CC BY
48
фармакология, клиническая фармакология, физиология,
биохимия, патофизиология
УДК 616.12-008.331.1:616.8-053.82
НАРУШЕНИЕ ГОМЕОСТАЗА ГЛЮКОЗЫ - ВАЖНЫЙ ФАКТОР СНИЖЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УМСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛЮДЕЙ, УПОТРЕБЛЯЮЩИХ АЛКОГОЛЬНЫЕ НАПИТКИ
ВЭЛКОМ мэнизибэя ОСАЙН, В. А. ПЕРЕВЕРЗЕВ
Белорусский государственный медицинский университет, г. Минск
В исследованиях на мужчинах-добровольцах показано расстройство когнитивных функций в виде снижения эффективности активного внимания и более быстрого развития явлений утомления через 4-6 часов умственной нагрузки у студентов, употребляющих алкогольные напитки, по сравнению со студентами-трезвенниками. Указанные расстройства у студентов, эпизодически потребляющих алкогольные напитки, сохраняются в течение 7-10 дней после приема этанола (даже в малых дозах). Впервые показано, что в основе расстройства когнитивных функций у эпизодически выпивающих студентов может лежать нарушение гомеостаза глюкозы, которое выявляется в течение 7-10 дней после приема этанола. Выявление нарушения гомеостаза глюкозы у эпизодически выпивающих респондентов возможно в условиях длительной функциональной нагрузки в виде 6-часовой интенсивной умственной деятельности. Прием алкоголя даже эпизодический и в малых дозах является небезвредным для организма и сопровождается длительным расстройством гомеостаза глюкозы в организме, приводящим к нарушению когнитивных функций и снижению эффективности умственной деятельности людей.
Glucose homeostasis disorder - an important factor in the decrease in effectiveness of mental activities of alcohol users
Welcome Menizibeya Osain, V. A. Pereverzev
Belarusian state medical university
It has been shown in a study involving male subjects (volunteers), a disorder in cognitive functions, precisely a decrease in the effectiveness of active attention and a faster development of fatigue after 4-6 hours of mental work in students of alcohol users, compared to abstainers (students). The said disorder in students of episodic alcohol users is retained within a period of 7-10 days after alcohol use (even at a moderate dose). Glucose
homeostasis disorder, which is uncovered within a period of 7-10 days after alcohol use might be the basis of cognitive function disorders in episodic drinkers (students). The detection of glucose homeostasis disorder in episodic alcohol users is probably, noticeable in a condition of long-term functional work in the form of a 6 hour intensive mental activity. Alcohol use, even episodic in moderate doses is not harmless for an organism and is accompanied by a long-term glucose homeostasis disorder, leading to disorders in cognitive functions and a decrease in the effectiveness of mental activities of alcohol users.
В ранее проведенных исследованиях [6, 7, 46] было показано снижение академической успеваемости студентов, употребляющих алкогольные напитки, по сравнению с таковой у студентов-трезвенников. Студенты абстиненты имели более высокий средний балл успеваемости и на 6,6-12,1% более эффективно сдавали экзамены по сравнению с их выпивающими товарищами. Причем этот негативный эффект этанола начинал проявляться даже на фоне относительно редкого, эпизодического употребления этанола в небольших дозах [7, 46]. Учитывая нейро- и гепатотоксичность экзогенного этанола [13, 19, 23, 26, 41] и его активное вмешательство в метаболизм глюкозы в головном мозге при острой и хронической алкогольной интоксикации [17, 33, 38], представляло интерес изучить состояние гомеостаза глюкозы в крови трезвого человека, эпизодически (1-2 раза в месяц) употребляющего алкогольсодержащие напитки.
Глюкоза является основным энергетическим субстратом для работы нейронов (как во время анаболической, так и катаболической фаз обмена веществ в организме), и функциональная активность центральной нервной системы (ЦНС) коррелирует с интенсивностью метаболизма глюкозы в мозге [5, 10, 17, 30]. Основным органом, запасающим глюкозу в виде гликогена для всего организма во время
анаболической фазы и поддерживающим ее содержание в крови в катаболическую фазу, является печень [5, 10, 30]. Катаболическая фаза (и тем более состояние голодания), которая начинается уже через 3-6 часов после еды и продолжается до нового потребления пищи субъектом, потенциально весьма опасна. Опасность обусловлена угрозой развития гипогликемии, которая может привести к долговременному повреждению мозга (из-за снижения концентрации глюкозы в плазме до уровня, недостаточного для поддержания функций нейронов ЦНС) или даже смерти [10, 30]. Именно поэтому предотвращение гипогликемии является главным фактором, управляющим острыми метаболическими изменениями, которые сопровождают катаболи-ческую фазу обмена веществ [30].
Для поддержания стабильного уровня глюкозы в крови в нормальном диапазоне в отсутствие пищи используются два процесса [5, 10, 30]. Во-первых, выделение из печени глюкозы, полученной путем гликогенолиза (разложения запасов гликогена) или посредством глюконеогенеза (образование глюкозы из аминокислот, жирных кислот, молочной кислоты). Во время длительного голодания (более 16 часов) глюконеогенез в печени, а также в почках становится главным способом, обеспечивающим поступление глюкозы в кровь. Вторым главным процессом, позволяющим поддерживать гомео-стаз глюкозы, является переход тканей, отличных от ЦНС, на потребление липидов [30]. В условиях длительного голодания при несостоятельности этих механизмов поддержания должного уровня глюкозы в крови нейроны переходят на альтернативный источник энергии - кетоновые тела (ацетоуксусную и в-гидроксимасляную кислоты), которые также образуются в печени. Однако этот защитный механизм -переход на использование липидных субстратов -не функционирует в первые часы голодания и требует времени для своего формирования [5, 30].
Особую актуальность оценка гомеостаза глюкозы приобретает в связи с резким ростом распространенности употребления молодежью пива [6, 14, 30, 40]. Уровень продажи пива коррелирует с уровнем смертности от алкогольного цирроза печени [27]. Повышение продажи пива на 1 л (на 1 человека в год) сопровождается ростом уровня смертности от цирроза печени на 44,4% (для сравнения: смертность от травм и несчастных случаев растет на 23,1%, от сердечно-сосудистых заболеваний -на 13,8%). Печень же играет центральную роль в обмене углеводов и поддержании гомеостаза глюкозы в крови [5, 10, 30].
Для оценки глюкозорегулирующей функции печени предлагается использовать тесты, вызывающие максимальное ее напряжение [29]. Можно полагать, что функциональные нагрузки в виде повышенной
умственной деятельности натощак (в катаболиче-скую фазу обмена веществ), требующие увеличения энергетического обеспечения работающего мозга, позволят выявить особенности действия этанола на механизмы, определяющие поддержание адекватного работе уровня глюкозы в крови.
Материалы и методы. Исследование выполнено с участием 13 испытуемых, молодых мужчин в возрасте 21-23 лет, студентов 4-го курса Белорусского государственного медицинского университета (БГМУ). Они были отобраны среди когорты опрошенных респондентов-трезвенников (из 76 человек) и студентов (из 215 молодых людей), употребляющих алкогольные напитки. В группе № 1 (контрольной) было 5 испытуемых абстинентов, в группе № 2 (опытной) - 8 человек, эпизодически употребляющих алкогольные напитки. Все студенты контрольной и опытной групп дали предварительное письменное добровольное согласие на участие в научных исследованиях (за 2-3 недели до проведения экспериментов) и подтвердили свое согласие повторно в день проведения опытов.
Всем студентам 1-й и 2-й групп предъявлялась однотипная, стандартная умственная нагрузка повышающейся сложности в течение 6,5 часов. Предварительно (исходно, натощак) и в динамике выполнения нагрузки (через 2, 4 и 6 часов умственной работы) у всех испытуемых определялось содержание глюкозы в цельной капиллярной крови. Измерение проводилось с помощью системы контроля уровня глюкозы в крови «Rightest GM100» (фирмы «Вютте», Швейцария с точностью до 0,1мМоль/л), которая состоит из глюкометра <^М100», тест-полосок с глюкозооксидазой «GS100», ланцетного устройства (прибора) «GD500» и сменных одноразовых стерильных ланцетов. Показания глюкоме-тра эквивалентны результатам анализа содержания глюкозы в плазме крови, полученного в лабораторных условиях. Забор крови в объеме 1-3 мкл осуществляли из безымянного пальца нерабочей руки в стерильных условиях после прокола кожи одноразовым стерильным ланцетом с использованием прибора «GD500». Умственная нагрузка включала выполнение двух видов работ - выполнение стандартных тестов определения умственной работоспособности (УР), а также умственную работу повышающейся сложности.
Стандартные тесты для определения УР включали следующее: тесты на кратковременную зрительную память, кратковременную слуховую память, оперантную память и процессы мышления; «корректурную пробу» - для оценки внимания [1, 3, 4, 12, 16, 24]. УР оценивали по индексу успешности (ИУ) в тестах на память, мышление и внимание, а также по скорости выполнения заданий - по числу решенных примеров и величине пропускной способности
зрительного анализатора (ПСЗА). Определение кратковременной зрительной памяти проводилось по следующей схеме [3, 8, 20]. Испытуемому в течение 40 секунд предъявлялось 10 двузначных чисел (любых от 10 до 99) в различной последовательности. Затем в течение 150 секунд после предъявления чисел испытуемый должен был воспроизвести все запомнившиеся числа в произвольном порядке. Учитывали количество правильных ответов с расчетом ИУ по формуле: ИУ=100-^-0)/10, где N -количество всех воспроизведенных чисел; О - количество ошибок (неправильно воспроизведенных чисел).
Определение мышления (уровень простых логических умозаключений с единственным верным ответом) и оперантной памяти проводили по результатам решения арифметических примеров с однозначными числами (сложение и вычитание) в тесте «арифметические вычисления» [1, 15, 32], который выполнялся каждым испытуемым в течение 20 секунд. Учитывали общее число решенных примеров, число допущенных при этом ошибок для расчета ИУ, а также скорость решения по средней длительности выполнения одного примера. ИУ=100-(П-0)/П, где П - общее количество решенных примеров; О - количество ошибок (решенных неправильно примеров).
Внимание определяли в тесте «корректурная проба» с буквенными таблицами Анфимова [12, 24] (1600 знаков, 200 знаков требовали выделения, время выполнения не более 5 минут) с последующим расчетом ИУ и ПСЗА по формулам: ИУ=100-(200-О)/200, где 200 - количество букв, требующих зачеркивания (выделения); О - количество ошибок (невычеркнутых или неправильно вычеркнутых букв). ПСЗА=(0,5936^-2,807Ю)/Т, где N - количество просмотренных букв (максимальное их число 1600); 0,5936 (бит/знак) - средний объем информации, приходящийся на один знак (букву); 2,807 (бит/ знак) - потеря информации, приходящейся на один пропущенный знак (букву); О - количество ошибок (невычеркнутых или неправильно вычеркнутых букв); Т - время выполнения задания в секундах (но не более 300 секунд). УР определялась в динамике 4 раза - исходно (сразу после 1-го забора крови), а также через 2, 4 и 6 часов работы. Для самооценки функционального состояния испытуемых во время тестирования и наличия у них утомления они четыре раза заполняли анкету «САН» (самочувствие, активность, настроение [11]) - исходно, через 2, 4 и 6 часов работы. Время, необходимое для забора крови, выполнения стандартных тестов по оценке УР и заполнения анкеты САН, составляло в среднем около 30 минут.
Умственная работа повышающейся сложности заключалась на первом этапе в заполнении пакета
анкет (1,5 часа). На втором этапе (также в течение 1,5 часов - от 2,5 до 4 часов) испытуемые работали с научным текстом «Физиология костной ткани» с последующим выполнением контрольного тестового задания из 43 вопросов. На третьем этапе они работали в течение 1,5 часов (от 4,5 до 6 часов) с научным текстом на тему «Физиология вегетативной нервной системы», а затем выполняли контрольное тестовое задание из 46 вопросов по прочитанному материалу.
На I этапе студенты заполняли следующие анкеты: «Общая», «Искренность», «MAST», «CAGE», «AUDIT», «ПАС», «Успеваемость», «НПА», «ШС». Анкетирование проводилось анонимно. Все анкеты, заполняемые испытуемым, шифровались, точно так же шифровались ответы при определении УР испытуемого и результаты определения уровня глюкозы в крови. Общая анкета содержала 53 вопроса для выявления общих сведений (за исключением фамилии, имени, отчества и номера академической группы, так как опрос был анонимным) об испытуемом, пол, возраст, физическая активность, распорядок дня, пищевой режим, вероисповедание. Анкета «Искренность» содержала 10 вопросов, которые были спрятаны внутри других анкет. Эти вопросы позволяли оценить степень искренности респондента. Результаты анкетирования учитывались только в том случае, если число правдивых ответов составляло не менее 6 (т.е. 60-100%). Из 1581 анкет студентов БГМУ, опрошенных на предмет употребления алкогольных напитков, 82 анкеты были изъяты по результатам анализа ответов по данному тесту «Искренности». Все студенты, принимавшие участие в настоящем исследовании, отвечали на вопросы искренне.
Мичиганский алкогольный скрининговый тест (MAST) является одним из наиболее используемых инструментов для оценки уровня проблем, связанных с алкоголем [21, 25, 42, 43]. Тест «MAST» содержит 22 вопроса и используется для экспресс-диагностики алкоголизма и в экспертных условиях. Тест «CAGE» был разработан в 70-х годах прошлого столетия для скрининга уровня связанных с алкоголем проблем, включает 4 вопроса, направлен на раскрытие диссимуляционных симптомов алкоголизма и начальных признаков алкоголизма, его анамнеза [25, 34]. Тест рекомендован к широкому применению для диагностики хронической алкогольной интоксикации в общетерапевтической практике (как в России, так и в Беларуси [2, 22]). Тест «AUDIT», состоящий из 10 вопросов, был предложен ВОЗ [36, 37, 45] для ранней диагностики связанных с алкоголем проблем. Тест рекомендован в качестве наиболее простого и достоверного способа начальной оценки алкогольных проблем в общемедицинской практике в Республике Беларусь [2]. Он
согласуется с DSM-IV и МКБ-10 - определениями алкогольной зависимости и злоупотребления алкоголем [35, 44, 45]. Существует связь между тестами «AUDIT» и «MAST» [37, 43] и «AUDIT» и «CAGE» [43]. «AUDIT» дает более точный результат по сравнению с «CAGE» и «MAST» [43]. Общее количество баллов 8 и более свидетельствует о высокой вероятности существования у респондента проблем, связанных с алкоголем, и необходимости оказания ему специализированной медицинской помощи [25, 36, 39, 45].
Анкета «ПАС» (постинтоксикационный алкогольный синдром), состоящая из 35 вопросов, позволяет судить о наличии (15 и более положительных ответов) или отсутствии (менее 15 положительных ответов) хронической алкогольной интоксикации и рекомендована Министерством здравоохранения Российской Федерации для ее экспресс-диагностики [22]. В анкете «Успеваемость» каждый испытуемый должен был выставить из своей зачетной книжки оценки по всем сданным им за время обучения в БГМУ (на день тестирования) экзаменам и дифференцированным зачетам (включая пересдачи). Названия экзаменов при этом не указывались, а кодировались порядковым номером его сдачи в соответствующую сессию. Контроль за переносом оценок из зачетной книжки в анкету осуществлялся д-ром В. О. Вэлкомом. Полученные при этом данные использовались в качестве объективных критериев учебной деятельности студентов. На их основе рассчитывались два главных показателя, а именно: средний балл успеваемости по результатам сдачи экзаменов за 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7-й семестры; успешность, или эффективность сдачи экзаменов с 1-го раза (100%), со 2-го раза (50%) и с 3-го раза (25%). Оценка знаний студентов в ВУЗах РБ производится по десятибалльной шкале: минимальный уровень знаний или отказ от ответа - 1 балл; максимальный уровень знаний - 10 баллов; оценки в 1, 2 и 3 балла рассматриваются как неудовлетворительные с необходимостью повторной сдачи экзамена. Анкета «НПА» (нервно-психической адаптации) предназначена для определения степени выраженности нервно-психического напряжения и выявления ранних признаков дезадаптации у испытуемых на основе оценки наличия и выраженности у них 26 жалоб-суждений [9]. Оценку состояния тревоги и тревожности испытуемых проводили по методу
Спилбергера-Ханина [31] после заполнения ими анкеты «ШС» (шкала самооценки), содержащей 40 утверждений.
На II этапе (с 230 до 400 часов проведения эксперимента) студенты работали с учебно-методическим текстом «Физиология костной ткани» объемом 20 печатных страниц с последующим ответом на 43 поставленных к тексту вопроса. По результатам работы рассчитывали ИУ освоения материала по формуле: ИУ=100-(43-0)/43, где О - сумма двух чисел (количество неправильных ответов + количество вопросов без ответов). На III этапе (с 430 до 600 часов проведения эксперимента) студенты завершали ответы на вопросы по тексту «Физиология костной ткани» и работали с текстом «Физиология вегетативной нервной системы». После проработки текста они отвечали на 46 вопросов. Третье задание ни один из студентов выполнить до конца не успел. Поэтому ИУ рассчитывали по формуле: ИУ=100-(В-0)/В, где В - количество вопросов, на которые были даны ответы; О -количество неправильных ответов.
Таким образом, общий дизайн временных затрат выглядел следующим образом - 0,5 часа (забор крови и исходное тестирование УР) + 1,5 часа (этап 1, заполнение анкет) + 0,5 часа (2-й забор крови, 2-е тестирование УР) + 1,5 часа (этап II) + 0,5 часа (3-й забор крови, 3-е тестирование УР) + 1,5 часа (этап III) + 0,5 часа (4-й забор крови, 4-е тестирование УР). Итого испытуемые в течение 6,5 часов выполняли интенсивную умственную работу нарастающей сложности натощак, в условиях катаболической фазы обмена веществ. Статистическая обработка результатов скрининга производилась при помощи компьютерной программы SPSS (Statistical Package for the Social Science) с использованием критериев Стьюдента и Пирсона [18, 28].
Результаты и их обсуждение. Среднестатистические результаты исследования респондентов контрольной и опытной групп по тестам AUDIT, CAGE, MAST и их максимальные отклонения, а также объем потребляемого алкоголя в пересчете на абсолютный этанол представлены в таблице 1.
Таблица 1. Значения результатов исследования респондентов-трезвенников (группа № 1, контрольная) и употребляющих эпизодически алкогольные напитки (группа № 2, опытная) по каждому из тестов AUDIT, CAGE и MAST
Группа AUDIT CAGE MAST Потребление алкоголя в месяц
баллы баллы баллы частота мл/1 раз мл/месяц
№ 1, трезвенники О О О О О О
№ 2, опытная M ± m 4,50 ± 2,24 0,75 ± 0,31 1,63 ± 0,78 1,25 ± 0,16 23 ± 8 38 ± 18
min-max 1 - 17 0 - 2 0 - 6 1 - 2 10 - 60 10 - 120
Согласно результатам скрининга 5 студентов являются абстинентами, не употребляющими алкогольные напитки (они были объединены в группу № 1, контрольную), а 8 респондентов, употребляющие эпизодически алкогольные напитки, составили группу № 2, опытную. Причем 6 (75%) студентов из 2-й группы употребляли алкогольные напитки один раз в месяц, а двое (25%) -два раза в месяц. Все студенты 2-й группы считают себя нормально пьющими, хотя 25% из них злоупотребляли количеством принятого этанола (более 30 мл в пересчете на абсолютный этанол в течение одной выпивки), а 75% из них отрицали употребление алкогольных напитков до поступления в ВУЗ.
Анализ полученных результатов (табл. 2 и 3) подтвердил представления [6, 7, 40, 42, 46] о том, что употребление алкоголя является препятствием к
успешной учебе. Несмотря на небольшие объемы и эпизодичность употребления алкоголя студентами 2-й группы (табл. 1), эффективность их учебной (умственной) деятельности существенно снизилась. Так, их средний балл успеваемости, начиная со 2-го курса, стал достоверно ниже по сравнению с таковым за 1-й курс, а также по сравнению с успеваемостью студентов-трезвенников (табл. 2). Снижение успеваемости студентов 2-й группы по отношению к результатам первого года обучения составило -1,07 балла (р<0,05) на втором курсе и -1,19 балла (р<0,05) за третий год учебы.
Таблица 2. Показатели успеваемости (средний балл, М ± т) студентов с различным отношением к употреблению алкоголя
Гоуппа Средний балл
за 1-й семестр за 1-й курс за 2-й курс за 3-й курс
№ 1 6,20 ± 0,98 6,68 ± 0,52 6,28 ± 0,24 6,95 ± 0,33
№ 2 6,34 ± 0,57 6,15 ± 0,30 5,08 ± 0,18 4,96 ± 0,21
Обозначения: * - р<0,05 по отношению к соответствующим данным группы № 1, 0 - р<0,05 по отношению к данным своей группы за 1-й курс.
Негативное влияние употребления этанола на учебную деятельность студентов нарастает по мере увеличения длительности его приема (табл. 3). Так, по сравнению с ожидаемой, эффективность сдачи экзаменов у студентов 2-й группы, большинство из которых начали употреблять алкогольные напитки только во время учебы в ВУЗе, стала достоверно снижаться только на втором курсе (табл. 3). Студенты-трезвенники сдали экзамены за 2-й и 3-й курс обучения на 10,9 и 11,4% эффективнее, чем
студенты, употребляющие алкогольные напитки. В то же время на 1-м курсе различий в эффективности сдачи экзаменов с 1-го раза и в среднем балле экзаменационных оценок между студентами обеих групп не было (табл. 2 и 3).
Таблица 3. Эффективность сдачи экзаменов студентами с различным отношением к употреблению алкоголя (в %)
Группа За 1-й семестр За 2-й курс За 3-й курс
№ 1, контрольная (п=5) (М ± т) 100 98,75 ± 1,25 100
№ 2, опытная (п=8) (М ± т) 100 87,81 ± 3,54*0 88,58 ± 4,43*0
Обозначения: * - р<0,05 по отношению к ожидаемой эффективности сдачи экзаменов с первого раза, принятой за 100%; 0 - р<0,05 по отношению к соответствующим данным группы № 1.
Сравнительный анализ показателей умственной работоспособности в динамике напряженной умственной деятельности студентов 1-й и 2-й групп выявил следующие факты. Индексы успешности (ИУ) в тестах кратковременной зрительной и слуховой памяти на числа и буквы по ходу эксперимента не претерпевают достоверных изменений в обеих группах и имеют только тенденцию к снижению у студентов опытной группы. Отсутствуют различия и в скорости мышления и пропускной способности зрительного анализатора (ПСЗА) в динамике вы-
полнения умственной работы между показателями студентов-трезвенников и студентов, эпизодически употребляющих алкоголь. У студентов обеих групп отмечается явление научения и возрастание количества решенных примеров в тесте на мышление и оперантную память, а также повышение ПСЗА в тесте на внимание с буквенными таблицами Анфимова. Однако достоверное возрастание ПСЗА на +0,878 ± 0,310 бит/с (р<0,05) отмечалось только у студентов-трезвенников при 4-м тестировании.
Таблица 4. Показатели эффективности (по ин- требляющих алкогольные напитки (группа № 2) в дексам успешности) умственной работоспособ- условиях длительной и интенсивной умственной ности студентов-трезвенников (группа № 1) и упо- нагрузки
Время проведения тестирования (исходное /до начала работы/ и в процессе умственной работы) Индекс успешности в тесте «арифметические вычисления» Индекс успешности в тесте «корректурная проба»
группа № 1 группа № 2 группа № 1 группа № 2
Исходное (М ± т), % 98,6 ± 1,4 93,0 ± 2,5 98,9 ± 0,6 87,5 ± 3,3 *
Через 2 часа работы (М ± т), % 100 94,6 ± 2,4 99,0 ± 0,5 86,5 ± 4,2 *
Через 4 часа работы (М ± т), % 98,6 ± 1,4 92,5 ± 2,2 * 98,7 ± 0,5 83,4 ± 4,2 *
Через 6 часов работы (М ± т),% 98,6 ± 1,4 88,0 ± 3,5 * 98,8 ± 0,6 78,4 ± 4,9 *
Обозначения: * - р<0,05 различия достоверны по отношению к соответствующему показателю у студентов группы № 1.
Совершенно иная картина отмечена между показателями студентов 1-й и 2-й групп при оценке эффективности выполнения ими тестов на внимание и оперантную память (табл. 4). Так, число ошибок в тесте «корректурная проба» у студентов 2-й группы было в 12,5-40,0 раз (р<0,001) больше по сравнению со студентами-трезвенниками при 1, 2, 3 и 4-м тестированиях. В результате ИУ (т.е. эффективность активного внимания) у студентов-трезвенников был достоверно выше (табл. 4), чем у студентов, употребляющих алкогольные напитки. Различия касались и динамики ИУ в этих тестах по мере выполнения работы. В контрольной группе студентов величины ИУ в тестах на внимание и мышление при повторных тестированиях оставались высокими и стабильными. Это указывает на высокую УР и ее надежность у студентов 1-й группы. У студентов же 2-й группы надежность (эффективность) УР была сниженной уже исходно. При напряженной умственной деятельности эффективность оперативной памяти и мышления, а также активного внимания начала снижаться уже через 4 часа от начала работы и заметно ухудшалась через 6 часов работы по сравнению как со студентами-трезвенниками, так и с исходным уровнем. Число ошибок в тесте «Корректурная проба» у студентов 2-й группы через шесть часов работы возросло на 72% (с 25 до 43), или +18,0 ± 5,6 ошибок (р<0,02) к исходному уровню.
Оценка эффективности усвоения студентами нового материала (и воспроизведения уже пройденного ранее на 1-3-м курсах учебного материала) показал ее высокую результативность у трезвенников (ИУ на уровне 75-96%) и ниже средней у респондентов 2-й группы (ИУ на уровне 15-37%). Это свидетельствует о начале развития у студентов 2-й
группы явления утомления уже через 4 часа от начала интенсивной умственной работы, которую по содержанию можно рассматривать как аналог их основной трудовой (учебной, умственной) деятельности. Особо следует отметить резкое снижение качества ответов студентов 2-й группы на вопросы ко второму учебно-методическому тексту «Физиология вегетативной нервной системы». Правильность ответов (ИУ) у них составляла не более 25%, а трое из восьми испытуемых отказались отвечать на вопросы из-за выраженной усталости. Обращает на себя внимание тот факт, что студенты проходили настоящее тестирование через 7-10 дней после последнего эксцесса приема алкогольных напитков.
Таким образом, полученные данные объясняют снижение эффективности учебной деятельности студентов, употребляющих алкогольные напитки, невозможностью для них на длительном временном этапе (7-10 дней) полноценно заниматься интенсивной умственной работой (из-за быстро наступающего утомления), что требуется для успешного обучения в ВУЗе.
Обнаруженные факты столь существенного снижения эффективности умственной деятельности требовали своего логического объяснения. Учитывая ведущую роль глюкозы в энергетическом обеспечении деятельности нейронов [5, 10, 30] и обнаружение выраженных нарушений обмена глюкозы в мозге при моделировании алкоголизма у животных [17] и даже при однократном введении этанола [38], можно было предполагать выявление нарушения гомеостаза глюкозы и в условиях эпизодического приема алкогольных напитков. Это наше предположение было подтверждено результатом изучения динамики уровня глюкозы в кро-
ви людей с различным отношением к алкоголю в условиях длительной функциональной нагрузки -6,5-часовой интенсивной умственной деятельности (табл. 5).
Результаты проведенных исследований показали нарастание уровня глюкозы в крови у студентов-трезвенников (1-я группа) по мере выполнения ими заданной умственной работы на +0,70 мМ/л (р<0,001) через 2 часа УР, +1,40 мМ/л (р<0,001) через 4 часа УР, +1,74 мМ/л (р<0,001) через 6 часов УР по отношению к ее исходному уровню (4,02 ± 0,22 мМ/л) у этих же студентов (табл. 5). Устойчивое повышение уровня глюкозы в крови является необходимым физиологическим механизмом адекватного обеспечения возросшего энергетического запроса работающих нейронов при умственной деятельности (нагрузке) нарастающей сложности (анкеты ^ тексты ^ ответы на вопросы по новому материалу). Выполнение при этом стандартных тестов для оценки УР показало ее высокую продуктивность и эффективность у студентов-трезвенников на всем протяжении 6,5-часового эксперимента.
У студентов 2-й группы, эпизодически употребляющих алкогольные напитки, после 2-го и 3-го этапов опыта динамика изменений уровня глюкозы в крови была во многом отличной от таковой у студентов-трезвенников (табл. 5). Так, повышение уровня глюкозы в крови студентов, употребляющих алкогольные напитки, наблюдалось только в течение первых 2 часов работы (+0,45 мМоль/л /р<0,05/). Затем наблюдалась стабилизация содержания глюкозы в крови (через 4 часа работы), которая сменялась падением ее концентрации. Через 6 часов работы уровень глюкозы крови у студентов 2-й группы падал на - 0,89 мМоль/л (р<0,05) к ее уровню после 2 часов работы, на -0,80 мМоль/л (р<0,05) к ее уровню после 4 часов работы и имел тенденцию к снижению даже по отношению к ее исходному содержанию. У двух студентов в конце тестирования отмечалось наличие гипогликемии (уровень глюкозы в крови снизился менее 3,0 мМоль/л). Таким образом, длительная активизация умственной деятельности студентов, эпизодически употребляющих алкогольные напитки, не сопровождалась повышением уровня глюкозы в
Таблица 5. Исходные показатели и динамика содержания глюкозы в капиллярной крови студентов в условиях длительной и интенсивной умственной деятельности
крови для адекватного энергетического обеспечения работающих нейронов. Результатом этого было возрастание числа ошибочных действий, снижение качества умственной деятельности, вплоть до отказа выполнения сложных заданий.
Следовательно, прием алкоголя (даже эпизодический и в малых дозах) оказывает негативное воздействие на гомеостаз глюкозы в условиях длительной умственной нагрузки (4 и особенно 6 часов). Указанное последействие этанола может приводить к ухудшению энергетического обеспечения работающих клеток и органов (эритроцитов, нейронов, головного и спинного мозга и др.) и сопровождаться снижением эффективности и безопасности трудовой деятельности (например, успешности усвоения нового материала студентами и снижением их успеваемости, резким нарастанием у них травматизма и других проблем). Полученные данные указывают на необходимость ограничения времени непрерывной напряженной умственной работы людей (студентов, преподавателей, операторов, водителей и др.), употребляющих алкогольные напитки, двумя, максимум четырьмя часами и разработку комплекса мероприятий, направленных на предупреждение угрозы развития у них относительной (для работающих клеток и органов) и иногда даже абсолютной гипогликемии.
Выводы
1. Длительный эпизодический прием алко-гольсодержащих напитков сопровождается снижением академической успеваемости студентов.
2. Расстройство когнитивных функций в виде снижения эффективности активного внимания и развития явлений утомления (через 4-6 часов умственной нагрузки) выявляются у студентов, употребляющих алкогольные напитки в течение 7-10 дней после приема этанола (даже в малых дозах).
3. Впервые показано, что в основе расстройства когнитивных функций у эпизодически выпивающих студентов может лежать нарушение гомео-
Время забора крови (исходное / до начала работы/ и в процессе умственной работы) Исходное содержание глюкозы и ее динамика во время умственной работы по отношению к ее исходному уровню
1-я группа, трезвенники 2-я группа
Исходное (М ± т) 4,02 ± 0,22 мМоль/л 4,24 ± 0,21 мМоль/л
Через 2 часа работы (М ± т) + 0,70 ± 0,13 0 мМоль/л + 0,45 ± 0,21 0 мМоль/л
Через 4 часа работы (М ± т) + 1,40 ± 0,19 *0 мМоль/л + 0,36 ± 0,19 * мМоль/л
Через 6 часов работы (М ± т) + 1,74 ± 0,21 *0 мМоль/л - 0,44 ± 0,28 * мМоль/л
Обозначения: * - р<0,05 различия достоверны между соответствующими показателями разных групп;0 - р<0,05 по отношению к исходным показателям в своей группе.
стаза глюкозы, которое выявляется в течение 7-10 дней после приема этанола. 4. Выявление нарушения гомеостаза глюкозы у эпизодически выпивающих респондентов возможно в условиях длительной функциональной нагрузки в виде 6-часовой интенсивной умственной деятельности. 5. Эпизодический прием алкоголя в малых дозах
является небезвредным для организма и сопровождается длительным расстройством гомеостаза глюкозы в организме, приводящим к нарушению когнитивных функций и снижению эффективности умственной деятельности людей, употребляющих алкогольные напитки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аверьянов В. С., Капустин К. Г., Виноградова О. В. Физиологические механизмы работоспособности // Физиология трудовой деятельности (Основы современной физиологии).- СПб.: Наука, 1993.- Гл. 3. - С. 62-82.
2. Александров А. А. Выявление расстройств, вызванных употреблением алкоголя, в общемедицинской практике // Медицина.- 2007.- № 1.- С. 12-15.
3. Аллахвердыев А. Р., Эфендиев Ш. Т., Кафарова Р. З. Показатели внимания и кратковременной памяти в норме и при неврозах юношеского возраста // Физиология человека.- 1989.- Т. 15, № 4.- С. 35-39.
4. Белозерова Л. М. Особенности умственной и физической работоспособности в возрастном аспекте: Автореф. дис... д-ра. мед. наук. - Казань, 1993.- С. 1-8.
5. Биологическая химия: Учебник / В. К. Кухта, Т. С. Морозкина, Э. И. Олецкий, А. Д. Таганович; под ред. А. Д. Тагановича.- Минск: Асар, М.: Издательство БИНОМ, 2008.- 688 с.- С. 155-192, 607-612, 661-676.
6. Вэлком Мэнизибэя Осайн. Распространенность связанных с алкоголем проблем среди нигерийских студентов, обучающихся в ВУЗах г. Минска, и их успеваемость // Актуальные проблемы современной медицины 2008. Материалы 62-й Международной научной конференции студентов и молодых ученых. В 2-х частях. Ч. 1. Под ред. проф. С. Л. Кабака и проф. А. С. Леонтюка. - Минск: БГМУ, 2008. -С. 68-71.
7. Вэлком Мэнизибэя Осайн, Разводовский Ю. Е., Переверзев В. А. Распространенность связанных с алкоголем проблем среди нигерийских студентов БГМУ и их успеваемость // Вестник Смоленской медицинской академии.- 2008.- № 3.- С. 28-33.
8. Греченко Т. Н. Нейрофизиологические механизмы памяти. — М.: Наука, 1979.— 165 с.
9. Гурвич И. Н. Тест нервно-психической адаптации // Вестник гипнологии и психотерапии. - СПб., 1992. - С. 46-53
10. Дедов И. И., Мельниченко Г. А., Фадеев В.Ф. Эндокринология. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. - 432 с.
11. Доскин В. А., Лаврентьева Н. А., Мирошников М. П., Шарай В. Б. Тест дифференцированной самооценки функционального состояния // Вопросы психологии.- 1973.- № 6.- С. 141-145.
12. Загрядский В. П., Сулимо-Самуйлло Э. К. Методы исследования в физиологии труда.- Л.: ЛВМедА, 1991. - 110 с.
13. Зиматкин С. М. Метаболизм этанола в мозге//Нейрохимия. - 1995.- Т. 12, Вып. 1.- С.19-26.
14. Копытов А. В., Савицкая А. Н. Риск алкогольной аддикции некоторых категорий подростков и молодежи Республики Беларусь // Психотерапия и клиническая психология.- 2008.- № 4. - С. 30-36.
15. Легостаев Г. Н. Изменения показателей умственной деятельности в результате произвольной релаксации // Физиология человека.- 1996.- Т. 22, № 5.- С. 135-137.
16. Леонтьев А. Н. Логическая и механическая память // Психология памяти/ Под ред. Ю. Б. Гиппенрейтер и В. Я. Романова. (Серия «Хрестоматия по психологии»).- М.: ЧеРо, 2000.- С. 626-652.
17. Лелевич В. В. Метаболизм глюкозы в головном мозге крыс при хронической алкогольной интоксикации // Вопросы наркологии.- 1991.- № 3.- С. 6-8.
18. Лифляндский В. Г., Зайцев В. М., Маринкин В. И. Прикладная медицинская статистика.- 2006. - 432 с.
19. Лосев С. С., Шабанов П. Д. Интеллектуально-мнестические процессы после однократного приема этанола // Физиология человека.- 1985.- Т. 11, № 1.- С 155-156.
20. Макаренко Н. В., Вороновская В. И., Сиринь А. Б. Состояние психофизиологических функций ликвидаторов через 6 лет после аварии на Чернобыльской АЭС // Физиология человека.- 1996.- Т. 22, № 4.- С. 79-85.
21. Михайлов Б. В., Минко А. И., Мусиенко Г. А., Сердюк А. А., Шпаченко В. Н. Психиатрические методы диагностики алкогольной зависимости и оценки эффективности ее первичной психопрофилактики // Таврический журнал психиатрии.- 2000.- Т. 4, № 3. - С. 98-102.
22. Огурцов П. П., Нужный В. П. Экспресс-диагностика (скрининг) хронической алкогольной интоксикации у больных соматического профиля (клинические рекомендации) // Клиническая фармакология и терапия.- 2001.- Т. 10., № 1.- С. 34-41.
23. Пауков В. С., Угрюмов А. И., Беляева Н. Ю. Межорганные отношения при алкогольной интоксикации // Архив патологии.- 1991. - № 3. - С. 3-11.
24. Прогноз индивидуальных реакций на эмоциональный стресс и бензодиазепиновые транквилизаторы / С.Б.Серединина, Б. А. Бадыштов, Г. Г. Незнамов и др. // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2001.- Т. 64, № 1.- С. 3-12.
25. Разводовский Ю. Е. Эпидемиология алкоголизма в Беларуси.- Гродно, 2004.- 85 с.
26. Разводовский Ю. Е. Алкогольное поражение мозга // Медицинские новости.- 2006.- № 1. - С. 13-17.
27. Разводовский Ю. Е. Продажа алкоголя и смертность в Беларуси: популяционный уровень связи // Здравоохранение.- 2009.- № 1.- С. 27-31.
28. Стентон Гланц. Медико-биологическая статистика.- М.: Медицина, 1999. - 460 с.
29. Тишкова Я. В., Молотков О. В. К вопросу об эффективности использования модифицированного глюкозотолерантного теста для ранней диагностики поражения печени // Вестник Смоленской медицинской академии.- 2008.- № 3.- С. 43-45.
30. Физиология эндокринной системы / Под ред. Дж. Гриффина и С. Охеды; пер. с англ. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. - 496 с.- С. 454-489.
31. Ханин Ю. Л. Исследование тревоги в спорте // Вопросы психологии.- 1978.- № 6.- С. 94-106.
32. Херсонский Б. Г. Исследование операционной стороны мышления в патопсихологии. Аналитические факторы и классификация методик // Невропатология и психиатрия.- 1984.- Т. 84, Вып. 12.- С. 1832-1838.
33. Шабанов П. Д., Калишевич С. Ю. Биология алкоголизма.- СПб., 1998.- 272 с.
34. Van Den Bruel, B. Aertgeerts, K. Hoppenbrouwers, M. Roelants and F. Buntinx. CUGE: A Screening Instrument for Alcohol Abuse and Dependence in Students. // Alcohol & Alcoholism. - 2006, 2003,2002.- Issue 18; - 2004.- Vol. 39, № 5. - P. 439-444.
35. Babor T. F. and Higgins-Biddle J. C. Alcohol screening and brief intervention: dissemination strategies for medical practice and public health // Addiction.- 2000.- Vol. 95, № 5. - P. 677-686.
36. Babor T., Campbell R., Room R. and Saunders J.(Eds.) // Lexicon of Alcohol and Drug Terms.- World Health Organization, Geneva,1994.- 195 р.
37. Bohn M. J., Babor T. F. and Kranzler H. R. The Alcohol Use Disorders Identification Test (AUDIT): Validation of a screening instrument for use in medical settings // Journal of Studies on Alcohol.- 1995, № 56.-P. 423-432.
38. Charles R. Goodlett, and Kristin H. Horn. Mechanism of Alcohol Induced Damage to the Developing Nervous System // Alcohol Research & Health.- 2001.- Vol. 25, № 3.- P. 175-184.
39. Claussen B. and Aasland O.G. The Alcohol Use Disorders Identification Test (AUDIT) in a routine health examination of long-term unemployed // Addiction.- 1993.- Vol. 88.- P. 363-368.
40. David H. Jernigan. Global status report: alcohol and young people. WH0/MSD/MSB/01.1.- WHO, Geneva, 2001.- P. 1-10, 20.
41. David Sheehan. Choosing Health in the South East: Alcohol.- 2007.- 48 p.
42. Finnell W. S. Marijuana, alcohol, and academic performance // Journal of Drug Education.- 1975.-№ 22.- P. 353-365.
43. Hays R. D., Merz J. F. and Nicholas R. Response burden, reliability, and validity of the CAGE, Short MAST, and AUDIT alcohol screening measures // Behavioral Research Methods, Instruments & Computers. - 1995, № 27. - P. 277- 280.
44. Janca A., et al. The ICD-10 Symptom Checklist: a companion to the ICD-10 Classification of Mental and Behavioural Disorders // Social Psychiatry and Psychiatric Epidemiology. - 1993.- Vol. 28, № 5.- P. 239-242.
45. Thomas F. Babor, John C. Higgins-Biddle, John B. Saunders, Maristela G. Monteiro. Guidelines for Use in Primary Care // The Alcohol Use Disorders Identification Test (AUDIT). Second Edition. - World Health Organization, 2001. - 40 р.
46. Welcome M. O. Prevalence of alcohol-linked problem among foreign students attending various universities in Minsk, Belarus and their academic performance // European Journal of Medical Research. - September 29, 2008. - Volume 13 / Supplement 1. - P. 131.
