодня наша страна является одной из наиболее курящих стран мирового сообщества.

Одной из ведущих эколого-физиологических проблем является изучение адаптации, анализ ее механизмов в эволюции видов, а также на этапах индивидуального развития человека и животных с целью разработки научно-обоснованных рекомендаций по прогнозированию адаптационных возможностей, коррекции и ускорению адаптационного процесса в различных условиях жизнедеятельности Василевский Н.Н., 1996.

Высокие темпы жизни, информационные перегрузки и дефицит времени оказывают все возрастающее влияние на студентов и могут явиться причинами разнообразных отклонений в нормальной деятельности систем организма. Среди возможных неблагоприятных факторов умственного труда в настоящее время выделяют эмоционально-интеллектуальное напряжение, вызывающее активацию лимбико-кортикальной системы, осуществляющей ассоциативную информационную функцию ЦНС [Шайзадина Г.Н., 2004]. Стихийный поиск средств повышения адаптивности, как правило, приводит к употреблению психоактивных веществ (алкоголь, никотин, наркотики)Скок А.Б. и соавт., 2002.

Процесс адаптации развивается на основе взаимодействия регуляторных систем. Их дизрегуляция приводит к функциональным и органическим изменениям в организме. Но даже незначительные отклонения в адаптивном потенциале человека могут вызывать самые разнообразные сдвиги в состоянии здоровья. Снижение адаптационных возможностей организма некоторыми авторами рассматривается в качестве основного фактора риска заболеваемости. Нарушение процессов общей и селективной адаптации приводит к развитию неврозов, эмоциональных и вегето - висцеральных расстройств. Наиболее, уязвимой мишенью в этом случае являются эмоциогенные системы мозга и лимбико-неокортикальные механизмы биологической и психической адаптации [Фаустов А.С., Щербатых Ю.В., 2000].

Ведущую роль в регулировании процессов адаптации выполняет центральная нервная система, поэтому изучение нейродинамики мозга с целью разработки научно-обоснованных рекомендаций по повышению адаптационных возможностей, коррекции и ускорению адаптационного процесса является актуальной эколого-физиологической проблемой. Кроме того, генотипическая обусловленность структуры электроэнцефалограммы (ЭЭГ) рассчитана на сохранение здоровья как в обновляющихся, экстремальных условиях (высокоадаптивные лица с формированием функционального -ядра в ЭЭГ), так и в постоянных, монотонных условиях (низкоадаптивные лица с равновероятным представительством в ЭЭГ основных нейроритмов). Характер организации ЭЭГ у среднеадаптивных лиц (наличие - и -ядер в структуре ЭЭГ) предполагает формирование новых форм управления функциональными системами Сороко С.И., 1995; Гондарева Л.Н., 1997.

Разработка функциональных методов коррекции состояния организма человека является особо актуальной задачей. Наиболее эффективными методами коррекции являются: методы, направленные на разрушение структуры межцентральных отношений, поддерживающих устойчивое патологическое состояние мозга; методы и устройства, основанные на принципе саморегуляции функционального состояния человека по механизму биологически обратной связи. Методы с обратной связью позволяют модифицировать биоритмы функциональных систем на клеточном и системном уровнях, добиваясь купирования многих предпатологических и патологических симптомов на фоне полной отмены медикаментозной терапии [Черниговская Н.В., 1982].

Целью настоящей работы является исследование индивидуально-типологических особенностей механизмов развития адаптации у студентов-юношей к обучению в ВУЗе для разработки дифференцированного эколого-физиологического подхода к диагностике и коррекции дизадаптаций, отягощенных табакокурением.

Поставленная цель исследования предусматривает необходимость решения следующих задач:

1. Изучить особенности умственной работоспособности как интегрального показателя деятельности ЦНС у некурящих и курящих студентов с малым стажем курения на младших (I-III) курсах.

2. Определить функциональные резервы организма у курящих и некурящих студентов по состоянию кровообращения головного мозга и центральной гемодинамики в зависимости от адаптивной пластичности мозга.

3. Определить участие механизмов регуляции сердечного ритма у юношей младших курсов в формировании адаптации к обучению в ВУЗе.

4. Исследовать возможности и эффективность применения знакопеременного кардиотренинга с биологической обратной связью (БОС) по кардиоинтервалограмме (КРГ) и метода регуляции дыхания в режиме положительного давления в конце выдоха (ПДКВ) как средств коррекции дизадаптаций, возникающих у студентов- юношей младших курсов при эмоциональго-интеллектуальных нагрузках, отягощенных табакокурением.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

- впервые оценивалось состояние основных гомеостатических систем организма у студентов в условиях хронического воздействия эмоционально-интеллектуальной нагрузки с учетом индивидуально-типологических особенностей организации ЦНС и вегетативных процессов (адаптивной пластичности мозга и типов кровообращения).

- впервые выяснено, что табакокурение частично компенсирует нарушения гемодинамики мозга у средне- и низкоадаптивных студентов, возникающие при эмоционально-интеллектуальной нагрузке, но при этом снижает возможность быстрой адаптации ССС к стрессу.

- впервые применены методы знакопеременного тренинга с биологической обратной связью по огибающей ритмограмме сердца и метода регуляции дыхания в режиме положительного давления в конце выдоха для коррекции дизадаптаций, отягощенных табакокуреним.

Теоретическая и практическая значимость.

Полученные результаты позволят расширить и углубить представления об эколого-физиологических основах жизнедеятельности человека на уровне механизмов, контролирующих функциональное состояние студенческой популяции не только для понимания его природы, но и для поиска эффективных способов преодоления предпатологических состояний и направленного комплекса профилактических мероприятий.

Полученные данные являются критерием оценки информационной емкости нервной системы, в условиях взаимодействия человека и окружающей среды как двух информационных систем.

Использование предлагаемых нами методов коррекции дизадаптаций повышает функциональные резервы организма и способствует лучшей адаптации студентов к обучению в ВУЗе.

Материалы работы используются в учебном процессе на кафедре физиологии труда и спорта Ульяновского государственного университета в курсах лекций по дисциплине «Рациональные основы жизнедеятельности», в Ульяновском государственном техническом университете по дисциплине «Психофизиология профессиональной деятельности» по курсу «Управление персоналом».

Положения, выносимые на защиту.

1. Индивидуальная устойчивость и пластичность авторегуляторных процессов в организме является основой дифференциальной диагностики состояния, так как определяет локализацию, глубину и специфику дизадаптаций при эмоционально-интеллектуальных нагрузках.

2. Адаптивный сдвиг общего спектра ЭЭГ в медленоволновую область, возникающий при воздействии эмоционально-интеллектуальных нагрузок как признак подготовки мозга к когерентной деятельности зон коры для успешной переработки информации, у курящих студентов менее выражен, чем у некурящих.

3. У курящих студентов младших курсов переходные адаптационные процессы в ЦНС и ССС выражены в меньшей степени, чем у некурящих, что препятствует развитию успешной адаптации к обучению в ВУЗе и повышению умственной работоспособности.

4. Функциональные резервы организма у высоко- и среднеадаптивных студентов, подвергающихся эмоционально-интеллектуальным воздействиям могут быть расширены тренировками в системе с биологической обратной связью (БОС) по огибающей ритма сердца, у низкоадаптивных тренировками дыхания в режиме положительного давления в конце выдоха (ПДКВ), причем обучение эффективнее проходит у некурящих студентов.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на 13 конгрессе European Respiratory Society (Вена, Австрия, 2003), Международной научно-практической конференции «Медицинская экология» (Пенза, 2003), Национальном конгрессе по болезням органов дыхания всероссийского общества пульмонологов (Санкт-Петербург, 2003), региональной научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы здравоохранения и экологии» (Ульяновск, 2003), 14 конгрессе European Respiratory Society (Глазго, Великобритания, 2004), на XIX съезде физиологов (Екатеринбург, 2004), на Всероссийской медико-биологической конференции «Человек и здоровье» (Санкт-Петербург,2004).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ.

2. Объекты наблюдения и методы исследования

Проведено 110 комплексных обследований (45 человек двукратно и 20 человек однократно) студентов-юношей 1-3 курсов УлГУ и других вузов Ульяновска, из них курящих с ранними сроками табакокурения (стаж до трех лет) 33 человека, а некурящих 32 человека.

Комплексное обследование включало запись кардиоритмограммы (КРГ), реоэнцефалограммы (РЭГ) справа и слева в отведениях FM, OM, FO, электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в биполярных отведениях Fp₂-O₂, Fp₁-O₁,Fp₁-A₂, Fp₂-A₂, O₁-A₂,O₂-A₂ и тетрополярную грудную реограмму (ТГР).

Все испытуемые были классифицированы по типам адаптивной пластичности мозга. Для определения типа адаптивной пластичности мозга у испытуемых регистрировали ЭЭГ в биполярном отведении лоб-затылок справа (субдоминантное полушарие). По данным Бекшаева С.С., 1990, Гондаревой Л.Н., 1997, у лиц с высокой адаптивностью (I тип, корковое доминирование) эта вероятность повторения б - волн находится в диапазоне от 0,757±0,020 до 0,834±0,010; у лиц со средней адаптивностью (II тип, корково-лимбическое доминирование) диапазон значений от 0,571±0,020 до 0,704±0,110; у низкоадаптивных лиц (III тип, лимбико-стволовое доминирование) значение вероятности повторения от 0,337±0,010 до 0,418±0,020.

Высокая адаптивная пластичность (I тип) выявлена у 35,5% студентов; средняя пластичность мозга (II тип) - у 44,4% лиц, низкая адаптивная пластичность мозга (III тип) - у 20,1% студентов. Среди высокоадаптивных студентов курящих 56,3% лиц, среднеадаптивных - 55%, низкоадаптивных - 55,5%.

Для оценки степени никотиновой зависимости были использованы тест Фагерстрема, определение индекса курильщика, а так же тесты по оценке мотивации к курению.

Для исследования интегральной деятельности ЦНС применена корректурная проба Анфимова.

С курящими студентами I и II типа проводили 6 сеансов знакопеременного БОС-тренинга по КРГ, со студентами III типа - 20 сеансов по регуляции дыхания в режиме положительного давления в конце выдоха (ПДКВ). В качестве контроля исследованы группа некурящих юношей этой же возрастной и учебной группы.

Материал исследований набран на аппаратно-программных комплексах «Валента+», «Мицар» и обработан с помощью компьютерной программы «Статистика 6.0».

Результаты и их обсуждение.

Особенности взаимодействия нейродинамических, кардиореспираторных механизмов в зависимости от адаптивной пластичности мозга у студентов в условиях интеллектуально-эмоциональных нагрузок. В результате проведенных исследований обнаружено, что у студентов с пристрастием к табакокурению снижается умственная работоспособность по сравнению с некурящими студентами. Большинство некурящих студентов (90,1%) отлично справились с просмотром предложенных таблиц. Только 50% курящих справились с заданием на отлично. К тому же курильщики допускали больше ошибок (табл.1).

Таблица 1. Показатели умственной работоспособности у студентов с ранними сроками курения (I группа) и некурящих (II группа).

	Общее кол-во просмотренных знаков	Уровень работоспособности	Скорость просмотра знаков	Показатель внимания	Интенсивность внимания
I группа	1065,8 ± 84,1 *	148,0 ± 32,2**	23,8 ± 2,37	60,7 ± 24,8	22,1 ± 0,694
II группа	1221,3 ± 57,7 *	203,5 ± 9,61**	25,2 ± 2,06	61,06 ± 11,4	21,4 ± 1,12

* , **- достоверные отличия по t - критерию Стьюдента при р? 0,87; р?0,97.

Существенные отличия обнаружены в структуре ЭЭГ в группах высоко- средне - и низкоадаптивных студентов между некурящими и курящими (табл.2).

Таблица 2. Показатели значений индексов по диапазонам волн ЭЭГ у студентов в зависимости от адаптивной пластичности мозга и курения (I тип-высокоадаптивные, II тип - среднеадаптивные, III тип-низкоадаптивные).

Канал ЭЭГ	Индексы	I тип кур.	I тип некур.	II тип кур.	II тип некур.	III тип кур.	III тип некур.
Fp2-O2	Д	3,66±2,69	0,533±0,237	0,365±0,278	0,915±0,601	0,511±0,022	1,73 ± 0,44
	и	23,5±1,23	21,5 ± 0,593	22,6 ± 0,935	24,9 ± 2,47	24,1 ± 3,14	27,9 ± 8,35
	б	34,5±1,09	33,2 ± 0,235	32,9 ± 0,239	32,9 ± 0,358	32,3 ± 1,28	32,8±0,132
	в	51,8±6,14*	61,8±0,371*	60,8 ± 0,986	57,5 ± 2,44	59,4 ± 1,36	55,2 ± 9,6
Fp1-O1	Д	4,14 ± 2,78	0,371±0,247	0,494±0,274	1,61 ± 0,711	1,25 ± 1,03	2,52 ± 1,98
	и	24,3 ± 2,91	20,4 ± 0,455	20,3 ± 1,12	23,4 ± 2,89	22,7 ±3,83	25,7 ± 9,81
	б	31,2 ± 1,43	32,8 ± 0,325	33,2 ± 0,183	32,9 ± 0,473	32,5 ± 0,777	33,0±0,719
	в	55,5 ± 4,98	63,1 ± 0,358	62,1 ± 1,08	58,9 ± 3,08	59,4 ± 3,41	57,0 ± 10,4
Fp1-А2	Д	18,9 ± 2,52	18,2 ± 1,47	16,4±0,563**	17,9±0,736**	14,5±1,4***	18,2±0,75 ***
	и	36,8 ± 1,57	39,1 ± 0,465	39,2 ± 0,189	38,9 ± 0,192	39,8 ± 1,01	39,4±0,301
	б	23,7 ± 1,92	22,8 ± 0,356	23,6 ± 0,404	23,3 ± 0,334	24,2 ± 1,00	23,3±0,832
	в	27,5 ± 1,16	26,7 ± 0332	28,2 ± 0,33*	27,3±0,464*	29,1 ± 2,55	28,9±0,559
Fp2-А2	Д	19,2 ± 2,01	18,5 ± 1,42	16,4±0,612**	18,0±0,545**	14,5 ± 2,07*	17,9±0,364*
	и	36,9±1,53*	39,3±0,486*	39,5±0,24 **	38,9±0,194**	40,0±0,252*	39,4±0,354*
	б	23,7 ± 1,5	22,7 ± 0,311	23,6 ± 0,43	23,5 ± 0,207	24,4 ± 1,07	23,6±0,415
	в	26,7±0,595	26,3 ± 0,346	28,1 ± 0,359	27,4 ± 0,396	29,4 ± 1,61	28,8±0,751
O1 - А2	Д	16,7 ± 1,24	18,5 ± 1,41	16,5±0,607**	18,1±0,622**	14,6±1,17***	18,1±0,299***
	и	38,9±0,412	39,2 ± 0,629	39,4±0,218**	38,8±0,179**	39,9 ± 0,568	39,3 ± 0,069
	б	23,0±0,559	22,9 ± 0,578	23,6 ± 0,388	23,4 ± 0,319	24,6 ± 1,42	23,4±0,692
	в	29,3 ± 1,81	26,5 ± 0,744	27,9 ± 0,331	27,8 ± 0,274	29,7 ± 3,79	28,5 ± 0,63
О2-А2	Д	14,5 ± 2,12	18,3 ± 1,54	16,4±0,571**	18,1 ± 0,62**	14,5 ± 1,72**	18,2± 0,311**
	и	36,4±1,76*	39,3±0,562*	39,4±0,184***	38,8±0,156***	39,6 ± 0,478	39,2±0,473
	б	27,1 ± 3,23	23,1 ± 0,599	23,5 ± 0,348	23,3 ± 0,324	24,5 ± 1,23	23,5±0,468
	в	26,4 ± 1,57	26,6 ± 0,555	28,2 ± 0,347	27,6 ± 0,411	29,9 ± 2,15	28,8±0,571

*, **, ***- отличия по t - критерию Стьюдента (при р ? 0,89; р ? 0,95; р ? 0,99).

У высокоадаптивных студентов отмечается повышение уровня психофизиологической напряженности, связанной с переработкой информации (увеличение и-активности). Обнаружено общее повышение возбудимости у лиц I типа (рост в-активности), что свидетельствует о неустойчивом состоянии регуляторных механизмов, то есть о развитии переходных процессов и незавершенности адаптации к обучению в вузе. Также у высокоадаптивных студентов наблюдается ослабление таламо-кортикальных связей (снижение б-активности), что приводит к понижению общего уровня возбудимости нейронных сетей, ответственных за состояние мозга необходимое для формирования оптимального адаптивного регулирования.

При табакокурении у студентов с I типом организации ЭЭГ наблюдается частичное снижение общей возбудимости (снижение в-активности), на фоне снижения и-активности.

У среднеадаптивных лиц обнаружено повышение неспецифической активации зон, связанных с увеличением напряженности и утомляемости (рост Д-активности), а при табакокурении наблюдается частичное купирование процессов напряженности и утомляемости (понижен Д-индекс). У курящих студентов II типа отмечается также общее повышение возбудимости и увеличение уровня психофизиологической напряженности, связанной с переработкой информации.

У низкоадаптивных студентов отмечаются изменения в нейродинамической структуре ЭЭГ схожие со II типом, но они носят более выраженный характер. Таким образом, табакокурение влияет на нейродинамическую структуру ЭЭГ, что происходит на фоне нарушения кровоснабжения головного мозга (рис.1, рис.2).

I II III

Рис.1. Отклонения от возрастной нормы показателей гемодинамики мозга (реографического - РИ (Ом) и диастолического - ДИ (отн.ед.) индексов) у некурящих высокоадаптивных (I тип), среднеадаптивных (II тип) и низкоадаптивных (III тип) студентов для FMл, FMпр., OMл, ОМпр. областей.

Нарушение мозгового кровотока частично зависит от местных метаболических сдвигов, которые могут быть связаны с интенсивной эмоционально-интеллектуальной деятельностью студентов. Не исключено также влияние профессиональной деятельности студентов на основной контроль над деятельностью сосудов через адренергические волокна, что может быть основано на механизмах информационного стресса.

I II III

Рис.2. Отклонения от возрастной нормы показателей гемодинамики мозга (реографического - РИ (Ом) и диастолического - ДИ (отн.ед.) индексов) у курящих высокоадаптивных (I тип), среднеадаптивных (II тип) и низкоадаптивных (III тип) студентов для FMл, FMпр., OMл, ОМпр. областей.

I II III

Рис. 3. Отклонения от возрастной нормы показателей гемодинамики мозга (реографического - РИ (Ом) и диастолического - ДИ (отн.ед.) индексов) у курящих высокоадаптивных (I тип), среднеадаптивных (II тип) и низкоадаптивных (III тип) студентов для FMл, FMпр., OMл, ОМпр. областей.

Таким образом, у курильщиков I и II типа, а также у некурящих III типа отмечаются более выраженные изменения в кровообращении правого полушария, связанного со зрительными и тактильными стимулами, распознаванием формы, абстрактным мышлением и пониманием элементарной речи. У некурящих I, II типа и у курильщиков III типа нарушения кровоснабжения выражены в левом полушарии, связанного с письменной и устной речью, а также с анализом сигналов всех отделов коры и глубоких мозговых структур. Нарушение деятельности одного из полушарий приводит к перевозбуждению противоположного.

При изменениях мозгового кровоснабжения может нарушаться полноценный межполушарный обмен информацией, необходимый для формирования памяти, научения. Нарушение деятельности лобных долей возможно приводит к изменениям поведения (немотивированным действиям, отсутствию планов, неспособности к прогнозу, грубости, социальным конфликтам). Если наблюдается дисфункция передних корковых зон, то искажается выражение эмоций, а при дисфункции задних корковых зон нарушается эмоциональное распознавание. При нарушениях деятельности правой теменной области наблюдается сенсорный и эмоциональный негативизм.

В целом курение негативно сказывается на мозговом кровотоке высокоадаптивных студентов, а у курящих студентов II и III типа дисфункции мозгового кровообращения менее выражены, чем у некурящих представителей этих же типов. Можно предположить, что организм, таким образом, пытается «бороться» с информационным стрессом. По-видимому, избранный путь является неконструктивной попыткой улучшения качества жизни, так как за это приходится «платить» повышением напряжения регуляторных механизмов, что неизбежно ведет к срыву адаптации и развитию патологии. Частичное купирование нейро- и гемодинамических дисфункций при табакокурении у лиц II и, особенно III типа, может служить функциональной основой развития наркотических пристрастий (алкогольной, никотиновой и к другим психоактивным веществам), как форм повышения «ложной» адаптивности к информационным нагрузкам и социальным факторам среды. Этим лицам особенно необходимы средства для конструктивного повышения адаптивности, а в частности различные формы психофизиологических тренингов и обучение приемам биоадаптивного поведения (копинг-поведения).

В результате исследования систем адаптации к обучению в ВУЗе по показателям артериального давления, обнаружено, что у некурящих студентов I типа показатели АДС и АДД находятся в пределах возрастной нормы и соответствуют состоянию удовлетворительной адаптации (табл.3). Тогда как АД у лиц со II типом организации ЭЭГ находится в диапазоне, соответствующему функциональному напряжению, а у студентов с III типом показатели АД соответствуют неудовлетворительному состоянию адаптации У курящих студентов величины АДС соответствуют состоянию удовлетворительной адаптации, а значения АДД соответствуют функциональному напряжению.

Максимальные затруднения развития адаптации к обучению в ВУЗе по показателям ЧСС отмечаются у студентов III типа, причем табакокурение вызывает развитие дизадаптаций у студентов всех типов.

По результатам анализа показателей ВСР обнаружено, что у высокоадаптивных некурящих студентов повышена активность синусового узла в управлении сердечным ритмом (СР), тогда как у курящих студентов I типа отмечается централизация управления сердечным ритмом и активация симпатической НС.

У среднеадаптивных студентов отмечается усиление тонуса парасимпатического влияния на СР, у некурящих студентов эти влияния более выраженные.

У низкоадаптивных некурящих студентов вегетативный баланс между симпатическим и парасимпатическим отделом ВНС сохранен, а у курящих отмечается увеличение симпатических влияний на регуляцию СР.

Таким образом, уже при начальных сроках курения у студентов всех типов отмечается снижение резервных возможностей организма. Наименьшая вариативность СР наблюдается у лиц с III типом адаптивной пластичности мозга. Так как нерегулярность и непредсказуемость СР является важными характеристиками здоровья, то, по-видимому, снижение изменчивости (вариабельности СР) связано с возникновением дисфункций, которые со временем развиваются в заболевания. У курящих студентов I и III типа нарушения адаптации ССС к обучению в ВУЗе выражены сильнее, чем у лиц II типа, с активацией симпатического отдела ВНС в регуляции СР.

По данным спектрального анализа СР, обнаружено, что у некурящих студентов повышена активность парасимпатического отдела нервной системы и автономного контура регуляции в управлении ритма сердца (увеличение S_ДВ). У лиц со II типом роль вагуса в процессе регулирования синусовым ритмом выражена сильнее (снижение ЧСС).

У некурящих студентов II и III типа наблюдается доминирование суммарных влияний на СР за счет активации гуморального контура (ИЦ₁ > 1), а у лиц с I типом снижена активность внутрисистемного уровня регуляции СР по отношению к автономному (ИАП < 1). Наименьшая централизация отмечается у студентов I типа (снижение ИЦ₂ ), а у II и III типа - нормальная централизация.

Таблица 3. Показатели артериального давления у курящих и некурящих студентов в зависимости от типа адаптивной пластичности мозга (I - высокоадаптивные, II - среднеадаптивные, III - низкоадаптивные).

	I	II	III
	САД мм рт. ст.	ДАД мм рт.ст.	САД мм рт. ст.	ДАД мм рт.ст.	САД мм рт. ст.	ДАД мм рт.ст.
Некурящие	119,5±0,408	70,0 ± 0,007*	121,2±6,05	78,4 ± 2,97	128,0 ± 2,8**	78,0 ± 2,8
Курящие	119,0±4,71	77,0 ± 3,16	118,5±3,08	77,5 ± 2,23	115,0 ± 0,518	77,5 ± 2,5
Норма	114,5 2,90	73,0 ±1,80	114,5±2,90	73,0 ±1,80	114,5 ± 2,9	73,0 ±1,8

Примечание. САД - систолическое артериальное давление; ДАД - диастолическое артериальное давление; *;**- соответственно достоверные отличия по t- критерию Стьюдента при р ? 0,97; р? 0,999.

При табакокурении у студентов с I и III типом адаптивной пластичности мозга наблюдается увеличение влияния симпатического отдела на регуляцию синусового ритма (снижение S_ДВ). У лиц с III типом роль симпатикуса в процессе регулирования синусовым ритмом выражена сильнее (повышение ЧСС). У курящих студентов II типа значительно выражено влияние вагуса на регуляцию СР. Обнаружено доминирование суммарных влияний за счет активации гуморального контура регуляции СР у всех курящих студентов, наиболее выраженное у лиц с III типом. У студентов III типа также отмечается активация внутрисистемного уровня регуляции СР по отношению к автономному. Пониженная централизация регуляции СР наблюдается у курящих студентов I типа, тогда как у студентов II и III типа более выражена централизация управлением СР. Таким образом, у курящих снижается возможность быстрой адаптации ССС к стрессу (снижение S_МВ1), а снижение S_ДВ может сигнализировать о начале развития нейроциркуляторной дистонии по гипертоническому типу или гипертонической болезни.

В результате исследования центральной гемодинамики обнаружено, что среди студентов преобладает гипокинетический тип кровоснабжения, который характерен при увеличении резервных возможностей миокарда и более экономичного режима его работы и является функционально более благоприятным для успешной адаптации к обучению в ВУЗе.

Адаптационные перестройки в центральной гемодинамике, отличающиеся от возрастных норм более выражены у некурящих студентов, особенно II и III типа. По-видимому, табакокурение способствует частичному купированию этих изменений, что, возможно препятствует успешной адаптации к обучению в ВУЗе.

Возможности коррекции нарушений адаптации, вызванных табакокурением.

После проведения 6 сеансов знакопеременного БОС-тренинга по КРГ у студентов отмечается повышение умственной работоспособности, более выраженное у некурящих студентов. Наблюдалось снижение общего количества просмотренных знаков у курящих студентов.

У лиц I типа обнаружена выраженная активация б-активности, особенно в лобно-затылочных отведениях ЭЭГ, также отмечается повышение в- и и- активности. У лиц II типа отмечались схожие изменения, а у лиц III типа не наблюдались выраженные отличия. Таким образом, БОС-тренинг приводит к оптимальному соотношению б- и и-волн, что на фоне перманентной активации является альтернативой для многих пристрастий, а в частности табакокурения.

После проведения сеансов БОС-тренинга по КРГ у студентов выявлены следующие изменения гемодинамики мозга (рис.4). Обнаружено увеличение притока крови у лиц I типа к передним отделам мозга, особенно слева, а у студентов II типа к задним отделам мозга, более выраженное слева. Так как левое полушарие связано с письменной и устной речью, то, по-видимому, нарушение кровоснабжения вызвано профессиональной деятельностью студентов и как следствие - затруднения в коррекции дисфункций. У студентов I типа затруднения венозного оттока купируются полностью, тогда как у II типа положительной динамики не наблюдается.

У курящих студентов после прохождения курса коррекции обнаружены следующие изменения в церебральной гемодинамике (рис.5). У студентов I типа отмечаются трудности в купировании нарушения притока крови, особенно выраженного в левой затылочной доле. Затруднения венозного оттока купируются полностью. У студентов II типа дисфункции кровообращения передних зон купируются полностью, но отмечаются трудности с коррекцией нарушений притока и оттока в задних отделах мозга, особенно выраженных в левой затылочной доле.

После БОС-тренингов наблюдается оптимизация регуляция СР у некурящих студентов I типа, повышается уровень неспецифической активации регуляторных механизмов, снижается уровень централизации управления СР. У лиц II типа отмечается повышение уровня централизации при управлении СР.



Рис. 4. Изменение мозгового кровообращения до и после биоуправления у некурящих студентов.



Рис.4. Изменение мозгового кровообращения до и после биоуправления у курящих студентов.

При табакокурении у студентов I типа увеличивается активность подкорковых нервных центров и повышается роль внутрисистемного управления СР (об этом свидетельствует рост S_МВ2 и ИАП. Также отмечается тенденция к увеличению мощности высокочастотного спектра (рост S_ДВ), что свидетельствует об активации парасимпатического отдела ВНС.

У курящих студентов II типа наблюдается снижение мощности как высоко-, так и низкочастотного спектра СР, что свидетельствует об активности подкорковых нервных центров внутрисистемного уровня управления регуляции СР. На активацию межсистемного уровня управления СР указывает снижение показателя S_МВ2, что также характерно для увеличения вклада центрального контура в управление СР.

Таким образом, БОС-тренинги по КРГ позволяют оптимизировать управление СР у курящих лиц, особенно I типа, а некурящим лицам позволяют повысить функциональные резервы организма.

В результате проведения БОС-тренингов по КРГ обнаружено, что у некурящих студентов I типа показатели АДС и АДД приблизились к нижней границе возрастной нормы, что свидетельствует о росте функциональных резервов организма, что соответствует состоянию удовлетворительной адаптации. У лиц со II типом организации ЭЭГ отмечается понижение АДС до возрастной нормы, отмечается также тенденция к нормализации АДД.

У курящих студентов I типа АДС стремится к норме, а значения АДД нормализуются и соответствуют состоянию удовлетворительной адаптации, а у студентов II типа нормализуются АДС и АДД.

Таким образом, после проведения коррекции дизадаптационных расстройств методом знакопеременного БОС-тренинга по КРГ показатели артериального давления оптимизируются у всех студентов, а у высокоадаптивных некурящих студентов отмечается увеличение функциональных резервов организма.

Нарушения центральной гемодинамики более выражены у некурящих студентов, особенно II типа (табл.4, табл.5). БОС-тренинги по КРГ позволили купировать нарушения кровообращения у студентов I типа и оптимизировать у курящих студентов II типа, у некурящих студентов II типа положительной динамики добиться не удалось.

Студентам III типа требуется индивидуальный подход в подборе стратегий БОС-тренинга по КРГ, 6 сеансов не позволяют добиться выраженного положительного эффекта, поэтому для оптимизации процесса адаптации к обучению в вузе у низкоадаптивных лиц был применен метод дыхания в режиме положительного давления в конце выдоха (ПДКВ).

В результате после проведения курса тренингов с ПДКВ у студентов III типа частично удалось купировать нарушения гемодинамики мозга, так наблюдалось увеличение систолического притока крови к передним и задним отделам мозга, нарушения венозного оттока из этих зон не купировались. Асимметрия межполушарного кровоснабжения устраняется полностью.

Таблица 4. Показатели центральной гемодинамики до и после БОС-тренинга у курящих студентов (I тип-высокоадаптивные, II тип-среднеадаптивные)

Показатели	I тип	II тип
	до	после	до	после
Базовое сопротивление	26,5±0,353	26,3±1,2	25,4±1,68	25,7±1,15
Ударный объем (мл)	74,5±0,965	81,9±10,3	54,1±5,48	75,8±14,5*
Минутный объем (л/мин)	6,2±0,526	6,5±0,596	4,51±0,659	5,3±0,887
Коэффициент резерва(%)	97±12,7	102±7,94	70,5±12,1	88,7±16,8
Ударный индекс(мл/с)	39,8±1,35	44,1±3,58*	29,1±3,35	42,9±9,42*
Сердечный индекс(мл/с)	3,34±0,435	3,52±0,274	2,43±0,392	3,0±0,576
Коэффициент интегральной тоничности	83,9±0,332	82,5±1,25	80,3±0,784	81,7±0,469*
Среднегемодинамическое давление (мм.рт.ст.)	93,5±0,353	91,5±1,06**	93±3,26	80±1,5***
Общее периферическое сопротивление (ус.ед.)	1237,5±103,6	1224±91,9	1783,2±276,5	1354,3±232,6*
Рабочее периферическое сопротивление (Вт/л)	25±3,53	23,3±1,85	36,2±6,46	31,3±6,82
Удельное периферическое сопротивление	28,5±3,88	27±2,12	42,2±8,63	30±6,06*

*, **, ***- отличия по t - критерию Стьюдента при р ? 0,83, р ? 0,93, р?0,999.

Таблица 5. Показатели центральной гемодинамики до и после БОС-тренинга у некурящих студентов (I тип-высокоадаптивные, II тип-среднеадаптивные)

Показатели	I тип	II тип
	до	после	до	после
Базовое сопротивление	25,5±1,5	23±1*	22,6±0,881	24±0,577*
Ударный объем (мл)	50,8±10,4	59,1±4,3	72,5±23,2	58,3±10,1
Минутный объем (л/мин)	3,93±0,665	4,16±0,275	4,2±0,992	3,49±0,277
Коэффициент резерва(%)	59,5±10,5	63±4	64,5±13,9	54,7±2,18
Ударный индекс(мл/с)	26,6±5,72	30,8±2,54	38,1±11,3	31,0±3,69
Сердечный индекс(мл/с)	2,05±0,365	2,17±0,165	2,22±0,482	1,87±0,066
Коэффициент интегральной тоничности	80,3±1,21	84,8±0,205***	83,7±2,27	84,7±0,063
Среднегемодинамическое давление (мм.рт.ст.)	90,5±2,5	90±1	86,6±5,91	91,6±0,333
Общее периферическое сопротивление (ус.ед.)	2015±416	1775,5±169,5	1950,1±497,1	2234±160,6
Рабочее периферическое сопротивление (Вт/л)	43±8	38±4	40,5±7,55	45,3±2,41
Удельное периферическое сопротивление	47,5±10,5	42,5±4,5	44,5±10,0	51,3±2,96

*, ***- отличия по t - критерию Стьюдента при р ? 0,83, р?0,999.

Дыхание в режиме ПДКВ повысило роль парасимпатического отдела ВНС в регуляции сердечного ритма (увеличение среднеквадратичного отклонения, вариационного размаха, коэффициента вариации и уменьшение амплитуды моды). Наблюдается эффект активации автономного контура по отношению к центральному. Отмечалось снижение роли центрального контура в управлении сердечным ритмом (уменьшение индекса напряжения и индекса вегетативного равновесия).

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют, что методы управления процессом адаптации, такие как БОС-тренинг по КРГ и дыхание в режиме ПДКВ способствуют успешной адаптации студентов к обучению, частично или полностью компенсирует вызванные табакокурением дисфункции.

Для коррекции дизадаптационных расстройств у студентов III типа эффективнее применять метод регуляции дыхания в режиме ПДКВ, а для студентов I и II типа - БОС-тренинг по КРГ.

Выводы

1. Обнаружено, что у курящих студентов умственная работоспособность снижена на 27,3%, а число ошибок повышено на 16,7% по сравнению с некурящими студентами. У курящих студентов снижено на 44% случаев выполнения задания на «отлично», за счет увеличения в 5,5 раза случаев выполнения на «хорошо» по сравнению с некурящими студентами.

2. Табакокурение купирует адаптивные сдвиги общего спектра ЭЭГ в медленноволновую область у лиц II, и, особенно, III типа (-индекс в ЭЭГ обоих полушарий снижен по сравнению с некурящими соответственно на 9,0 - 10,4% и на 23,0 - 25,5% с некурящими нению в медленноволновую область. У лиц I типа под влиянием курения обнаружена тенденция к ослаблению авторегуляторных процессов (снижение -индекса в ЭЭГ правого полушария на 19%).

3. Нарушение систолического притока крови к лобным отделам мозга, возникающие при адаптации к обучению в ВУЗе, особенно выраженое у низкоадаптивных лиц (снижение РИ на 22% слева и 26% справа) усугубляется табакокурением у лиц I и II типа, и частично купируется у лиц III типа (снижение РИ на 19,3% слева и 15,3% справа). Венозный отток крови затруднен при табакокурении у высокоадаптивных студентов (повышение ДИ на 0,6% слева и на 10,8% справа в лобных отведениях), но это нарушение частично купируется у лиц II и III типов.

4. Установлено, что курение на ранних стадиях вызывает углубление дизадаптаций ССС, возникающих при обучении в ВУЗе в 100% случаев. У высоко- и среднеадаптивных студентов эти изменения выражены минимально (увеличение ДАД на 5,5 - 6,2 %, ЧСС на 2-8 %; у низкоадаптивных - ДАД на 6,2%, ЧСС на 13% относительно возрастной нормы). У некурящих студентов эти показатели существенно ниже (у всех высокоадаптивных лиц ЧСС и АД соответствуют возрастным нормам, у 14% среднеадаптивных лиц отмечается увеличение САД на 5,9%, ДАД на 7,4%, ЧСС на 6,7%; у 30% низкоадаптивных - увеличение САД на 1,8%, ДАД на 6,9%, ЧСС на 4,7% относительно возрастной нормы).

5. У некурящих студентов I и II типа гипокинетический тип кровообращения доминирует (75,0% и 66,7% соответственно), но показатели гемодинамики снижены относительно возрастной нормы (УО на 3,8% - 11,5%, МОК на 6,1% - 20,6%, УИ на 22,7% - 29,1%, СИ на 33,3% - 41,3%. Табакокурение снижает число лиц с гипокинетическим типом кровообращения (у I, II и III типа 33,3%, 41,6%, 50,0% соответственно), однако часть показателей достигает возрастной нормы (СИ, УО у I типа; МО у II типа, УО у III типа).

6. Если у некурящих студентов регуляция сердечного ритма сбалансирована, с преобладанием автономного контура и усилением парасимпатических влияний у высоко- и среднеадаптивных лиц (увеличение Мо на 13,5%-22,7%, снижение АМо на 20,8%-47,9% по сравнению с курящими), то у курящих студентов доминирует центральный контур управления в регуляции сердечного ритма, особенно выраженное у низкоадаптивных лиц за счет активации подкорковых центров (повышение ИЦ₁, ИЦ₂, ИАП на 76% - 78% по сравнению с некурящими) на фоне усиления симпатических влияний у лиц I и III типа и парасимпатических у лиц II типа.

7. Тренировки в системе с биологической обратной связью по огибающей кардиоинтервалограмме вызывают улучшение усвоения информации, особенно выраженное у высокоадаптивных лиц (увеличение б-индекса на 20%, и-индекса на 15%), снижение централизации управления сердечным ритмом у курящих студентов, особенно I типа (уменьшение ИЦ₁, ИЦ₂ на 26,8- 37,7%), повышение умственной работоспособности у студентов (у курящих на 14%, у некурящих на 25%), снижение САД на 3,2%-6,2% и ДАД на 2-16,4%. Для низкоадаптивных лиц БОС-тренинг по КРГ малоэффективен.

8. Регуляция дыхания в режиме положительного давления в конце выдоха у низкоадаптивных лиц вызывает купирование нарушений систолического притока крови к лобным долям мозга (повышение РИ на 63,8-78,7%), нормализуется межполушарное кровообращение (снижение асимметрии кровоснабжения на 100%), снижение централизации управления сердечным ритмом (уменьшение ИЦ₁ на 153%, ИЦ₂ на 104,9%, ИАП на 49,4%) на фоне усиления парасимпатических влияний, улучшение некоторых показателей центральной гемодинамики до возрастных норм (СИ на 13,3%, УИ на 13,5%).

адаптация физиологический дизадаптация табакокурение

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Гондарева Л.Н. Применение пневмокардиотренинга при начальных формах пылевой патологии для купирования и коррекции дисфункций дыхательной и сердечно-сосудистой системы/ Гондарева Л.Н., Гноевых В.В., Шакмеева В.М.// Сборник статей II Международной научно-практической конференции «Медицинская экология». - Пенза, 2003.- с. 134-137

2. Гондарева Л.Н. Нарушения легочной вентиляции при длительном профессиональном контакте с угольной пылью / Гондарева Л.Н., Гноевых В.В., Шакмеева В.М. // Материалы Национального конгресса по болезням органов дыхания/ Всероссийское научное общество пульмонологов. - Санкт-Петербург, 2003.- глава LIV, тезисы 013

3. Шакмеева В.М. Сравнительный анализ эффективности применения АБУ и ПДКВ для профилактики дисфункций сердечно-сосудистой системы у студентов./ Шакмеева В.М.// Материалы региональной научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы современного здравоохранения и экологии». - Ульяновск, 2003. - с.88-89

4. Гондарева Л.Н. Применение альтернативного биоуправления и дыхания в режиме положительного давления в конце выдоха. / Гондарева Л.Н., Шакмеева В.М., Гноевых В.В. // Российский физиологический журнал им. Сеченова, т.90 - № 8, 2004.- с.503

5. Cычев М.А. Респираторная коррекция функциональных резервов дыхательной системы у здоровых лиц. / Cычев М.А., Чепурнова Л.Г., Жуйкова О.А., Маркина А.А., Шакмеева В.М. // Материалы Всероссийской медико-биологической конференции «Человек и здоровье».- Санкт-Петербург, 2004.- с.288-289

6. Valery V. Gnoevykh. Contact with coal rocky dust daration and lung ventilation disorders / Ludmila N. Gondareva, Valeriy V. Gnoevykh, Venera M. Schakmeeva // European Respiratory Society.- 13 th ERS Annual Congress, September 27 October 1, 2003. Vienna, Austria.- V. 22, sup. 45, p. 1794

7. Valery V. Gnoevykh. New markers of early functional disorders in healthy smokers. / Valery V. Gnoevykh, Alexander A. Butov, Marina V. Rudkevich, Ludmila N. Gondareva, Mike A. Sychev and Venera M. Shakmeeva// European Respiratory Society.-14th ERS Annual congress, Glasgow, England, 2004

Размещено на Allbest.ru